一种具有安全限速功能的风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种具有安全限速功能的风力发电机。

背景技术：

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机、调向器、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。

现有的限速安全机构一般使用摩擦片给风轮进行减速，在使用一段时间后会对摩擦片进行磨损，且更换比较麻烦，特别在风力较大的地区，磨损和更换的现象更加频繁。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有安全限速功能的风力发电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有安全限速功能的风力发电机，包括塔体、壳体、扇叶机构、齿轮箱和发电机构,所述壳体内还设有阻尼机构、plc和走位机构；

所述扇叶机构包括叶片和低速转轴，所述低速转轴的一端伸入齿轮箱，所述低速转轴伸入齿轮箱的一端设有斜齿轮，所述低速转轴通过斜齿轮与齿轮箱传动连接，所述高速转轴位于齿轮箱的另一端，所述齿轮箱通过高速转轴与发电机构传动连接，所述低速转轴伸入齿轮箱的一端上设有驱动槽，所述驱动槽为环形，所述驱动槽的圆心在低速转轴的轴线上；

所述驱动机构包括l型曲杆、阻尼转轴、阻尼板和阻尼箱，所述l型曲杆的一端伸入驱动槽内，所述l型曲杆的大小与驱动槽的大小匹配，所述l型曲杆的另一端设置在阻尼转轴上，所述阻尼转轴与低速转轴同轴设置，所述阻尼板设置在阻尼转轴上，所述阻尼板与阻尼转轴垂直，所述阻尼转轴通过轴承设置在阻尼箱上，所述阻尼箱内设有阻尼液；

所述走位机构包括驱动电机、丝杆和走位块，所述驱动电机驱动丝杆旋转，所述走位块内设有走位槽，所述走位槽上设有内螺纹，所述走位槽上的内螺纹与丝杆的外螺纹匹配，所述丝杆的一端穿入走位块，所述走位块固定设置在阻尼箱上，所述驱动电机固定设在壳体上，所述走位块和阻尼箱与壳体滑动连接，所述驱动电机与plc电连接。

作为优选，为了测风速，所述壳体上还设有风速测试仪，所述风速测速仪与plc电连接。

通过风速测试仪测试当前的风速，当风速过来时，风速测深仪把信号发生给plc，plc控制走位机构把传动机构与风速机构传动连接

作为优选，为了使l型曲杆顺利进入驱动槽，所述驱动槽的槽底斜向设置。

作为优选，为了减少l型曲杆与驱动槽的刚性碰撞，从而保护l型曲杆和驱动槽，所述驱动槽的槽底较深的一侧上设有防撞组件，所述防撞组件包括防撞块、第一弹簧和固定块，所述防撞块通过第一弹簧与固定块连接，所述固定块设置在驱动槽的侧壁上，所述第一弹簧与驱动槽的槽面平行。

作为优选，为了限位，所述防撞块上还设有限位组件，所述限位组件包括第二弹簧和限位球，所述防撞块上设有限位槽，所述限位球通过第二弹簧设置在限位槽的槽底，所述驱动槽与设置固定槽相邻的两个槽比上设有限位槽，所述限位球与限位槽匹配，所述限位球位于限位槽内。

在l型曲杆进入驱动槽后，l型曲杆压缩防撞块，使限位球进入限位槽，从而防止防撞块滑动，在l型曲杆离开驱动槽后，第一弹簧把防撞块推开。

作为优选，为了是走位块走位更精确，所述驱动电机上还设有限位杆，所述限位杆的一端与驱动电机连接，所述限位杆的一端穿入走位块，所述限位杆与丝杆平行。

作为优选，为了方便控制，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了方便维护人员攀爬，所述塔体上还设有攀爬梯。

作为优选，为了使扇叶始终正对风向，所述壳体远离叶片的一侧还设有尾翼。

作为优选，为了是走位块走位精确，所述走位块上设有燕尾榫，所述壳体上设有燕尾槽，所述燕尾榫位于燕尾槽内。

本发明的有益效果是，该具有安全限速功能的风力发电机结构设计巧妙，当风速传感器检测到风速过大，把信号发生给plc,plc通过走位机构使阻尼机构与扇叶机构传动连接，减少低速转轴的旋转速度，从而使扇叶平稳旋转，减少了限速安全机构中摩擦片的消耗量，保障了该具有安全限速功能的风力发电机长时间正常运行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有安全限速功能的风力发电机的结构示意图；

图2是本发明的具有安全限速功能的风力发电机的走位机构和阻尼机构的连接结构示意图；

图3是本发明的具有安全限速功能的风力发电机的低速转轴伸入齿轮箱一侧的结构示意图；

图4是图3的a部放大图；

图中：1.叶片，2.壳体，3.低速转轴，4.尾翼，5.发电机构，6.高速转轴，7.齿轮箱，8.塔体，9.攀爬梯，10.驱动槽，11.防撞块，12.第二弹簧，13.限位球，14.限位槽，15.第一弹簧，16.固定块，17.驱动电机，18.限位杆，19.丝杆，20.走位块，21.阻尼板，22.阻尼箱，23.阻尼转轴，24.l型曲杆，25.斜齿轮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种具有安全限速功能的风力发电机，包括塔体8、壳体2、扇叶机构、齿轮箱7和发电机构5,所述壳体2内还设有阻尼机构、plc和走位机构；

所述扇叶机构包括叶片1和低速转轴3，所述低速转轴3的一端伸入齿轮箱7，所述低速转轴3伸入齿轮箱7的一端设有斜齿轮25，所述低速转轴3通过斜齿轮25与齿轮箱7传动连接，所述高速转轴6位于齿轮箱7的另一端，所述齿轮箱7通过高速转轴6与发电机构5传动连接，所述低速转轴3伸入齿轮箱7的一端上设有驱动槽10，所述驱动槽10为环形，所述驱动槽10的圆心在低速转轴3的轴线上；

所述驱动机构包括l型曲杆24、阻尼转轴23、阻尼板21和阻尼箱22，所述l型曲杆24的一端伸入驱动槽10内，所述l型曲杆24的大小与驱动槽10的大小匹配，所述l型曲杆24的另一端设置在阻尼转轴23上，所述阻尼转轴23与低速转轴3同轴设置，所述阻尼板21设置在阻尼转轴23上，所述阻尼板21与阻尼转轴23垂直，所述阻尼转轴23通过轴承设置在阻尼箱22上，所述阻尼箱22内设有阻尼液；

所述走位机构包括驱动电机17、丝杆19和走位块20，所述驱动电机17驱动丝杆19旋转，所述走位块20内设有走位槽，所述走位槽上设有内螺纹，所述走位槽上的内螺纹与丝杆19的外螺纹匹配，所述丝杆19的一端穿入走位块20，所述走位块20固定设置在阻尼箱22上，所述驱动电机17固定设在壳体2上，所述走位块20和阻尼箱22与壳体2滑动连接，所述驱动电机17与plc电连接。

作为优选，为了测风速，所述壳体2上还设有风速测试仪，所述风速测速仪与plc电连接。

通过风速测试仪测试当前的风速，当风速过来时，风速测深仪把信号发生给plc，plc控制走位机构把传动机构与风速机构传动连接

作为优选，为了使l型曲杆24顺利进入驱动槽10，所述驱动槽10的槽底斜向设置。

作为优选，为了减少l型曲杆24与驱动槽10的刚性碰撞，从而保护l型曲杆24和驱动槽10，所述驱动槽10的槽底较深的一侧上设有防撞组件，所述防撞组件包括防撞块11、第一弹簧15和固定块16，所述防撞块11通过第一弹簧15与固定块16连接，所述固定块16设置在驱动槽10的侧壁上，所述第一弹簧15与驱动槽10的槽面平行。

作为优选，为了限位，所述防撞块11上还设有限位组件，所述限位组件包括第二弹簧12和限位球13，所述防撞块11上设有限位槽14，所述限位球13通过第二弹簧12设置在限位槽14的槽底，所述驱动槽10与设置固定槽相邻的两个槽比上设有限位槽14，所述限位球13与限位槽14匹配，所述限位球13位于限位槽14内。

在l型曲杆24进入驱动槽10后，l型曲杆24压缩防撞块11，使限位球13进入限位槽14，从而防止防撞块11滑动，在l型曲杆24离开驱动槽10后，第一弹簧15把防撞块11推开。

作为优选，为了是走位块20走位更精确，所述驱动电机17上还设有限位杆18，所述限位杆18的一端与驱动电机17连接，所述限位杆18的一端穿入走位块20，所述限位杆18与丝杆19平行。

作为优选，为了方便控制，所述驱动电机17为伺服电机。

作为优选，为了方便维护人员攀爬，所述塔体8上还设有攀爬梯9。

作为优选，为了使扇叶始终正对风向，所述壳体2远离叶片1的一侧还设有尾翼4。

作为优选，为了是走位块20走位精确，所述走位块20上设有燕尾榫，所述壳体2上设有燕尾槽，所述燕尾榫位于燕尾槽内。

风速传感器检测当前的风速，当风速传感器检测到风速过大，把信号发生给plc，plc控制驱动电机17开启，使丝杆19旋转，因走位块20上设有与丝杆19匹配的内螺纹，是走位块20发生位移，使l型曲杆24的一端穿入低速转轴3上的走位槽，使低速转轴3驱动l型曲杆24旋转，从而驱动阻尼板21，在阻尼箱22内旋转，从而达到了阻尼效果，降低了扇叶的旋转速度，从而保障了扇叶机构安全稳定运行。

与现有技术相比，该具有安全限速功能的风力发电机结构设计巧妙，当风速传感器检测到风速过大，把信号发生给plc,plc通过走位机构使阻尼机构与扇叶机构传动连接，减少低速转轴3的旋转速度，从而使扇叶平稳旋转，减少了限速安全机构中摩擦片的消耗量，保障了该具有安全限速功能的风力发电机长时间正常运行。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。