风力发电机的机头定位装置的制作方法

1.本发明属于风电设备技术领域，尤其涉及一种风力发电机的机头定位装置。


背景技术：

2.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。其工作原理是，风轮在风力的作用下旋转，把风能转变为风轮轴的机械能，之后带动发电机转动发电。
3.风轮轴需要与发电机的主轴连接，以便传递能量。风机规格普遍较大，风轮被风力吹动旋转时，风轮轴径向上会出现在轻微的位移，从而与发电机主轴出现共轴度的偏差，影响转动的传递，进而降低了能量的转化效率影响发电效果。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种风力发电机的机头定位装置，通过传动件的内套筒分别连接风轮轴及发电机轴；当风轮被风力吹动旋转时，风轮轴在径向上出现在轻微的颤动或位移时，风轮轴插条在风轮轴插槽中小幅移动；并且将外部气流引入到风轮轴插槽中，快速提高槽内的气压，从而产生反作用力，抵消了部分风轮轴的颤动力，减小了颤动的幅度。提高了能量的传递及转化效率。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种风力发电机的机头定位装置，包括机头箱，所述机头箱上安装有风轮，所述风轮连接风轮轴；所述风轮轴延伸到机头箱内部并且连接传动件，所述传动件还连接设置在机头箱内部的发电机的发电机轴；
7.所述传动件包括相互转动套接的外套筒及内套筒，且外套筒及内套筒之间夹设有若干滚珠；
8.所述内套筒的两端分别连接风轮轴及发电机轴；
9.所述发电机轴上均匀环设4-8根发电轴插条；所述内套筒的内壁上对应开设有与发电轴插条插接配合的发电轴插槽；
10.所述风轮轴上设有两根相互呈180
°
的风轮轴插条，所述内套筒的内壁上对应开设有与风轮轴插条活动插接配合的风轮轴插槽；风轮轴插条与风轮轴插槽之间具有预定大小的间隙；
11.所述风轮轴的内部开设有进气主道，所述进气主道垂直连接若干进气支道；每一进气支道均连接对称设置在其两侧的第一进气岔道和第二进气岔道；所述第一进气岔道和第二进气岔道延伸到风轮轴表面的端口均位于机头箱的外部；
12.所述第一进气岔道和第二进气岔道与进气支道的夹角均为钝角，且第一进气岔道和第二进气岔道与进气支道的连接位置均设有单向门；所述第一进气岔道和第二进气岔道的内壁上设有用于限制单向门行程的挡块；
13.所述风轮轴插条中平行设有若干出气直道；所述出气直道的一端延伸到风轮轴中
并连通进气主道，另一端连通靠近风轮轴插条端面的出气横道；所述出气横道连接若干朝向风轮轴插槽的槽底面的面出气孔。
14.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述滚珠为钢制滚珠，且经过调质处理。
15.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述发电机轴上均匀环设6根发电轴插条。
16.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述风轮轴插条的端面与风轮轴插槽的槽底面之间的间隙不大于2mm。
17.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述风轮轴插条的侧面与风轮轴插槽的内侧壁之间的间隙为1-1.5mm。
18.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述第一进气岔道和第二进气岔道与进气支道的夹角均为95-100
°
。
19.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述单向门的端部设有配重块。
20.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述出气直道还连接若干朝向风轮轴插槽的内侧壁的侧出气孔。
21.根据本发明的风力发电机的机头定位装置，所述传动件的外套筒的外部均匀环设四个定位油缸；每一定位油缸均连接一圆弧形的压筒片。
22.本发明通过的目的在于提供一种风力发电机的机头定位装置，通过传动件的内套筒分别连接风轮轴及发电机轴；当风轮被风力吹动旋转时，风轮轴在径向上出现在轻微的颤动或位移时，风轮轴插条在风轮轴插槽中小幅移动；并且将外部气流引入到风轮轴插槽中，快速提高槽内的气压，从而产生反作用力，抵消了部分风轮轴的颤动力，减小了颤动的幅度。提高了能量的传递及转化效率。
附图说明
23.图1是本发明的结构示意图；
24.图2是图1中传动件的结构示意图；
25.图3是图2中a向的结构示意图；
26.图4是图2中b向的结构示意图；
27.图5是图4中a区域的结构示意图；
28.图6是图1中b-b向的一工作状态的结构示意图；
29.图7是图6中a区域的结构示意图；
30.图8是图1中b-b向的一工作状态的结构示意图；
31.图9是图1中a-a向的结构示意图；
32.图中：1-机头箱，2-风轮，21-风轮轴，22-进气主道，23-进气支道，231-第一进气岔道，232-第二进气岔道；24-风轮轴插条，241-出气直道，242-出气横道，243-面出气孔，244-侧出气孔；25-单向门，251-配重块，252-挡块；3-发电机，31-发电机轴，311-发电轴插条；4-传动件，41-定位油缸，411-压筒片；42-外套筒，43-内套筒，44-滚珠。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
39.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
40.参见图1，本发明提供了一种风力发电机的机头定位装置，包括机头箱1，所述机头箱1上安装有风轮2，所述风轮2连接风轮轴21；所述风轮轴21延伸到机头箱1内部并且连接传动件4，所述传动件4还连接设置在机头箱1内部的发电机3的发电机轴31；
41.结合图2，所述传动件4包括相互转动套接的外套筒42及内套筒43，且外套筒42及内套筒43之间夹设有若干滚珠44；滚珠44均与外套筒42及内套筒43均呈刚性抵接，实现了内套筒43相对于外套筒42的平稳转动。
42.优选的，所述滚珠44为钢制滚珠，且经过调质处理。其具有较好的强度及韧性，既能保证内套筒43的转动，又能避免在压力作用下出现开裂。
43.所述内套筒43的两端分别连接风轮轴21及发电机轴31；
44.参见图3，所述发电机轴31上均匀环设4-8根发电轴插条311；所述内套筒43的内壁上对应开设有与发电轴插条311插接配合的发电轴插槽；优选的，发电机轴31上均匀环设6根发电轴插条。
45.通过发电轴插槽与发电轴插条311的配合，使得内套筒43与发电机轴31处于共轴状态，确保了转动速度及转动能量的稳定传递，减少传动过程中的能量损耗。
46.参见图4，所述风轮轴21上设有两根相互呈180
°
的风轮轴插条24，所述内套筒43的内壁上对应开设有与风轮轴插条24活动插接配合的风轮轴插槽；
47.结合图5，风轮轴插条24与风轮轴插槽之间具有预定大小的间隙；
48.当风轮被风力吹动旋转时，风轮轴在径向上出现在轻微的颤动或位移，进而风轮轴插条24在风轮轴插槽中出现微小的径向位移。设置合理的间隙，使风轮轴插条24出现位移时，不触碰到风轮轴插槽的槽底，从而实现了转动状态的平稳传动，避免出现能量损耗。
49.根据实验测试，风轮轴21在径向上的位移不超过2mm，因此本发明设定风轮轴插条24的端面与风轮轴插槽的槽底面之间的间隙不大于2mm；
50.进一步的，为在风轮轴21出现颤动时，风轮轴插条24在风轮轴插槽中能够顺畅移动，风轮轴插条24的侧面与风轮轴插槽的内侧壁之间的间隙为1-1.5mm。
51.结合图6，作为一种实施例，为减弱风轮轴21的颤动幅度；本发明的风轮轴21的内部开设有进气主道22，所述进气主道22垂直连接若干进气支道23；每一进气支道23的连接对称设置在进气支道23两侧的第一进气岔道231和第二进气岔道232；所述第一进气岔道231和第二进气岔道232延伸到风轮轴21表面的端口均位于机头箱1的外部；
52.参见图7，所述第一进气岔道231和第二进气岔道232与进气支道23的夹角均为钝角，优选为95-100
°
。且第一进气岔道231和第二进气岔道232与进气支道23的连接位置均设有单向门25；所述第一进气岔道231和第二进气岔道232的内壁上设有用于限制单向门25行程的挡块252；
53.当风轮2按图7所示的方向转动时，第一进气岔道231的端口迎向转动方向，外部空气从第一进气岔道231；此时第二进气岔道232的单向门25在转动离心力的作用下处于关闭状态，第一进气岔道231的单向门25在转动离心力的作用下处于打开状态。气流从第一进气岔道231进入到进气支道23中；各进气支道23中的气流最终汇集到进气主道22中。
54.反之，当风轮2按图8所示的方向转动时，第一进气岔道231的单向门25在转动离心力的作用下处于关闭状态，此时第二进气岔道232的单向门25在转动离心力的作用下处于打开状态。气流从第二进气岔道232进入到进气支道23中。
55.更好的，单向门25的端部设有配重块251，便于在离心力的作用下转动开合。
56.结合图5，所述风轮轴插条24中平行设有若干出气直道241；所述出气直道241的一端延伸到风轮轴21中并连通进气主道22，另一端连通靠近风轮轴插条24端面的出气横道242；所述出气横道242连接若干朝向风轮轴插槽的槽底面的面出气孔243；气流从外部引入，从面出气孔243吹出槽内；由于风轮轴插条24与风轮轴插槽的槽底面之间的距离狭小，因此气流进入快速提高了槽内的气压，从而产生反作用力，抵消了部分风轮轴21的颤动力，
减小了颤动的幅度。
57.更好的，出气直道241还连接若干朝向风轮轴插槽的内侧壁的侧出气孔244；气流在风轮轴插条24的侧面及风轮轴插槽的内侧壁之间形成气模，在风轮轴21出现颤动时，减小了摩擦力，降低了能量的损失。
58.本发明通过将外部气流引入到风轮轴插槽中，快速提高槽内的气压，从而产生反作用力，抵消了部分风轮轴21的颤动力，减小了颤动的幅度。提高了能量的传递及转化效率。
59.参见图9，作为一种实施例，所述传动件4的外套筒42的外部均匀环设四个定位油缸41；通过定位油缸41实现传动件4的固定。更好的，每一定位油缸41均连接一圆弧形的压筒片411，提高稳定性。
60.综上所述，本发明提供了一种风力发电机的机头定位装置，通过传动件的内套筒分别连接风轮轴及发电机轴；当风轮被风力吹动旋转时，风轮轴在径向上出现在轻微的颤动或位移时，风轮轴插条在风轮轴插槽中小幅移动；并且将外部气流引入到风轮轴插槽中，快速提高槽内的气压，从而产生反作用力，抵消了部分风轮轴的颤动力，减小了颤动的幅度。提高了能量的传递及转化效率。
61.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。