用于风力发电机组的铰链结构及风力发电机组的制作方法

文档序号:14918110发布日期:2018-07-11 02:08

本实用新型涉及一种铰链结构,具体地,涉及一种应用于风力发电机组的铰链结构以及风力发电机组。



背景技术:

由于风力发电机组设备庞大,且利用风带动叶片转动来进行发电,因此在运行过程中会经常伴随有震动现象的发生,尤其在风较大的时候塔筒的晃动带动机舱的震动情况较为明显,机舱的震动对工作在机舱内部的人员影响较大,也不利于整个机组的结构稳定性。

另外,由于叶片的预弯变形,叶片即使在垂直向下的位置(此时叶片距离塔筒最近)其靠近塔底的部分离塔筒距离仍较远,当工作人员需要对叶片进行维护时,无法借助塔筒来靠近叶片,需要采用其他特殊装置才能靠近叶片并进行维护,或者需要将叶片拆卸下来方可维护,因此叶片的维护较为困难。



技术实现要素:

本实用新型是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种用于风力发电机组的铰链结构,能够实现减震,并且便于维护其上安装的构件。

本实用新型的目的还在于提供一种风力发电机组,以有效减轻来自塔筒的冲击和震动,并便于维护叶片。

为了实现上述目的,本实用新型的用于风力发电机组的铰链结构包括上板和下板,上板的下表面与下板的上表面对向而设置,在上板和下板之间设置有伸缩机构,通过伸缩机构的伸缩动作能使上板相对于下板的倾角改变。

优选地,铰链结构包括第一状态和第二状态,在第一状态上板和下板平行,在第二状态上板相对下板倾斜。

优选地,伸缩机构包括至少一个第一伸缩构件,第一伸缩构件的两端分别铰接于上板的后端和下板的后端。

优选地,上板的前端直接铰接到下板的前端,或者伸缩机构可包括至少一个第二伸缩构件或连杆,第二伸缩构件或连杆的两端分别铰接于上板的前端和下板的前端。

优选地,伸缩机构还包括前后伸缩构件,上板的前端向下突出形成第一凸起部,下板的后端向上突出形成与第一凸起部前后对应的第二凸起部,前后伸缩构件的两端分别铰接于第一凸起部和第二凸起部。

优选地,第一伸缩构件、第二伸缩构件和前后伸缩构件为气缸或液压缸。

优选地,上板的中央形成第一开口,下板的中央形成与第一开口对应的第二开口,在第一开口和第二开口的两侧对称设置第一伸缩构件、第二伸缩构件和前后伸缩构件。

优选地,在第一开口和第二开口的周围形成有安装孔。

优选地,第一伸缩构件的两端通过销轴连接于上板的后端和下板的后端且位于上板和下板的后端凹入部中,第二伸缩构件或连杆的两端通过销轴连接于上板的前端和下板的前端且位于上板和下板的前端凹入部中,前后伸缩构件的两端通过销轴连接于第一凸起部和第二凸起部且位于第一凸起部和第二凸起部的凹入部中。

本实用新型还提供一种风力发电机组,在机舱和塔筒之间设置有如上所述的铰链结构,机舱的底部被固定到上板的上表面,塔筒的顶部被固定到下板的下表面。

根据本实用新型的用于风力发电机组的铰链机构,可以通过伸缩机构缓冲冲击和震动,起到减震作用,并且通过调整倾角便于维护其上安装的构件。

根据本实用新型的用于风力发电机组,设置在机舱和塔筒之间的铰链结构可缓冲来自塔筒的冲击和震动,对机舱起到减震作用,并且当需要对叶片进行维护时,可调整铰链结构的倾角,使机舱前倾,使得处于垂直向下位置的叶片靠近塔筒,从而可以借助塔筒接近叶片进行维护工作,降低作业难度。

附图说明

图1为本实用新型的用于风力发电机组的铰链结构的立体图。

图2为本实用新型的用于风力发电机组的铰链结构当倾角发生改变时的立体图。

图3为本实用新型的风力发电机组正常工作时的侧视图。

图4为本实用新型的风力发电机组进行维护时的侧视图。

符号说明:

2为上板,3为下板,4为第一伸缩构件,5为第二伸缩构件,6为前后伸缩构件,7为销轴,8为机舱,9为塔筒,10为叶片,21为第一凸起部,22为第一开口,23为前端凹入部,24为后端凹入部,25为凹入部,31为第二凸起部,32为第二开口,40为安装孔。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细地描述本实用新型的示例性实施例。

如图1和2所示,本实用新型的用于风力发电机组的铰链结构包括上板2和下板3,上板2的下表面与下板3的上表面对向而设置,且在上板2和下板3之间设置有伸缩机构,通过伸缩机构的伸缩动作使上板2相对于下板3的倾角改变。此时,通过伸缩机构能够起到减震作用,并且通过改变倾角能方便维护其上安装的构件。

上板2与下板3可具有大致相同的形状,例如为矩形,也可以为圆形等规则或不规则的形状。铰链结构可以包括第一状态和第二状态,在第一状态时,上板2和下板3平行,在第二状态,上板2相对下板3倾斜。上板2和下板3之间的夹角可调,例如,如图1所示上板2和下板3可保持平行,如图2所述上板2可相对下板3倾斜。

优选地,用于调整上板2和下板3之间的夹角的伸缩机构可包括至少一个的第一伸缩构件4、第二伸缩构件5和前后伸缩构件6。

上板2和下板3的后端两侧可分别形成后端凹入部24,后端凹入部中24分别设置有销轴7,第一伸缩构件4的两端分别连接到销轴7,从而铰接到上板2和下板3。通过使第一伸缩构件4伸缩可调节上板2和下板3之间的夹角。而且,第一伸缩构件4单独也可以起到调节上板2和下板3之间的夹角的作用。

上板2和下板3的前端两侧可分别形成前端凹入部23,前端凹入部23中分别设置有销轴7,第二伸缩构件5的两端分别连接到销轴7,从而铰接到上板2和下板3。在第一伸缩构件4伸长的同时,使第二伸缩构件5缩短,能够更高效地使上板2和下板3达到预定倾角。当然,也可以用长度不变的连杆代替第二伸缩构件5,从而简化结构,此时仅通过第一伸缩构件4的伸缩改变上板2和下板3之间的夹角。或者,可以省略第二伸缩构件5和连杆,使上板2的前端直接铰接到所述下板3的前端也是可以的。

优选地,上板2在前端具有向下突出的第一凸起部21,下板3在后端与第一凸起部21前后对应的具有向上突出的第二凸起部31,前后伸缩构件6的一端通过销轴7铰接在第一凸起部21,另一端通过销轴7铰接在第二凸起部31。优选地,第一凸起部21和第二凸起部31形成有凹入部25,销轴7设置在凹入部25中。优选地,第一凸起部21和第二凸起部31分别由两块凸板构成。优选地,上板2在前端具有的前端凹入部23和上述的第一凸起部21形成的凹入部25可以为同一凹入部,下板3在后端具有的后端凹入部24和上述的第二凸起部31形成的凹入部25也可以为同一凹入部,只要设置在凹入部且分别连接第一伸缩构件4(或第二伸缩构件5)和前后伸缩构件6的销轴相互不干涉即可,从而减少对销轴的设置空间,简化铰链结构的设计。

优选地,第一伸缩构件4、第二伸缩构件5和前后伸缩构件6可以为气缸或液压缸。此时,可通过压力控制装置对气缸或液压缸中的工作介质压力进行调节,以使其伸长或缩短。

本实用新型的铰链结构的各部件不限于销轴连接,也可以通过螺栓或其他连接件连接,只要能够保证部件之间的铰接即可。

如图1和图2所示,上板2的中央可形成第一开口22,下板3的中央可形成与第一开口22对应的第二开口32,此时优选地在第一开口22和第二开口32的两侧对称设置第一伸缩构件4、第二伸缩构件5和前后伸缩构件6。第一开口22和第二开口32周边可设置有多个用于连接其他构件的安装孔40。安装孔40的数量和形状的设置可以根据实际连接构件的结构来进行设置。同样地,第一开口22与第二开口32不限于如图1和图2所示的圆形,可以根据实际连接构件的结构进行设置。

当将上述构成的用于风力发电机组的铰链结构安装于风力发电机组的机舱和塔筒之间时,如图3所示,可以将机舱8的底部通过螺栓固定到上板2的上表面,并将塔筒9的顶部(例如,塔筒的顶法兰)通过螺栓固定到下板3的下表面,也可采用螺栓以外的固定方式,只要起到稳固固定的作用即可。机组运行过程中铰链结构状态如图1所示,上板2和下板3基本保持平行,塔筒9晃动时,铰链结构可通过第一伸缩构件4、第二伸缩构件5和前后伸缩构件6来吸收塔筒9的震动,整个机舱8和上板2一起在第一伸缩构件4、第二伸缩构件5和前后伸缩构件6的支撑下浮动,利用液压油等工作介质的阻尼作用,缓冲原来机舱8与塔筒9之间的冲击和震动,达到减震和降低冲击的目的,使得机舱8依然保持稳定状态。也可省略第二伸缩构件5和前后伸缩构件6中的至少一个,在这种情况下也能起到减震作用。

如图3所示,由于叶片10的预弯变形,叶片10即使处于垂直向下的状态时其靠近塔底的部分离塔筒距离仍较远,不利于叶片10的维护。然而,在安装了本实用新型的铰链结构的风力发电机组中,当需要维护叶片10的时候,可通过伸缩机构的伸缩动作,使得上板2和下板3呈预定倾角,从而便于进行维护。此时,如图2所示,第一伸缩构件4伸长,第二伸缩构件5和前后伸缩构件6缩短,上板2和下板3之间的夹角变大,上板2朝向前方倾斜。随之,如图4所示,机舱8会随着上板2和下板3之间的夹角变大而向前倾,安装在机舱8头部的叶片10在转动至塔筒位置时,其靠近塔底的部分会靠近塔筒9,与塔筒9之间的距离减小,使得需要维护的叶片10垂直向下靠近塔筒壁。这样工作人员只需从下面攀爬较低一段的塔筒9的筒壁即可维护叶片10,无需使用另外的装置来靠近叶片10,从而方便叶片10的维护。铰链结构所产生的角度无需太大,保证机舱8正常弯头即可,因为风力发电机组叶片10较长,所以只需要位于上部的铰链结构产生一个较小的角度即可使得叶片10靠近塔筒9的筒壁。叶片10应尽量靠近塔筒9以便于维护,但不能和塔筒9产生干涉。维护叶片10时需要叶片10垂直向下,叶尖指向地面。

第一伸缩构件4、第二伸缩构件5、以及前后伸缩构件6的伸缩可以通过液压换向阀实现。例如,人为给出传递信号,通过人工调节换向阀来进行伸缩,在停机过程中当需要维护叶片时调节液压换向阀(可设置在机舱内部)可以使得第一伸缩构件4伸长的同时前后伸缩构件6缩短,使得机组呈如图4所示的维护状态。

本实用新型不限于上述实施例,例如也可以利用弹性阻尼器代替气缸或液压缸来制作第一伸缩构件4、第二伸缩构件5、以及前后伸缩构件6,从而起到缓冲减震的作用。只要能够满足支撑机舱8总重量的强度要求,同时能够满足机舱8在风载下晃动时吸收冲击震动的作用即可。

另外,前面以在左右两侧分别设置一个第一伸缩构件4、一个第二伸缩构件5、以及一个前后伸缩构件6为例进行了说明。但是第一伸缩构件4、第二伸缩构件5、以及前后伸缩构件6的数量和安装位置不限于图示方式,可根据需要适当调整。

而且,第一伸缩构件4与上板和下板的连接位置不限于后端,也可在中部或靠近前端。

另外,虽然以铰链结构安装于机舱和塔筒之间的情形为例进行了说明,但是本实用新型的铰链结构也可应用于其他两个连接件之间。

而且,在不脱离本实用新型范围的情况下,可以进行各种变形和修改。

再多了解一些
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