[实用新型]用于风力发电机的叶片的间距控制的组件及风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机叶片间距控制组件。 

背景技术

如所知的，风力发电机包括： 

-塔架(pylon)；以及 

-机舱(nacelle)，该机舱安装于塔架上，容纳有风力发电机的主要部件，包括超速传动装置、发电机、变换器(inverter)、以及控制和调整部件，并在机舱的前部装配有将风能转换成机械能的普通的三叶片转子。 

转子连接至发电机的主轴，并且除了三个叶片之外，转子还包括叶片间距控制组件，该叶片间距控制组件又包括用作附着叶片的结构件的中空中央轮毂。每个叶片均通过中央轴承连接至中空中央轮毂，该中央轴承容许叶片围绕其轴线旋转，以调整叶片轮廓相对于风向的入射角，从而最有利地利用风能。 

实际上，如所知的，对于每种风速而言，在风能向机械能的转换方面，为了获得最大效率，叶片围绕其轴线的旋转是必要的。 

当前用于支承叶片的轴承是中央轴承，该中央轴承除了支承叶片之外，还由于包括之间具有滚动体(球或辊子)的两个环(一个固定，另一个随叶片旋转)而容许叶片的旋转。 

固定的环与中空中央轮毂是一体的；而旋转的环与叶片是一体的，并具有与安装至电机减速器的小齿轮啮合的齿，该电机减速器由电机供给动力并固定至与轮毂成一体的附件。 

在这种情形下，电机减速器位于沿着固定中央轴承的圆形基座的周边的一点处，由此小齿轮与中央轴承的齿啮合。 

电机减速器的运作使带齿的环旋转，且由此使叶片旋转给定角度。 

叶片围绕其轴线的旋转通过与风速计(发电机配备有该风速计)持续记录的风的特性成比例的信号来控制；并且该信号由配备有专用软件的电子中央控制单元处理并操纵变换器，该变换器控制使叶片旋转的电动机。 

然而，已经发现这类传统的风力发电机叶片间距控制组件存在问题，该问题由大直径的带齿中央轴承的椭圆化而使该带齿中央轴承因此不能与小齿轮很好地啮合所造成。而且，由于取决于所涉及的部件(尤其是中央轴承)的制造公差以及小齿轮-轴承中心距离，难以确定啮合间隙(用于确保正确的叶片调整并防止振动的关键因素)。小齿轮-轴承中心距离取决于形成在中空中央轮毂中的基座的公差，考虑到所涉及的部件的大尺寸，该公差总是相当大。 

由于所涉及的材料以及形成、机加工和热处理所述齿的成本，这类叶片间距控制组件的带齿中央轴承是制造的昂贵部分。 

要注意的另一重点在于，所述齿沿着中央轴承的整个周边形成，尽管实际仅用到这些齿的四分之一。换言之，中央轴承的实际旋转角度为90°，然而出于结构的原因，所述齿覆盖360°的角度，即覆盖整个周边，以避免带齿部分与其他无齿部分之间的应力。 

这类组件还存在必须对中央轴承和小齿轮齿进行润滑的问题，这是因为带齿连接(toothed connection)是“开放式的”，即没有容纳于外壳内，该润滑通常使用润滑油来进行。 

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种设计成消除或至少部分消除上述缺陷的风力发电机叶片间距控制组件，并且同时该风力发电机叶片间距控制组件是便宜且容易制造的。 

根据本实用新型，提供一种用于风力发电机的叶片的间距控制的组件； 

该组件包括与多个致动系统相关的中空中央轮毂，这些致动系统作用于叶片上，以便以最大程度地利用风的方式定位这些叶片； 

其中，每个致动系统均包括用于相应叶片的相应电动机；介于每个电动机与相应叶片之间的相应中央行星减速齿轮；并且 

每个叶片均与相应电动机相关，该相应电动机的输出轴机械地连接至相应中央行星减速齿轮的恒星齿轮； 

本组件的特征在于，每个叶片的致动系统均与第一对和第二对轮辐(spoke)相关；第一对轮辐将中央行星减速齿轮固定于中空中央轮毂；而第二对轮辐将中央行星减速齿轮的行星架机械地连接于固定相应叶片的轴套的内壁。 

进一步地，所述致动系统由电子装置(CC)控制。 

本实用新型还提供一种风力发电机，包括：塔架；机舱，装配于塔架的顶端，该机舱包括用于控制风力发电机的叶片的间距的组 件；轴，与所述组件成一体并用于向发电机提供动力；以及用于记录风的参数的装置及用于处理所述风的参数的电子装置(CC)。所述风力发电机的特征在于，所述组件是如上所述的组件。 

附图说明

将参考附图以实例的方式描述本实用新型的非限定性实施例，附图中： 

图1示出了装配有根据本实用新型的叶片间距控制组件的风力发电机的三维视图；