[实用新型]叶片变桨限位结构以及风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机叶片变桨的限位结构以及采用该限位结构的风力发电机。

背景技术

变桨系统是风力发电机的重要组成部分，变桨系统根据风机控制策略的要求，使叶片通过变桨执行机构被限定在某个角度。在实际应用中，可以设定发电角度的范围在0°～5°之间（即桨距角在发电角度范围内风机正常发电），顺桨停机角度的范围在87°～90°之间。

在风力发电机中通常依靠旋转编码器来检测叶片的实际位置（桨距角），但是由于叶片的上述两个位置的重要性，变桨系统还设置有变桨距风力发电机叶片变桨限位功能，以根据运行需要将叶片限定在某个角度。

现有的风力发电机的叶片变桨限位功能是在变桨执行机构可以正常工作的条件下实现的，例如，在变桨执行机构能够正常工作时，通过挡块触发传感器检测叶片位置信息，传感器将位置信息传递给变桨控制系统，叶片位置信息作为执行变桨动作的依据。

然而，在风力发电机运行过程中，可能会出现变桨执行机构故障，例如，变桨电机制动失效，采用齿轮变桨形式的变桨齿轮轴断裂，采用同步齿形带变桨形式的齿形带断裂，采用液压变桨形式的驱动单元故障等。发生这些故障时，不但风机不能正常工作，还将导致叶片失控，叶片绕轴线360°自由旋转。叶片正常的变桨角度一般在0°～90°之间，叶片转到非正常角度范围，将会带来其他零部件的附加损害，极端情况叶片叶尖部位扫到塔筒，导致叶片折断，造成重大损失。然而，现有的风力发电机叶片的变桨限位结构不适用于变桨执行机构发生故障时，叶片角度超出正常范围的情况。

随着风电行业的发展，对风力发电机的安全提出了更高的要求。变桨执行机构故障发生的概率虽然较低，但一旦发生，有可能给风力发电机带来很大的损害。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种能够在变桨执行机构发生故障的情况下也能将叶片限位在特定角度范围内的限位结构，以及采用该限位结构的风力发电机。

此外，本实用新型的叶片变桨的限位结构还具有锁定功能，当将叶片限位在特定位置时，还能将叶片锁定在该位置。

根据本实用新型的一方面，提供了一种用于风力发电机的叶片变桨限位结构，所述叶片变桨限位结构包括设置在变桨轴承动圈或叶片法兰上的动挡块以及设置在变桨轴承固定圈上的静挡块，当变桨执行机构出现故障而叶片旋转超过正常工作角度范围时，静挡块与动挡块相接触而阻止叶片进一步旋转。

所述静挡块可具有朝向动挡块的倾斜表面，所述倾斜表面与变桨轴承动圈或叶片法兰之间可形成楔形空间，并且所述动挡块具有朝向静挡块的倾斜表面，当静挡块阻挡动挡块时，所述动挡块进入所述楔形空间而被锁定。

所述变桨轴承固定圈为变桨轴承内圈，所述静挡块形成在变桨轴承内圈上。

所述变桨轴承固定圈为变桨轴承外圈，所述静挡块形成在变桨轴承外圈上。

所述动挡块为弹性块，所述静挡块具有挡边，当动挡块被静挡块阻挡时，所述动挡块被所述挡边挡住，而不能反向移动。

所述动挡块包括间隔预定角度设置的第一动挡块和第二动挡块，所述静挡块位于第一动挡块和第二动挡块之间，所述第一动挡块和第二动挡块均具有朝向静挡块的倾斜表面，所述静挡块与制动环或叶片法兰相面对的表面的两端为分别朝向第一挡块和第二挡块的倾斜表面。

所述静挡块包括间隔预定角度设置的第一静挡块和第二静挡块，所述动挡块位于第一静挡块和第二静挡块之间，所述第一静挡块和第二静挡块均具有朝向动挡块的倾斜表面，所述动挡块与变桨轴承固定圈相面对的表面的两端为分别朝向第一静挡块和第二静挡块的倾斜表面。

所述静挡块通过螺栓安装在变桨轴承固定圈。

所述静挡块和/或动挡块的表面上设置有弹性垫。

所述动挡块与变桨轴承动圈或叶片法兰之间形成有切割口，从而是动挡块具有弹性。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种具有上述叶片变桨限位结构的风力发电机。

根据本实用新型的技术方案，即使在变桨执行机构出现故障的情况下，也能将叶片桨距角限制在特定范围内，从而防止叶片失控旋转而带来的损害。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本实用新型的一个示例性实施例的风力发电机叶片变桨的限位结构的主视图；

图2是图1的限位结构的局部立体示图；

图3是图1的限位结构的局部放大示图；