[实用新型]带轮支撑装置、齿形带变桨系统及风力发电机组

说明书

本实用新型提供一种带轮支撑装置、齿形带变桨系统及风力发电机组。带轮支撑装置包括涨紧机构和防跳齿机构，涨紧机构包括驱动轮、涨紧轮和带轮支撑主体，带轮支撑主体支撑驱动轮和涨紧轮，被传递的皮带绕过驱动轮和涨紧轮而被涨紧；防跳齿机构包括：支座，支座被固定在带轮支撑主体上；摆臂，其一端和另一端分别连接有弹性件和转动组件，其中间部分可转动地安装在支座上，弹性件连接在摆臂和支座之间并且能够被预紧，转动组件用以压迫皮带。该带轮支撑装置能够防止齿形带发生爬齿、跳齿，提高齿形带安全系数，确保齿形带变桨系统在运行过程中的稳定性和可靠性，从而提高风力发电机组的发电效率。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种用于风力发电机组的变桨系统的具有防跳齿功能的带轮支撑装置、齿形带变桨系统及风力发电机组。

背景技术

风力发电机是一种将风能转化为电能的设备，主要包括机舱、发电机、叶轮、塔架四部分。叶轮及其变桨系统作为风力发电机组控制系统的核心部分之一，对风力发电机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。目前，风力发电机组变桨形式有齿轮变桨、液压变桨和齿形带变桨。由于齿形带变桨不仅可以降低风机震动，还能实现变桨系统免维护，所以风力发电机组通常采用齿形带变桨。为了实现齿形带变桨的有效执行，通常会在叶轮上使用带有涨紧机构100的带轮支撑装置10(如图1所示)，其中，涨紧机构100包括由带轮支撑主体113支撑的驱动轮111和涨紧轮112。由于叶轮空间结构限制，驱动轮111和涨紧轮112布置得比较紧凑，从而使得齿形带紧边和松边比例较大。

在变桨作业过程中，如图1所示，变桨电机(未示出)将驱动力矩传送给涨紧机构100的驱动轮111，驱动轮111驱动皮带(例如，齿形带)114，齿形带通过压板(即，齿形压板)与变桨轴承300连接，从而驱动变桨轴承300转动，由此变桨轴承300带动叶轮的叶片调整至期望的角度而实现发电作业。

变桨轴承300通过齿形带的作用，实现沿某一中心轴线往复运动。齿形带由带轮支撑装置10驱动其往复运动。在往复运动过程中，齿形带会有紧边和松边的状态存在。其中，齿形带通过变桨电机和包括驱动轮111、涨紧轮112和带轮支撑主体113的涨紧机构100驱动其往复运动。用于风力发电机组的齿形带变桨系统在未工作之前，齿形带已经具有一定的预紧力，且大于零。在用于风力发电机组的齿形带变桨系统工作期间，例如，当驱动轮111逆时针旋转时，现有的带轮支撑装置10右侧的齿形带为紧边侧，带轮支撑装置10左侧的齿形带视为松边侧，由于驱动轮111的驱动力的作用，齿形带由右向左运动，此时松边侧的预紧力可能出现等于零的情况，因而齿形带可能会出现爬齿现象，这样齿形带与驱动轮111可能不能正确啮合，在进一步旋转中会出现跳齿情况。

由于风机功率越来越大，松边预紧力为零的情况越来越不易控制，跳齿的风险越来越紧迫。跳齿的发生，一方面会造成齿形带断裂，另一方面，跳齿的发生会降低整个系统的平稳性、可靠性，并影响发电效率及适应性。

现有技术中靠预紧力来进行防跳齿防护，不仅会降低齿形带安全系数，同时也会给带轮支撑结构增加风险载荷，从而有可能引发带轮支撑失效。

因此，现在亟需一种能够解决上述问题的防跳齿装置。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够防止齿形带发生爬齿、跳齿的带轮支撑装置以及包括该带轮支撑装置的齿形带变桨系统及风力发电机组。

本实用新型的另一目的在于提供一种能够提高齿形带的安全系数的带轮支撑结构以及包括该带轮支撑装置的齿形带变桨系统及风力发电机组。