專利名稱:齒條絲桿同步變槳距的制作方法
齒條絲桿同步變槳距
本發(fā)明屬于風(fēng)力機(jī)變槳距裝置,用單只伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)多槳葉同 步變槳距。
現(xiàn)有三葉風(fēng)力機(jī)的每一槳葉,似乎都用各自獨(dú)立具備一整套變槳 距機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)雖然緊湊,但在制造成本、技術(shù)難度、故障發(fā)生機(jī)率和 檢修等問題,有待改進(jìn),然而電子控制系統(tǒng),如光電編碼器、非接觸 式位移傳感器等必須具備一套。
本發(fā)明目的,力求降低制造成本、技術(shù)難度、故障機(jī)率、力求便 于檢修。
同步變槳距僅用 一臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)、 一套電子控制板(不再是三套) 和一具非接式位移傳感器(不再是三具);另外,現(xiàn)有技術(shù)的各葉片 獨(dú)立變槳距,萬一有一片槳葉失靈,可依靠電子裝備的冗余系統(tǒng)來延 緩補(bǔ)救,能補(bǔ)救當(dāng)然是好事,但在延緩補(bǔ)救過程中,發(fā)生故障的槳葉 槳距角不一致而發(fā)生震動(dòng),過于顯著的震動(dòng)也是一種不安全信號(hào)。
圖的上側(cè)邊,僅僅畫出了槳葉柄A的下端部分:1是部分齒圈(1/3 齒圈),2是齒條,2a是接管,3是三臂螺母(螺母外周均布互隔 120°的三條臂),4是軸絲桿(絲桿右端軸上有兩套軸承4a和4b), 5是大齒輪,6a是主動(dòng)齒輪、是伺服電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)。
伺服電動(dòng)機(jī)6的安裝位置是處在三槳葉柄A所在的軸轂套B與 B之凹谷中,所以鑄造時(shí)可給電動(dòng)機(jī)6留一位置;至于撥盤D也可 留一個(gè)淺缺口,這一缺口是使它處在撥柱C的分隔中間。這些零部 件都是互相相對(duì)靜止的。
伺服電動(dòng)機(jī)6的主動(dòng)齒輪6a驅(qū)動(dòng)大齒輪5, 5被鍵5a裝固在軸絲桿4上,所以帶動(dòng)軸絲桿4、憑借軸承4a和4b旋轉(zhuǎn),使軸絲桿4 帶動(dòng)三臂螺帽3向左或向右移動(dòng)并帶動(dòng)接管2a、齒條2、部分齒圈1 , 1是用螺釘緊固在葉柄A上,這樣就實(shí)現(xiàn)三槳葉同步變槳距。
變槳距裝置全都在導(dǎo)流罩內(nèi),若人員要檢修,可從機(jī)艙進(jìn)入導(dǎo)流 罩中。
軸絲桿4的軸承4a和4b借雙螺帽4c調(diào)準(zhǔn),能在軸承套41中轉(zhuǎn) 動(dòng),軸承套41在主軸E的左端中孔孔口部位接觸(所以僅僅在孔口 部位略微加工一下);軸承套41裟固靠它的凸緣(法蘭)42,用數(shù)枚 螺釘緊固在撥盤D上定住中心位置。
圖中用大寫字母表示的是屬于現(xiàn)有三葉風(fēng)力機(jī)的一般結(jié)構(gòu)件。
圖中序號(hào)l是部分齒圈,是指加工完畢的整只齒輪圈,再用線 切割把它以120°圓心角三等分割開,用螺釘、停位銷分裝在三槳葉 的葉軸根部的圓柱面上。
圖中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)固定套F承重著風(fēng)輪,主軸僅僅傳
遞扭矩,所以本方案中把主軸畫成厚壁大鋼管,一則省材和減輕重量,
二則可安裝軸絲桿4的軸承套41。
本方案優(yōu)點(diǎn)①僅用一只伺服電動(dòng)機(jī)取代原來的三只伺服電動(dòng)
機(jī),省掉了原來變槳距機(jī)構(gòu)中的三只大內(nèi)齒,三臺(tái)有內(nèi)齒圈的行星齒
輪減速機(jī)(內(nèi)齒加工成本高),行星齒輪制造精度高、成本高;②本 方案比原來的安裝較開放、直觀、檢修方便,但也都在導(dǎo)流罩內(nèi)防風(fēng) 沙雨雪;③制造容易,有利降低成本,有利于風(fēng)電普及發(fā)展;各槳葉 始終被同一大齒輪控制在同步之中,變槳距的同步性,是減少風(fēng)力機(jī) 震動(dòng)的重要因素。
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一幅圖是齒條絲桿同步變槳距的剖面圖。
權(quán)利要求
1、一種絲桿齒條同步變槳距,裝固在各槳葉柄柱面上的1/3圓周的部分齒圈,由齒條、接管、三臂螺母、軸絲桿和大齒輪,大齒輪被電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)三槳葉同步變槳距的目的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲桿齒條同步變槳距,特征是大齒輪 被電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng),使絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)三臂螺母向左或向右移 動(dòng),通過三根接管、三根齒條帶動(dòng)葉柄柱面上的l/3圓的部分齒圈而 達(dá)到三葉同步變槳距。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絲桿齒條同步變槳距,特征是槳 葉葉柄柱面的裝固齒圈,僅用l/3的圓周的部分齒圈。
全文摘要
一種絲桿齒條同步變槳距,目的改進(jìn)現(xiàn)有三葉風(fēng)力機(jī)各槳葉的各自獨(dú)立一套伺服電動(dòng)機(jī)、蓄電瓶、行星減速器、非接觸式位移傳感器和大內(nèi)齒圈等等過細(xì)分的獨(dú)立結(jié)構(gòu),使得降低成本。本方案用一只大齒輪5,另一只大齒圈以120°三等分圓周,作為三槳葉的90°角變槳距角的齒圈部分1,通過齒條2、接管2a、三臂螺母3、軸絲桿4、大齒輪5(固定在軸絲桿4上),被伺服電動(dòng)機(jī)6的主動(dòng)齒輪6a驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)三葉同步變槳距。優(yōu)點(diǎn)用一套制造成本較低的齒輪、絲桿裝置取代了各自獨(dú)立的三套變槳距裝置。
文檔編號(hào)F03D7/04GK101235800SQ20071015703
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者黃金倫 申請(qǐng)人:黃金倫