[发明专利]一种风力发电机及其变桨机构

说明书

本发明公开了一种变桨机构，包括：轮毂；用以迎风设置并驱动所述轮毂转动的转子叶片；与所述轮毂相连、用以调整所述转子叶片的迎风桨距角的变桨轴承；设于所述变桨轴承和所述转子叶片之间、用以减小所述变桨轴承弹性形变的加强部。上述变桨机构结构简单，用以减小变桨轴承的弹性形变并降低轮毂所受的疲劳应力，解决了变桨机构使用寿命低的问题。此外，本发明还公开了一种包括上述变桨机构的风力发电机。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种变桨机构。此外，本发明还涉及一种包括上述变桨机构的风力发电机。

背景技术

风力发电机在进行发电的过程中，由于自然风的强度是一个随时都可能发生变化的值，为了保证发电的功率稳定，则需要保证风机叶片的转速保持稳定，也即需要根据风力的强弱对风机叶片的迎风桨距角进行调整，使风机叶片的力矩保持稳定。

目前，一种风机变桨机构，如图1所示，该机构包括轮毂01、变桨轴承02和转子叶片03，其中，轮毂01与变桨轴承02的外圈固定连接，转子叶片03与变桨轴承02的内圈固定连接。由于转子叶片03与变桨轴承02直接连接，在风机机组运行时，转子叶片03在转动过程中所产生的交变载荷将直接作用于变桨轴承02，变桨轴承02会相应地产生一定的弹性形变，并将弹性形变产生的交变应力传递给轮毂01，增加了轮毂01所承受的疲劳应力，进而降低了整个变桨机构的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种变桨机构，该变桨机构结构简单，用以减小变桨轴承的弹性形变并降低轮毂所受的疲劳应力，解决了变桨机构使用寿命低的问题。本发明的另一目的是提供一种包括上述变桨机构的风力发电机。

为实现上述目的，本发明提供一种变桨机构，包括：轮毂；用以迎风设置并驱动所述轮毂转动的转子叶片；与所述轮毂相连、用以调整所述转子叶片的迎风桨距角的变桨轴承；设于所述变桨轴承和所述转子叶片之间、用以减小所述变桨轴承弹性形变的加强部。

优选地，所述加强部呈圆盘形；其中，所述转子叶片和所述变桨轴承分设于所述加强部的两侧。

优选地，所述加强部的中心开设圆形通孔。

优选地，所述加强部采用Q345D钢材制成。

优选地，所述加强部的厚度t≥30mm。

优选地，所述加强部的外径D₁大于所述转子叶片根部的直径d₁，并至多大于40mm。

优选地，所述加强部的圆形通孔的孔径D₂小于所述变桨轴承内圈的内径d₂，且所述加强部的圆形通孔的孔径D₂至少为500mm。

相对于上述背景技术，本发明提供的变桨机构，通过在转子叶片和变桨轴承之间设置加强部以提高转子叶片与变桨轴承连接的刚度。具体来说，转子叶片产生的交变载荷直接作用于加强部，使加强部承载一部分的交变载荷，并将另一部分的交变载荷传递至变桨轴承，使变桨轴承的弹性形变量减小，进而减小了轮毂所承受的疲劳应力，以提高整个变桨机构的使用寿命。

本发明还提供一种风力发电机，包括如上述任一项所述的变桨机构。

附图说明

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种变桨机构的结构示意图；

图2为本发明所提供的一种变桨机构的结构示意图；

图3为本发明所提供的轮毂的S/N曲线图；