CN207583556U - 风力发电机组的叶片变桨装置以及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风力发电机组的叶片变桨装置以及风力发电机组。叶片变桨装置包括：旋转部件，与叶片同步转动；第一行程推动单元，包括电动式驱动部件、第一推动部件和第一连接部件，第一推动部件通过第一连接部件与旋转部件铰接连接，推动旋转部件在第一工作角度范围内转动；以及第二行程推动单元，包括液压式驱动部件、第二推动部件和第二连接部件，第二推动部件通过第二连接部件与旋转部件铰接连接，推动旋转部件在第二工作角度范围内转动，并且第一工作角度范围小于第二工作角度范围。由此，能够针对现有变桨装置的实际工况，分阶段地对叶片进行变桨控制，从而实现提高变桨装置的使用可靠性，增加变桨装置的使用寿命的目的。

Description

风力发电机组的叶片变桨装置以及风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的叶片变桨装置以及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组的转子与叶轮的输出轴连接，以通过叶片将风的动能转换为旋转的机械能，然后通过转子和定子将旋转的机械能转换为电能。为了更好地捕捉风能，需要对叶片进行变桨来控制发电机的功率输出，因此，每个叶片均通过变桨轴承安装到轮毂，以通过变桨轴承允许叶片相对于所述轮毂转动。同时，在叶轮中配置变桨装置，通过变桨装置驱动叶片围绕变桨轴承的轴线旋转。

变桨装置的实际工作状况较为特殊，具有明显的分阶段性，在风力发电机组运行过程中，变桨装置约70％的工作时间处于小角度变桨，并且对变桨驱动机构的精度要求较高，变桨驱动机构的运动行程较短；其余30％的工作时间处于大角度变桨，需要变桨驱动机构的响应速度快、运动行程较长。

目前的变桨装置主要包括齿轮驱动式、齿形带式以及液压式。但是，现有的变桨装置中只具有一套变桨驱动机构，所以需要通过一套变桨驱动机构同时完成上述两个工作阶段，也就是需要一套变桨驱动机构同时实现高精度、大推力以及快速响应的目的，不但实现困难而且制造成本较高。虽然齿轮驱动的变桨装置技术较为成熟，但是成本较高，而且变桨输出齿轮与变桨轴承在小角度变桨时长时间重复啮合磨损某几个齿，容易造成变桨轴承内齿的小部分过度磨损甚至疲劳失效，导致齿轮折断损坏，不但减少了齿轮的使用寿命，同时降低了其可靠性。因此，导致变桨装置的使用可靠性较低，而且会增加风力发电机组的维护成本。

因此，亟需一种新的风力发电机组的叶片变桨装置以及风力发电机组。

实用新型内容

根据本实用新型的实施例，提供了一种风力发电机组的叶片变桨装置以及风力发电机组，能够针对现有变桨装置的实际工况，分阶段地对叶片进行变桨控制，从而实现提高变桨装置的使用可靠性，增加变桨装置的使用寿命的目的。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种风力发电机组的叶片变桨装置，风力发电机组的叶片通过变桨轴承可转动地安装于轮毂，叶片变桨装置包括：旋转部件，与叶片连接，旋转部件与叶片同步转动；第一行程推动单元，包括电动式驱动部件、能够被电动式驱动部件驱动执行直线往复运动的第一推动部件和与第一推动部件连接的第一连接部件，电动式驱动部件与轮毂铰接连接，第一推动部件通过第一连接部件与旋转部件铰接连接，推动旋转部件在第一工作角度范围内转动；以及第二行程推动单元，包括液压式驱动部件、能够被液压式驱动部件驱动执行直线往复运动的第二推动部件和与第二推动部件连接的第二连接部件，液压式驱动部件与轮毂铰接连接，第二推动部件通过第二连接部件与旋转部件铰接连接，推动旋转部件在第二工作角度范围内转动，并且第一工作角度范围小于第二工作角度范围。

根据本实用新型实施例的一个方面，旋转部件具有弧形连接部，弧形连接部布置于与变桨轴承的旋转轴线垂直的平面内且以旋转轴线为中心弧形连接部，第一连接部件与弧形连接部连接，并且第一推动部件与第一连接部件铰接连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一连接部件采用可分离的方式与弧形连接部连接，以使第一连接部件与弧形连接部能够在连接状态和分离状态之间切换。

根据本实用新型实施例的一个方面，叶片变桨装置还包括控制单元，控制单元与第一连接部件连接，用于控制第一连接部件与弧形连接部切换至连接状态或者分离状态。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二连接部件采用可分离的方式与弧形连接部连接，以使第二连接部件与弧形连接部能够在连接状态和分离状态之间切换。

根据本实用新型实施例的一个方面，控制单元还与第二连接部件连接，用于控制第二连接部件与弧形连接部切换至连接状态或者分离状态。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二推动部件与第二连接部件铰接连接，并且第二连接部件与弧形连接部固定连接；或者，第二推动部件与第二连接部件固定连接，并且第二连接部件与弧形连接部铰接连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，变桨轴承的外圈与叶片固定连接，旋转部件与外圈固定连接；或者，变桨轴承的内圈与叶片固定连接，旋转部件与内圈固定连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，电动式驱动部件为直线电机或旋转电机；液压式驱动部件为伸缩式液压缸或旋转式液压缸。

根据本实用新型实施例的另一个方面，一种风力发电机组，包括上述的叶片变桨装置。

综上，本实用新型实施例的风力发电机组的叶片变桨装置以及风力发电机组，设置与叶片固定连接的旋转部件，以带动叶片转动，并通过分别与轮毂以及旋转部件铰接连接的第一行程推动单元，推动旋转部件带动叶片在第一工作角度范围内旋转，并且第一行程推动单元中采用电动式驱动部件提供动力源；而通过分别与轮毂以及旋转部件铰接连接的第二行程推动单元，推动旋转部件带动叶片在第二工作角度范围内转动，并且第二行程推动单元中采用液压式驱动部件提供动力源。并且，第一工作角度范围小于第二工作角度范围。由此，本实用新型实施例的叶片变桨装置通过细分变桨工况，针对不同的工况采用两种不同的驱动机构通过分段式的驱动方式带动叶片在不同的工作角度范围内变桨，将变桨驱动机构细分，合理应用电动式驱动部件和液压式驱动部件的组合特点匹配实际的工作状况，可以在不同阶段，分别满足驱动叶片小角度变桨时的高定位精度的变桨要求，以及驱动叶片大角度变桨时的大推力的变桨要求。因此能够延长变桨轴承的使用寿命，降低叶片变桨装置的成本，从而降低风力发电机组的成本。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是根据本实用新型一个实施例提供的风力发电机组的叶片变桨装置的结构示意图。

其中：10-轮毂；20-变桨轴承；21-外圈；22-内圈；30-第一行程推动单元；31-电动式驱动部件；32-第一推动部件；33-第一连接部件；40-第二行程推动单元；41-液压式驱动部件；42-第二推动部件；43-第二连接部件；50-旋转部件；51-弧形连接部。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的叶片变桨装置的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的叶片变桨装置用于安装于风力发电机组的叶轮中，当风速或者风向发生变化时，叶片变桨装置能够驱动叶片执行变桨，使叶片顺桨或者保持一定的攻角，从而使风力发电机组处于最佳的工作状态，保证风力发电机组的发电量。在风力发电机组的运行过程中，本实用新型实施例的叶片变桨装置通过对变桨驱动机构进行细分，在不同变桨阶段采用不同的变桨驱动机构对叶片进行驱动，以在小角度变桨阶段，保证较高的精度以及反映灵敏度的需求；而在大角度变桨阶段，满足大行程、大推力的需求。由此降低叶片变桨装置的成本、提高风力发电机组的变桨精度和可靠性。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1根据本实用新型实施例的风力发电机组的叶片变桨装置进行说明。

图1是根据本实用新型一个实施例提供的风力发电机组的叶片变桨装置的结构示意图。在图1中示出了将叶轮中的叶片移除的情况，也就是说，图1中只示出了轮毂10和安装于轮毂上的变桨轴承20。以下各实施例中，均以风力发电机组具有三个叶片为例，对叶片变桨装置进行说明。

根据本实用新型的一个实施例，叶片变桨装置包括：第一行程推动单元30、第二行程推动单元40以及旋转部件50。更具体地，变桨轴承20包括外圈21和内圈22，在一个实施例中，示例性地，外圈21与轮毂10固定连接，而内圈22与叶片固定连接，以通过变桨轴承20允许叶片相对轮毂10旋转。旋转部件50则与内圈22固定连接，变桨装置根据叶片的不同变桨阶段，设定第一工作角度范围和第二工作角度范围，并且第一工作角度范围小于第二工作角度。

第一行程推动单元30采用电动式驱动部件31作为动力源，从而驱动旋转部件50带动叶片在第一工作角度范围内转动；第二行程推动单元40采用液压式驱动部件41作为动力源，从而驱动旋转部件50带动叶片在第二工作角度范围内转动，从而带动叶片执行完整的变桨动作。

由于本实用新型实施例的叶片变桨装置针对不同的工况，采用第一行程推动单元30和第二行程推动单元40两种不同的驱动机构通过分段式的驱动方式带动叶片在不同的工作角度范围内变桨，所以能够利用不同的驱动机构各自的特点满足不同的变桨要求，从而能够延长变桨轴承的使用寿命，降低叶片变桨装置的成本。并且通过设置本实用新型实施例的叶片变桨装置提高了风力发电机组的变桨性能，从而能够保证风力发电机组的发电量。

具体地，如图1所示，旋转部件50呈圆盘状，以变桨轴承20的内圈22与叶片连接，而外圈21与轮毂10连接为例，则旋转部件50与内圈22固定连接。当然本实用新型实施例对于旋转部件50与内圈22的具体连接方式不进行限制，例如旋转部件50可以安装在内圈22的中空部分处，其边缘连接于内圈22的内壁面，示例性地，旋转部件50可以被配置为与变桨轴承20的旋转轴线垂直。

另外，当变桨轴承20的外圈21与叶片连接，而内圈22与轮毂10连接时，旋转部件50则与外圈21固定连接。当然，在其他的可选实施例中，旋转部件50还可以直接与叶片连接，例如旋转部件50可以夹设在叶片与内圈22的接合部位处，当采用螺栓连接叶片和内圈22时可将旋转部件50一并固定于叶片。

为了与两个行程推动机构连接，旋转部件50还包括弧形连接部51，弧形连接部51设置在旋转部件50的朝向叶片的端面上，所以弧形连接部51位于与变桨轴承20的旋转轴线垂直的平面内，并且弧形连接部51环绕该旋转轴线布置。当然，弧形连接部51可以是圆形、椭圆形的轨道的一部分(即只要轨道具有圆弧部分即可)，以上的圆形或者椭圆形的轨道的中心优选为变桨轴承的轴线。

根据本实用新型的实施例，第一行程推动单元30与旋转部件50连接，用于推动旋转部件50在第一工作角度范围内(图示的角β)转动。具体地，在本实施例中，第一行程推动单元30包括电动式驱动部件31、第一推动部件32和第一连接部件33。示例性地，当旋转部件50带动叶片在第一工作角度范围内转动，是指叶片在风速处于额定工况附近进行变桨微调，也就是说，叶片的第一工作角度范围较小，例如第一工作角度范围可以为0.1°至3°。

电动式驱动部件31的推程较小，并且与轮毂10铰接连接，例如，电动式驱动部件31和轮毂10之间可以采用销轴结构铰接连接。当然，电动式驱动部件31可以与轮毂10直接连接或者与轮毂10上设置的其他的支撑结构连接。根据本实用新型的实施例，第一推动部件32通过第一连接部件33采用可分离的方式与弧形连接部51连接，以使第一连接部件33与弧形连接部51能够在连接状态和分离状态之间切换。根据本实用新型的一个实施例，第一连接部件33与弧形连接部51固定连接，并且第一推动部件32与第一连接部件33铰接连接，从而使第一推动部件32实现铰接连接于旋转部件50的目的。

示例性地，第一连接部件33为夹持结构，夹持部件具有两个相对设置的夹持臂，能够夹紧弧形连接部51，从而与弧形连接部51形成固定连接，而第一推动部件32与第一连接部件33之间也可以通过销轴结构铰接连接，使第一连接部件33能够相对于第一推动部件32围绕该销轴在与变桨轴承20的旋转轴线垂直的平面内(即与旋转部件50平行的平面)转动。

作为本实用新型的一个可选的实施例，叶片变桨装置还可以包括控制器，控制器与第一连接部件33连接，以通过控制器控制第一连接部件33与弧形连接部51切换至连接状态或者是分离状态。示例性地，可以通过控制器控制夹持部件的至少一个夹持臂相对另一个夹持臂移动，从而来改变夹持部件的夹持口的尺寸大小，使第一连接部件33与弧形连接部51能够切换至连接状态。而通过第一行程推动单元30驱动叶片执行变桨。而当叶片旋转指定的角度后，即可通过控制器将第一连接部件33与弧形连接部51切换至分离状态，从而在不需要使用第一行程推动单元30驱动叶片时，第一行程推动单元30能够处于停止转状态，也就是说第一行程推动单元30即可被配置为具有与第一工作角度范围相适应的较小的推程，所以能够节省成本，并提高叶片变桨装置的使用可靠性。

示例性地，电动式驱动部件31为直线电机，则第一推动部件32为伸缩杆，由此通过直线电机驱动伸缩杆执行直线往复运动；或者，电动式驱动部件31为旋转电机，第一行程推动单元30还包括与电动式驱动部件31连接的丝杠以及与丝杠传动配合以能够沿丝杠移动的螺母，此时，第一推动部件32则为与螺母连接的推杆。由此通过旋转电机驱动推杆执行直线往复运动。

由于第一行程推动单元30中的电动式驱动部件31铰接连接于轮毂10，并且第一推动部件32通过第一连接部件33铰接连接于弧形连接部51，所以当第一连接部件33夹持于旋转部件50的弧形连接部51处，第一推动部件32借助电动式驱动部件31的驱动力向外延伸时，能够推动旋转部件50带动内圈22相对于外圈21旋转，即第一行程推动单元30能够将电动式驱动部件31提供的直线驱动力转化为旋转部件50的角运动。也就是说，通过第一行程推动单元30能够推动与旋转部件50连接的叶片在第一工作角度范围内进行变桨。由此，即可基于执行变桨动作需要的第一工作角度范围制定第一行程推动单元30的推动行程。

由于第一行程推动单元30中直接采用电力驱动的方式驱动第一推动部件32带动旋转部件50转动，而电动式的驱动方式本身具有较高的反应灵敏度、执行精度以及控制精度，并且在实施过程中，消除了各种中间环节带来的定位误差，所以采用电动式驱动部件31的第一行程推动单元30定位精度较高，非常适合小推程、高精度的驱动工作。因此第一行程推动单元30适用于在风速处于额定工况附近的变桨微调。另外，由于电动式驱动部件的结构简单、紧凑，所以相对于其他驱动机构，更便于安装和后期的运行维护。

根据本实用新型的实施例，第二行程推动单元40与旋转部件50连接，用于推动旋转部件50在第二工作角度范围内(图示的角α)转动。具体地，在本实施例中，第二行程推动单元40包括液压式驱动部件41、第二推动部件42和第二连接部件43。第二工作角度范围大于第一工作角度范围，并且第一工作角度范围和第二工作角度范围构成整个变桨角度范围，示例性地，当第一工作角度范围为0.1°至3°时，第二工作角度范围则为3°至90°。当然，根据实际的工况需要，还可以对两个范围进行适应地调整。

液压式驱动部件41的推程较大，并且与轮毂10铰接连接，例如，液压式驱动部件41和轮毂10之间可以采用销轴结构铰接连接。当然，液压式驱动部件41可以与轮毂10直接连接或者与轮毂10上设置的其他的支撑结构连接。根据本实用新型的实施例，由于第二工作角度范围大于第一供工作角度范围，第二推动部件42可以通过第二连接部件43与弧形连接部51始终保持连接状态，能够免去复杂的控制过程。例如，当第二推动部件42与第二连接部件43铰接连接时，第二连接部件43与弧形连接部51固定连接，从而使第二推动部件42实现铰接连接于旋转部件50的目的。

示例性地，第二连接部件43同样可以是夹持部件，则此时第二连接部件43同样通过夹持臂形成的夹持口与弧形连接部51形成固定连接，而第二推动部件42与第二连接部件43之间例如可以通过销轴结构铰接连接，使第二连接部件43能够相对于第二推动部件42围绕该销轴在与变桨轴承20的旋转轴线垂直的平面内(即与旋转部件50平行的平面)转动。

作为可选的实施例，第二推动部件42还可以与第二连接部件43固定连接，而此时第二连接部件43与弧形连接部51铰接连接，具体地，此时第二连接部件43可以采用销轴铰接连接于旋转部件弧形连接部51，使第二连接部件43能够带动第二推动部件42围绕该销轴在与变桨轴承20的旋转轴线垂直的平面内转动即可。另外，在其他的实施例中，第二连接部件43也可以依照上述第一推动部件32采用可分离的方式与弧形连接部51连接，当然，此时还可以通过上述的控制器控制第二连接部件43与弧形连接部51切换至连接状态或者分离状态。

示例性地，液压式驱动部件41为伸缩式液压缸，则第二推动部件42为活塞杆，由此通过伸缩液压缸驱动活塞杆执行直线往复运动；或者，液压式驱动部件41为旋转式液压缸，第二行程推动单元40还包括与液压式驱动部件41连接的丝杠以及与丝杠传动配合以能够沿丝杠移动的螺母，此时，第二推动部件42则为与螺母连接的推杆。由此通过旋转式液压缸驱动推杆执行直线往复运动。

由于第二行程推动单元40中的液压式驱动部件41铰接连接于轮毂10，并且第二推动部件42通过第二连接部件43铰接连接于弧形连接部51，所以当第二连接部件43夹持在旋转部件50的弧形连接部51处，第二推动部件42借助液压式驱动部件41的驱动力向外延伸时，能够推动旋转部件50带动内圈22相对于外圈21旋转，即第二行程推动单元40能够将液压式驱动部件41提供的直线驱动力转化为旋转部件50的角运动。也就是说，通过第二行程推动单元40能够推动与旋转部件50连接的叶片在第二工作角度范围内进行变桨。由此，即可基于执行变桨动作需要的第二工作角度范围制定第二行程推动单元40的推动行程。

由于第二行程推动单元40中直接采用液压驱动的方式驱动第二推动部件42带动旋转部件50转动，而液压机构的功率密度大、输出力大并且容易将行程设置的较长，所以采用液压式驱动部件41的第二行程推动单元40能够满足高风速或者正常启停机时的较大负载的变桨要求，尤其是紧急变桨的工况。而且第二行程推动单元40具有较高的稳定性，能够适用于几乎恒定式的往复运动工况，所以在整个变桨操作过程中，第二推动部件42始终能够通过第二连接部件43与旋转部件50保持连接，并能够长期维持驱动叶片在第二工作角度范围执行变桨动作的能力。因此采用第二行程推动单元40驱动叶片在第二工作角度范围内执行变桨动作能够增加叶片变桨装置整体的使用寿命。

根据本实用新型的实施例，叶片变桨装置可以如图1所示只包括一个第一行程推动单元30和一个第二行程推动单元40，第一行程推动单元30和第二行程推动单元40分别位于变桨轴承20轴向中心面的两侧(即如图1所示的变桨轴承20的旋转轴线的左右两侧)，并且被布置为沿同一方向推动旋转部件50旋转。也就是说，第一行程推动单元30和第二行程推动单元40相对于变桨轴承20的旋转轴线在相同的角方向执行推动动作。

当然，在图1中的第一行程推动单元30和第二行程推动单元40的位置只是示意性的举例，可以理解的是，第一行程推动单元30和第二行程推动单元40的位置并不限于图1所示，本领域的技术人员基于以上实施例中的描述还可以根据需要自行调整。需要说明的是，第一行程推动单元30和第二行程推动单元40的设置位置需要满足不互相干涉的要求。

另外，在其他的实施例中，为了使本实用新型实施例的叶片变桨装置能够提供更大的推力，叶片变桨装置还可以包括更多个第一行程推动单元30和/或更多个第二行程推动单元40，此时，多个第一行程推动单元30或多个第二行程推动单元40被配置为围绕变桨轴承20的旋转轴线在相同的角方向大体一致地收缩和伸展。此外，第一行程推动单元30中还可以包括更多个驱动部件，则此时可将多个驱动部件并联之后作为电动式驱动部件31来共同驱动第一推动部件32执行往复运动。当然第二行程推动单元40中也可以包括更多个驱动部件，则此时可将多个驱动部件并联之后作为液压式驱动部件41来驱动第二推动部件42执行往复运动。

在上述实施例中旋转部件50呈圆盘状，但是本实用新型的实施例并不限于此。在其他的变形实施例中，旋转部件50还可以是其他结构，例如旋转部件50还可以呈环状，则此时环状的旋转部件50可以通过外周边缘与内圈22的内壁面连接，并且弧形连接部51则设置在环形的旋转部件50的内周边缘。此时第一行程推动单元30或第二行程推动单元40同样能够与弧形连接部51连接驱动内圈22带动叶片转动。

在上述实施例中，第一连接部件33和第二连接部件43都为夹持结构，但是本实用新型的实施例并不限于此，第一推动部件32和第二推动部件42还可以通过其他的连接结构与旋转部件50铰接连接。例如，在其他的实施例中，当第一推动部件32与第一连接部件33铰接连接时，第一连接部件33还可以包括摩擦制动结构，则第一连接部件33可以采用摩擦接触的方式与旋转部件50连接。同样地，当第二推动部件42与第二连接部件43铰接连接时，第二连接部件43还可以包括摩擦制动结构，则第二连接部件43可以采用摩擦接触的方式与旋转部件50连接。

综上所述，在本实用新型实施例的叶片变桨装置具体的应用过程中，当风速或者风向发生变化时，叶片可以通过叶片变桨装置来改变其桨距角，以使叶片顺桨或保持一定的攻角。

当用于控制叶片执行变桨动作的变桨控制器获取到的目标桨距角与当前实际的桨距角之间的夹角在第二工作角度范围内时，首先需要通过第二行程推动单元40驱动叶片转动，以接近目标桨距角。具体地，由于第二连接部件43始终与弧形连接部51保持连接状态，则变桨控制器可以直接控制液压式驱动部件41驱动第二推动部件42向外部延伸，从而推动旋转部件50带动叶片在第二工作角度范围内转动。

基于第二行程推动单元40的驱动作用，上述的目标桨距角与当前实际的桨距角之间的夹角逐渐减小，当该夹角到达第一工作角度范围的上限值时，则变桨控制器可以控制第二行程推动单元40停止，此时第二连接部件43仍然与弧形连接部51保持连接，而此时变桨控制器则启动第一行程推动单元30继续驱动叶片直到达到目标桨距角。具体地，叶片变桨装置中的控制器则控制第一连接部件33与弧形连接部51切换至连接状态，变桨控制器可以直接控制电动式驱动部件31驱动第一推动部件32向外部延伸，从而推动旋转部件50带动叶片继续在第一工作角度范围内转动。当然，可以理解的是上述的变桨控制器和叶片变桨装置中的控制器可以为同一个控制器。

需要说明的是，当第一行程推动单元30的驱动工作结束后，需要控制第一行程推动单元30停止，并控制第一连接部件33与弧形连接部51切换至分离状态，而使第一行程推动单元30复位至初始位置。以便在下一次驱动叶片执行变桨时不会对第二行程推动单元40的驱动作用造成干涉。当然也可以在下一次驱动叶片执行变桨时根据需要控制第一连接部件33与弧形连接部51切换状态。另外，第一行程推动单元30的初始位置不与弧形连接部51垂直，避免第一行程推动单元30在提供驱动作用时不能控制驱动的方向，对弧形连接部51造成损坏。

由此，本实用新型实施例的叶片变桨装置通过细分变桨工况，将变桨驱动机构细分，合理应用电动式驱动部件和液压式驱动部件的组合特点，很好地匹配实际的工作状况，可以在不同阶段，分别满足驱动叶片小角度变桨时的高定位精度的变桨要求；以及驱动叶片大角度变桨时的大推力的变桨要求。变桨驱动机构的细分，可以降低变桨装置成本、提高变桨装置精度和可靠性，提高风机发电质量，能够克服只有一种变桨驱动机构的叶片变桨装置和实际的变桨工况不相匹配的问题。

根据本实用新型的另一个实施例，还提供了一种风力发电机组，该风力发电机组包括上述实施例中的叶片变桨装置。本实用新型实施例的风力发电机组，通过设置上述实施例中所述的叶片变桨装置，能够针对实际的两种变桨工况，采用分段式的驱动方式，提高了风力发电机组的变桨性能，从而提升了风力发电机组的发电质量，还能够使风力发电机组具有更低的运行成本，同时降低了后期的维护成本。

本实用新型可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本实用新型的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。

Claims (10)

1.一种风力发电机组的叶片变桨装置，所述风力发电机组的叶片通过变桨轴承可转动地安装于轮毂(10)，其特征在于，所述叶片变桨装置包括：

旋转部件(50)，与所述叶片连接，所述旋转部件(50)与所述叶片同步转动；

第一行程推动单元(30)，包括电动式驱动部件(31)、能够被所述电动式驱动部件(31)驱动执行直线往复运动的第一推动部件(32)和与所述第一推动部件(32)连接的第一连接部件(33)，所述电动式驱动部件(31)与所述轮毂(10)铰接连接，所述第一推动部件(32)通过所述第一连接部件(33)与所述旋转部件(50)铰接连接，推动所述旋转部件(50)在第一工作角度范围内转动；以及

第二行程推动单元(40)，包括液压式驱动部件(41)、能够被所述液压式驱动部件(41)驱动执行直线往复运动的第二推动部件(42)和与所述第二推动部件(42)连接的第二连接部件(43)，所述液压式驱动部件(41)与所述轮毂(10)铰接连接，所述第二推动部件(42)通过所述第二连接部件(43)与所述旋转部件(50)铰接连接，推动所述旋转部件(50)在第二工作角度范围内转动，并且所述第一工作角度范围小于所述第二工作角度范围。

2.根据权利要求1所述的叶片变桨装置，其特征在于，所述旋转部件(50)具有弧形连接部(51)，所述弧形连接部(51)布置于与所述变桨轴承的旋转轴线垂直的平面内且以所述旋转轴线为中心，所述第一连接部件(33)与所述弧形连接部(51)连接，并且所述第一推动部件(32)与所述第一连接部件(33)铰接连接。

3.根据权利要求2所述的叶片变桨装置，其特征在于，所述第一连接部件(33)采用可分离的方式与所述弧形连接部(51)连接，以使所述第一连接部件(33)与所述弧形连接部(51)能够在连接状态和分离状态之间切换。

4.根据权利要求3所述的叶片变桨装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元与所述第一连接部件(33)连接，用于控制所述第一连接部件(33)与所述弧形连接部(51)切换至所述连接状态或者所述分离状态。

5.根据权利要求4所述的叶片变桨装置，其特征在于，所述第二连接部件(43)采用可分离的方式与所述弧形连接部(51)连接，以使所述第二连接部件(43)与所述弧形连接部(51)能够在连接状态和分离状态之间切换。

6.根据权利要求5所述的叶片变桨装置，其特征在于，所述控制单元还与所述第二连接部件(43)连接，用于控制所述第二连接部件(43)与所述弧形连接部(51)切换至所述连接状态或者所述分离状态。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的叶片变桨装置，其特征在于，

所述第二推动部件(42)与所述第二连接部件(43)铰接连接，并且所述第二连接部件(43)与所述弧形连接部(51)固定连接；或者

所述第二推动部件(42)与所述第二连接部件(43)固定连接，并且所述第二连接部件(43)与所述弧形连接部(51)铰接连接。

8.根据权利要求1所述的叶片变桨装置，其特征在于，所述变桨轴承的外圈(21)与所述叶片固定连接，所述旋转部件(50)与所述外圈(21)固定连接；或者，所述变桨轴承的内圈(22)与所述叶片固定连接，所述旋转部件(50)与所述内圈(22)固定连接。

9.根据权利要求1所述的叶片变桨装置，其特征在于，

所述电动式驱动部件(31)为直线电机或旋转电机；

所述液压式驱动部件(41)为伸缩式液压缸或旋转式液压缸。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的叶片变桨装置。