一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置的制作方法

1.本发明涉及风力发电机组缓冲领域，尤其是一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置。

背景技术：

2.风力发电是世界各国重点开发的能源之一，其能提供清洁的能源。在大型风力发电机组中，常常采用变桨距机构来控制叶片的桨距，变桨距机构使得叶片的角度随着风速变化，实现了发电机联网前的速度调节，减少了联网时的冲击电流，使得输出功率可以保持相对稳定，风机发电量提高。
3.但是，变桨距机构的存在增加了风机的故障率，即一旦变桨距机构出现故障，将导致风机叶片绕自身轴摆动，会对风机其他零部件造成损害，甚至发生叶片的叶尖部位扫到塔筒，导致叶片和塔筒损坏。

技术实现要素：

4.在本实施例中提供了一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，用于解决风机叶片摆动时损坏风机零部件的问题。
5.本发明提供了一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，包括缓冲机构和限位机构；
6.缓冲机构固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上；
7.限位机构固定安装在风机轮毂或叶片的变桨轴承的内圈上；
8.缓冲机构在叶片摆动时与限位机构接触。
9.进一步地，所述缓冲机构有缓冲支撑架和弹性装置，缓冲支撑架固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上，弹性装置安装在缓冲支撑架上，弹性装置在叶片摆动时与限位机构接触。
10.进一步地，所述缓冲支撑架有轴承连接板，轴承连接板固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上，轴承连接板上固定安装第一竖向连接板和第二竖向连接板，弹性装置安装在第一竖向连接板和第二竖向连接板上。
11.进一步地，所述弹性装置有套筒，套筒滑动安装在第二竖向连接板上，套筒的一端端部设置挡板，套筒上套装有弹簧，弹簧的伸缩方向与套筒的滑动方向一致，弹簧位于第二竖向连接板和挡板之间。
12.进一步地，所述弹簧有相互交错的内簧和外簧，外簧套装在内簧外周。
13.进一步地，所述套筒的端部设置连杆的一端，连杆的另一端配合安装螺母，连杆穿过第一竖向连接板并能够在第一竖向连接板内滑动，螺母和套筒分别位于第一竖向连接板两侧。
14.进一步地，所述内簧的截面外侧至少有一个斜面，外簧的截面内侧至少有一个斜面，内簧与外簧的斜面相互接触配合。
15.进一步地，所述限位机构有限位支撑架，限位支撑架上安装缓冲橡胶块。
16.进一步地，所述限位支撑架有第一连接板，第一连接板上安装第二连接板，第二连接板上安装环形的固定板，固定板的截面为l形，缓冲橡胶块的一端外周设置凸沿，凸沿配合安装在固定板内。
17.进一步地，所述缓冲机构在与限位机构接触时，缓冲机构与限位机构的中心线重合。
18.在叶片摆动时，本发明的缓冲机构与限位机构接触，缓冲机构能够吸收耗散碰撞能量，提高与限位机构的接触时长，限位机构能够限制缓冲机构的位置，从而限制叶片摆动。缓冲机构与限位机构相配合，能够限制叶片摆动，避免对风机零部件造成损害。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本发明的结构示意图；
21.图2为本发明中缓冲机构未发生碰撞时的结构示意图；
22.图3为本发明中缓冲机构发生碰撞时的结构示意图；
23.图4为本发明中缓冲机构撞击载荷-位移曲线图；
24.图5为本发明中限位机构的结构示意图；
25.图6为本发明中固定板的结构示意图。
26.图中：1、缓冲机构；2、限位机构；11、缓冲支撑架；13、内簧；14、外簧；15、半内簧；16、螺母；17、垫片；111、轴承连接板；112、第一竖向连接板；113、第二竖向连接板；121、连杆；122、套筒；123、挡板；21、限位支撑架；22、缓冲橡胶块；23、固定板；211、第一连接板；212、第二连接板。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
29.如图1所示，一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，包括缓冲机构1和限位机构2；
30.缓冲机构1固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上；
31.限位机构2固定安装在风机轮毂或叶片的变桨轴承的内圈上；
32.缓冲机构1在叶片摆动时与限位机构2接触。
33.在叶片摆动时，缓冲机构1与限位机构2接触，缓冲机构1能够吸收耗散碰撞能量，提高与限位机构2的接触时长，起到对叶片的缓冲作用，限位机构2能够限制缓冲机构1的位置，从而限制叶片摆动。缓冲机构1与限位机构2相配合，能够限制叶片摆动，避免对风机其他零部件造成损害。
34.如图2和图3所示，所述缓冲机构1有缓冲支撑架11和弹性装置，缓冲支撑架11固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上，弹性装置安装在所述缓冲支撑架11上，弹性装置在叶片摆动时与限位机构2接触。缓冲支撑架11用于安装弹性装置。在叶片摆动时，弹性装置与限位机构2接触，弹性装置能够通过弹性形变，提高与限位机构2的接触时长，并吸收耗散碰撞能量，起到对叶片的缓冲作用，从而限制叶片摆动，避免对风机其他零部件造成损害。
35.如图2和图3所示，所述缓冲支撑架11有轴承连接板111，轴承连接板111固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上，轴承连接板111上固定安装第一竖向连接板112和第二竖向连接板113，弹性装置安装在第一竖向连接板112和第二竖向连接板113上。第一竖向连接板112和/或第二竖向连接板113，与轴承连接板111之间设置三角形的加强板。在叶片摆动时，弹性装置与限位机构2接触后，通过第一竖向连接板112和第二竖向连接板113将受到的力传导至轴承连接板111，并由轴承连接板111传导至叶片的变桨轴承的外圈上，使叶片的变桨轴承的内外圈逐渐停止相对转动，从而逐渐使叶片停止摆动。
36.所述弹性装置可以有多种结构，优选的有套筒122，如图2和图3所示，套筒122滑动安装在第二竖向连接板113上，套筒122的一端端部设置挡板123，套筒122上套装有弹簧，弹簧的伸缩方向与套筒122的滑动方向一致，弹簧位于第二竖向连接板113和挡板123之间。这种结构能够通过弹簧的弹力形变吸收碰撞能量，套筒122为弹簧提供支撑和限位，避免弹簧受径向力作用产生歪斜。所述弹性装置还可以是其它弹性变形体，例如橡胶块、弹簧等结构。
37.如图2和图3所示，所述弹簧有相互交错的内簧13和外簧14，外簧14套装在内簧13外周。这种结构能够在同样的伸缩行程内，提高弹簧的弹力，从而进一步的提高能够吸收的能量。
38.如图2和图3所示，所述内簧13的截面外侧至少有一个斜面，外簧14的截面内侧至少有一个斜面，内簧13与外簧14的斜面相互接触配合。内簧13和外簧14的截面均可以为矩形上连接等腰三角形的型式，其中等腰三角形角度相同，等腰三角形的两条相等的边，即为内簧13的斜面和外簧14的斜面，这种结构可以使内簧13和外簧14之间能够通过对应的斜面进行贴合，从而增大摩擦面积。撞击发生时，挡板123压缩内簧13和外簧14，内簧13和外簧14通过对应的斜面相互挤压，内簧13向内发生变形，外簧14向外发生变形，内簧13和外簧14均被轴向压缩，极限位置为内簧与内簧相互贴合、外簧与外簧相互贴合时。为留出变形空间，内簧13未变形前应与套筒122间留有间隙。内簧13和外簧14之间由于通过斜面贴合摩擦，具备良好的耗能效果，撞击能量会部分转化为内、外簧间的摩擦能，其撞击载荷-位移曲线如附图4所示，耗散能量为0abo曲线间的包络面积。这种结构还可通过调整内簧13和外簧14的角度、摩擦系数等方式改变撞击载荷-位移曲线，以达到理想的耗能效果。这种结构还具有能够重复使用，碰撞后也无需更换，便于使用的优点。
39.如图2和图3所示，所述套筒122的端部设置连杆121的一端，连杆121的另一端配合安装螺母16，连杆121穿过第一竖向连接板112并能够在第一竖向连接板112内滑动，螺母16
和套筒122分别位于第一竖向连接板112两侧。这种结构使得套筒122有第一竖向连接板112和第二竖向连接板113两个支撑点，从而能够保证在滑动时不产生歪斜。
40.所述限位机构2可以有多种结构，优选的有限位支撑架21，如图5所示，限位支撑架21上安装缓冲橡胶块22。缓冲橡胶块22能够通过自身弹力吸收耗散碰撞能量，并能够保护缓冲机构1撞击处的外观并进一步延长与缓冲机构1的接触时长。所述限位机构2还可以为橡胶金属复合弹簧或橡胶金属液体复合弹簧等。
41.现有缓冲件一般采用粘接方式连接，存在粘接不牢或撞击后开胶掉落的风险。由于风力发电机组大多位于戈壁滩、山区或沿海，维护、更换难度及成本非常高，因此，要求缓冲件在具备高耗能性的前提下，结构必须简单、可靠，撞击后不能发生零部件掉落。有鉴于此，如图5所示，所述限位支撑架21有第一连接板211，第一连接板211上安装第二连接板212，缓冲橡胶块22安装在第二连接板212上，第二连接板212上安装环形的固定板23，固定板23的截面为l形，缓冲橡胶块22的一端外周设置凸沿，凸沿配合安装在固定板23内。这种结构能够通过固定板23和凸沿的配合，实现缓冲橡胶块22的非粘接安装，避免了缓冲橡胶块22粘接不牢或撞击后开胶掉落的风险。
42.所述缓冲机构1在与限位机构2接触时，缓冲机构1与限位机构2的中心线重合。这种结构使得缓冲机构1与限位机构2能够正面接触，增大接触面积，以便有效的吸收碰撞能量。
43.附图中标号17为垫片，其设置在第一竖向连接板112和螺母16之间。标号15为半内簧，其连接在内簧13端部，并与挡板123相触，半内簧15与挡板123的接触部位为平面，半内簧15起到将挡板123的力均匀传导至内簧13的作用。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：包括缓冲机构(1)和限位机构(2)；缓冲机构(1)固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上；限位机构(2)固定安装在风机轮毂或叶片的变桨轴承的内圈上；缓冲机构(1)在叶片摆动时与限位机构(2)接触。2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述缓冲机构(1)有缓冲支撑架(11)和弹性装置，缓冲支撑架(11)固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上，弹性装置安装在缓冲支撑架(11)上，弹性装置在叶片摆动时与限位机构(2)接触。3.根据权利要求2所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述缓冲支撑架(11)有轴承连接板(111)，所述轴承连接板(111)固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上，轴承连接板(111)上固定安装第一竖向连接板(112)和第二竖向连接板(113)，弹性装置安装在第一竖向连接板(112)和第二竖向连接板(113)上。4.根据权利要求2所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述弹性装置有套筒(122)，套筒(122)滑动安装在第二竖向连接板(113)上，套筒(122)的一端端部设置挡板(123)，套筒(122)上套装有弹簧，弹簧的伸缩方向与套筒(122)的滑动方向一致，弹簧位于第二竖向连接板(113)和挡板(123)之间。5.根据权利要求4所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述弹簧有相互交错的内簧(13)和外簧(14)，外簧(14)套装在内簧(13)外周。6.根据权利要求4所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述套筒(122)的端部设置连杆(121)的一端，连杆(121)的另一端配合安装螺母(16)，连杆(121)穿过第一竖向连接板(112)并能够在第一竖向连接板(112)内滑动，螺母(16)和套筒(122)分别位于第一竖向连接板(112)两侧。7.根据权利要求5所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述内簧(13)的截面外侧至少有一个斜面，外簧(14)的截面内侧至少有一个斜面，内簧(13)与外簧(14)的斜面相互接触配合。8.根据权利要求1所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述限位机构(2)有限位支撑架(21)，限位支撑架(21)上安装缓冲橡胶块(22)。9.根据权利要求8所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述限位支撑架(21)有第一连接板(211)，第一连接板(211)上安装第二连接板(212)，第二连接板(212)上安装环形的固定板(23)，固定板(23)的截面为l形，缓冲橡胶块(22)的一端外周设置凸沿，凸沿配合安装在固定板(23)内。10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其特征在于：所述缓冲机构(1)在与限位机构(2)接触时，缓冲机构(1)与限位机构(2)的中心线重合。

技术总结

本发明涉及风力发电机组缓冲领域，具体公开了一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，其本发明提供了一种用于风力发电叶片根部的缓冲装置，包括缓冲机构和限位机构；缓冲机构固定安装在叶片的变桨轴承的外圈上；限位机构固定安装在风机轮毂或叶片的变桨轴承的内圈上；缓冲机构在叶片摆动时与限位机构接触。在叶片摆动时，本发明的缓冲机构与限位机构接触，缓冲机构能够吸收耗散碰撞能量，提高与限位机构的接触时长，限位机构能够限制缓冲机构的位置，从而限制叶片摆动；缓冲机构与限位机构相配合，能够限制叶片摆动，避免对风机零部件造成损害。成损害。成损害。