[发明专利]一种风机专用功率调节装置

说明书

一种风机专用功率调节装置，包括输出旋转运动的动力机构、将旋转运动转换为直线运动的驱动导向杆(3)、将直线运动转换为转动运动的传动机构，动力机构与驱动导向杆(3)固接，控制驱动导向杆(3)沿其轴线方向作直线移动；驱动导向杆(3)的另一端部穿过支架Ⅰ(6)后与传动机构固接；该传动机构通过支架Ⅱ(7)安装在支架Ⅰ(6)上，其上安装有多个叶片(8)，在动力机构及传动机构的配合下所有叶片(8)同步转动，实现叶片与水平方向夹角的变化，进而改变不同状况下风机叶片的受风面积，具有功率调节的明显效果。

技术领域

本发明属于风力发电设备技术领域，具体涉及一种大中型风力发电机专用功率调节装置。

背景技术

风能资源在世界范围内非常丰富，几乎所有的地区和国家都有可观的风能储量。近年来能源问题成为各个国家普遍关注的一个重点，煤炭资源、石油资源的储存量仅能满足数百年的开采，同时环境问题也成为困扰国家和社会的一个重要难题，因此，各个国家都逐渐将注意力转移到新能源的开发与利用当中。风能作为可再生能源的重要组成部分之一，在引起研究者广泛关注的同时，也得到了各国政府的大力支持。

目前风电装备的发展趋势是：大型化、轻量化、海上风电、高可靠性、高可控性、以及合理的制造/安装/维护成本。

风机功率调节是风电产品的核心技术之一，目前多采用变桨技术去实现，原理是通过叶片根部的旋转轴承来实现的，这种功率调节变桨方式称为叶片自旋转变桨方式，多以一带一的结构形式实现单叶片变桨。现有的大型风机叶片都是采用悬臂梁结构，在根部装有变桨轴承，通过变桨轴承带动风机叶片进行旋转，这给变桨轴承提出较大的挑战，一般都选用大口径、重载轴承，其制造、安装及维护成本都非常高，可靠性也难以保障。另外部分风机采用叶片折叠变桨的形式实现功率调节的目的，原理是通过倾斜铰链将两段式叶片进行相连，通过叶片的倾斜折叠实现变桨的目的。

专利“风力发电机之变桨结构”(申请号：200920236951.3)给出了一种功率调节方法。该结构为安装在发电机主轴上的轮轱及安装在轮轱外周的桨叶,于轮轱内设有一螺旋伞齿轮,并在桨叶的轴内端上安装有与上述轮轱内置螺旋伞齿轮啮合的叶轴伞齿轮，螺旋伞齿轮上结合有预紧发条。通过带动伞齿轮转动，进而带动叶片自旋转，从而实现变桨，达到调节功率的目的。在风速降低时通过发条作用恢复原状，但预紧发条本身可靠性较差，同时在调节功率的过程中可控性较差，不利于控制其功率的稳定调节。

专利“一种风力发电机变桨驱动机构”(申请号：201721067106.9)给出了另外一种功率调节方法。其包括驱动齿轮，双向齿条、从动齿轮、左右棘轮，轴承件等，驱动齿轮带动双向齿条运转，双向齿条带动从动齿轮转动，从动齿轮带动左右两侧安装的左棘轮和右棘轮转动，从而实现叶片变桨及变桨后位置不动的目的。但是该变桨方式仅可带动一只叶片进行变桨调节，因此变桨方便性较差，同时多组变桨机构造成结构尺寸较大，同时采用棘轮机构的结构形式，可靠性略差，且检修维护便利性较差。

发明内容

基于以上问题和不足，本发明的目的在于提出一种调节便捷且可靠性高的风机专用功率调节装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种风机专用功率调节装置，包括输出旋转运动的动力机构、将旋转运动转换为直线运动的驱动导向杆3、将直线运动转换为转动运动的传动机构，动力机构与驱动导向杆3固接，控制驱动导向杆3沿其轴线方向作直线移动；驱动导向杆3的另一端部穿过支架Ⅰ6后与传动机构固接；该传动机构通过支架Ⅱ7安装在支架Ⅰ6上，其上安装有多个叶片8，在动力机构及传动机构的配合下所有叶片8同步转动。

进一步的，所述动力机构包括电机1、丝杠2、内螺旋驱动杆10，电机1的输出轴与丝杠2连接，丝杠2上套设有内螺旋驱动杆10，内螺旋驱动杆10的端部与驱动导向杆3固接。

进一步的，所述驱动导向杆3为异形杆，支架Ⅰ6上设有与异形杆相匹配的异形孔，驱动导向杆3的另一端部穿过该异形孔后与传动机构固接。