一种具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机的制作方法

本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机。

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发电机轴的机械能，发电机在发电机轴的带动下旋转发电。

一般风力发电机在维修叶片的时候，风力发电机的叶片停止转动，从而导致发电机轴停止转动，发电机轴在长时间静置的过程中，会因为自身重量导致发电机轴弯曲，从而导致发电机转动过程中振动过大，降低了发电机工作过程中的安全性，不仅如此，发电机的在工作的过程中，会产生大量的热量，如果无法及时散热，会导致发电机故障，降低了发电效率。

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，提供一种具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机，包括外壳、发电机、塔架和至少两个叶片，所述外壳设置在塔架的上方，所述发电机设置在外壳的内部，还包括第一主轴、第二主轴、维护机构和散热机构，所述维护机构设置在第一主轴上，所述散热机构设置在发电机的外周上，各叶片周向均匀分布在第一主轴的一端的外周上，所述叶片通过第一主轴和第二主轴与发电机传动连接；

所述维护机构包括连接组件、第一驱动组件、第二驱动组件、夹持组件、底座、气缸、移动块和第一齿轮，所述底座设置在外壳的下端内壁上，所述移动块设置在底座的上方的一侧，所述气缸设置在底座上，所述气缸与移动块传动连接，所述第一驱动组件设置在移动块的上方，所述夹持组件设置在第一驱动组件的上方，所述第一驱动组件与夹持组件传动连接，所述连接组件套设在第一主轴上，所述第一齿轮套设在第二主轴上，所述第二驱动组件设置在底座的上方的另一侧，所述第二驱动组件通过第一齿轮与第二主轴传动连接；

所述连接组件包括连接筒和至少两个凹槽，所述连接筒套设在第一主轴上，所述连接筒的内壁上周向均匀分布有至少两个限位块，所述第一主轴和第二主轴相互靠近的一端上分别设有至少两个凹槽，所述凹槽周向均匀分布在第一主轴和第二主轴的外周上，所述凹槽与限位块一一对应，所述凹槽与限位块匹配；

所述散热机构包括第一水管、第二水管、水泵和至少两个散热片，所述第二水管缠绕在发电机的外周上，所述第一水管设置在第二水管的上方，所述第一水管的两端分别与第二水管的两端连通，所述水泵设置在第一水管上，各散热片均套设在第一水管上。

作为优选，为了给夹持块的升降提供动力，所述第一驱动组件包括第一电机、第三齿轮、第四齿轮和两个丝杆，所述第一电机设置在移动块的上端，所述第一电机与第三齿轮传动连接，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，两个丝杆分别设置在第四齿轮的两侧，两个丝杆的两端上分别套设有一个轴承座，各轴承座均设置在移动块的上方。

作为优选，为了在第一主轴和第二主轴分离之后，驱动第二主轴转动，所述第二驱动组件包括两个支撑杆、第二齿轮和第二电机，两个支撑杆均竖向设置在底座的上方，所述第二齿轮铰接在两个支撑杆之间，所述第二电机设置在支撑杆上远离第二齿轮的一侧，所述第二电机与第二齿轮传动连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合。

作为优选，为了实现夹持块的升降，所述夹持组件包括夹持块、两个驱动块和两个传动杆，两个驱动块分别套设在两个丝杆上，两个驱动块分别与两个丝杆螺纹连接，两个传动杆的下端分别铰接在两个驱动块上，两个传动杆的上端均铰接在夹持块上，所述夹持块的竖向截面的形状为开口向上的u形，所述连接筒设置在夹持块的u形开口内。

作为优选，为了提高气缸的驱动能，所述气缸为高压气缸。

作为优选，为了提高对发电机的散热效果，所述第一水管的形状为s形。

作为优选，为了进一步提高对发电机的散热效果，所述散热片的材质为铝。

作为优选，为了进一步提高对发电机的散热效果，各散热片均水平设置。

作为优选，为了降低第二电机的负荷，所述第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径。

作为优选，为了提高第一电机的驱动能力，所述第一电机为伺服电机。

本发明的有益效果是，该具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机中，通过维护机构，使风力发电机的叶片在维修的时候，可以驱动发电机轴缓慢转动，降低了发电机轴因长时间静置而发生弯曲的几率，提高了风力发电机发电过程中的安全性，与传统机构相比，该机构结构稳定，传动效率更高，不仅如此，通过散热机构可以实现发电机的散热，降低了发电机的工作温度，降低了发电机发生故障的几率，与传统散热机构相比，该机构用冷却液作为热量传导的介质，进一步提高了散热效果。

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是本发明的具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机的结构示意图；

图2是本发明的具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机的维护机构的结构示意图；

图3是本发明的具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机的连接组件的结构示意图；

图4是本发明的具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机的散热机构的结构示意图；

图中：1.叶片，2.外壳，3.发电机，4.塔架，5.第一主轴，6.连接筒，7.凹槽，8.第二主轴，9.第一齿轮，10.夹持块，11.传动杆，12.丝杆，13.移动块，14.驱动块，15.第一电机，16.第三齿轮，17.第四齿轮，18.底座，19.气缸，20.支撑杆，21.第二齿轮，22.第二电机，23.限位块，24.第一水管，25.散热片，26.水泵，27.第二水管。

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所示，一种具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机，包括外壳2、发电机3、塔架4和至少两个叶片1，所述外壳2设置在塔架4的上方，所述发电机3设置在外壳2的内部，还包括第一主轴5、第二主轴8、维护机构和散热机构，所述维护机构设置在第一主轴5上，所述散热机构设置在发电机3的外周上，各叶片1周向均匀分布在第一主轴5的一端的外周上，所述叶片1通过第一主轴5和第二主轴8与发电机3传动连接；

如图2所示，所述维护机构包括连接组件、第一驱动组件、第二驱动组件、夹持组件、底座18、气缸19、移动块13和第一齿轮9，所述底座18设置在外壳2的下端内壁上，所述移动块13设置在底座18的上方的一侧，所述气缸19设置在底座18上，所述气缸19与移动块13传动连接，所述第一驱动组件设置在移动块13的上方，所述夹持组件设置在第一驱动组件的上方，所述第一驱动组件与夹持组件传动连接，所述连接组件套设在第一主轴5上，所述第一齿轮9套设在第二主轴8上，所述第二驱动组件设置在底座18的上方的另一侧，所述第二驱动组件通过第一齿轮9与第二主轴8传动连接；

其中，当风力发电机正常工作的时候，通过连接组件将第一主轴5和第二主轴8连接在一起，通过风力发电机的叶片1驱动第一主轴5转动，从而通过第一主轴5带动第二主轴8转动，从而通过第二主轴8驱动发电机3发电，当叶片1需要维护的时候，通过第一驱动组件驱动夹持组件上升，从而通过夹持组件夹住连接组件的下端，之后通过气缸19驱动移动块13向左移动，从而通过第二驱动组件和夹持组件的传动作用，推动连接组件向左移动，从而使第一主轴5和第二主轴8脱开，之后通过第二驱动组件驱动第一齿轮9转动，从而通过第一齿轮9驱动第二主轴8缓慢转动，从而降低了第二主轴8弯曲的几率，提高了风力发电机的安全性；

如图3所示，所述连接组件包括连接筒6和至少两个凹槽7，所述连接筒6套设在第一主轴5上，所述连接筒6的内壁上周向均匀分布有至少两个限位块23，所述第一主轴5和第二主轴8相互靠近的一端上分别设有至少两个凹槽7，所述凹槽7周向均匀分布在第一主轴5和第二主轴8的外周上，所述凹槽7与限位块23一一对应，所述凹槽7与限位块23匹配；

其中，当连接筒6滑动到第一主轴5和第二主轴8之间的时候，通过连接筒6内的限位块23卡在第一主轴5和第二主轴8上的凹槽7内，从而通过连接筒6将第一主轴5和第二主轴8连接在一起，使第一主轴5和第二主轴8可以同步转动，通过凹槽7和限位块23使第一主轴5和第二主轴8在转动的过程中，不会发生打滑现象，从而提高可第一主轴5与第二主轴8连接的稳定性，当连接筒6滑动到第一主轴5的一侧的时候，第一主轴5与第二主轴8分开，从而使第二主轴8可以单独转动，从而实现了第一主轴5与第二主轴8分离；

如图4所示，所述散热机构包括第一水管24、第二水管27、水泵26和至少两个散热片25，所述第二水管27缠绕在发电机3的外周上，所述第一水管24设置在第二水管27的上方，所述第一水管24的两端分别与第二水管27的两端连通，所述水泵26设置在第一水管24上，各散热片25均套设在第一水管24上；

其中，在发电机3工作的过程中，发电机3会产生大量的热量，通过水泵26驱动冷却液在第一水管24和第二水管27内循环流动，当冷却液流动到第二水管27内的时候，冷却液吸收发电机3产生的热量，当冷却液流动到第一水管24内的时候，冷却液中的热量传导到散热片25上，从而在风的作用下，将散热片25上的热量散发掉，从而降低了发电机3工作时的温度，降低了发电机3发生故障的几率。

如图2所示，所述第一驱动组件包括第一电机15、第三齿轮16、第四齿轮17和两个丝杆12，所述第一电机15设置在移动块13的上端，所述第一电机15与第三齿轮16传动连接，所述第四齿轮17与第三齿轮16啮合，两个丝杆12分别设置在第四齿轮17的两侧，两个丝杆12的两端上分别套设有一个轴承座，各轴承座均设置在移动块13的上方；

所述第二驱动组件包括两个支撑杆20、第二齿轮21和第二电机22，两个支撑杆20均竖向设置在底座18的上方，所述第二齿轮21铰接在两个支撑杆20之间，所述第二电机22设置在支撑杆20上远离第二齿轮21的一侧，所述第二电机22与第二齿轮21传动连接，所述第二齿轮21与第一齿轮9啮合；

所述夹持组件包括夹持块10、两个驱动块14和两个传动杆11，两个驱动块14分别套设在两个丝杆12上，两个驱动块14分别与两个丝杆12螺纹连接，两个传动杆11的下端分别铰接在两个驱动块14上，两个传动杆11的上端均铰接在夹持块10上，所述夹持块10的竖向截面的形状为开口向上的u形，所述连接筒6设置在夹持块10的u形开口内；

其中，当第一主轴5和第二主轴8停止转动的时候，通过第一电机15驱动第三齿轮16转动，从而通过第三齿轮16驱动第四齿轮17转动，在第四齿轮17转动的过程中，驱动两个丝杆12转动，从而通过两个丝杆12驱动两个驱动块14相向移动，在两个驱动块14的驱动下，通过两个传动杆11驱动夹持块10上升，使夹持块10固定住连接筒6的下端，之后通过气缸19驱动移动块13向左移动，从而使第一主轴5和第二主轴8分离，之后通过第二电机22驱动第二齿轮21转动，在第二齿轮21与第一齿轮9的相互作用下，驱动第二主轴8转动，从而将低了第二主轴8因长期静置而发生弯曲的几率，当检修完成之后，通过气缸19驱动移动块13向右移动，从而驱动连接筒6向右移动，从而通过连接筒6将第一主轴5和第二主轴8连接在一起，之后通过两个丝杆12驱动两个驱动块14相背移动，在两个驱动块14的驱动下，通过两个传动杆11驱动夹持块10下降，从而使风力发电机可以正常工作。

作为优选，为了提高气缸19的驱动能，所述气缸19为高压气缸。

作为优选，为了提高对发电机3的散热效果，所述第一水管24的形状为s形，当第一水管24的形状为s形的时候，增大了第一水管24与散热片25接触的面积，从而使第一水管24内的热量能够更快的传导到散热片25上，从而提高了发电机3的散热效果。

作为优选，为了进一步提高对发电机3的散热效果，所述散热片25的材质为铝，由于铝具有较好的导热性能，通过铝做成的散热片25可以有效的提高散热片25的散热性能，从而进一步提高了发电机3的散热效果。

作为优选，为了进一步提高对发电机3的散热效果，各散热片25均水平设置，当散热片3水平设置的时候，风可以进入两个散热片3之间的间隙中，从而通过风将更多的热量吹散，从而进一步提高了发电机3的散热效果。

作为优选，为了降低第二电机22的负荷，所述第一齿轮9的直径大于第二齿轮21的直径，当第一齿轮9的直径大于第二齿轮21的直径的时候，使第二电机22驱动第二主轴9转动的时候，增大了第二电机22的扭矩，从而降低了第二电机22的负荷。

作为优选，为了提高第一电机15的驱动能力，所述第一电机15为伺服电机。

当风力发电机正常工作的时候，通过连接组件将第一主轴5和第二主轴8连接在一起，通过风力发电机的叶片1驱动第一主轴5转动，从而通过第一主轴5带动第二主轴8转动，从而通过第二主轴8驱动发电机3发电，当叶片1需要维护的时候，通过第一驱动组件驱动夹持组件上升，从而通过夹持组件夹住连接组件的下端，之后通过气缸19驱动移动块13向左移动，从而通过第二驱动组件和夹持组件的传动作用，推动连接组件向左移动，从而使第一主轴5和第二主轴8脱开，之后通过第二驱动组件驱动第一齿轮9转动，从而通过第一齿轮9驱动第二主轴8缓慢转动，从而降低了第二主轴8弯曲的几率，提高了风力发电机的安全性，通过散热机构可以实现发电机3的散热，降低了发电机3的工作温度，降低了发电机3发生故障的几率，与传统散热机构相比，该机构用冷却液作为热量传导的介质，进一步提高了散热效果。

与现有技术相比，该具有发电机轴保护功能的直驱式风力发电机中，通过维护机构，使风力发电机的叶片1在维修的时候，可以驱动发电机轴缓慢转动，降低了发电机轴因长时间静置而发生弯曲的几率，提高了风力发电机发电过程中的安全性，与传统机构相比，该机构结构稳定，传动效率更高，不仅如此，通过散热机构可以实现发电机3的散热，降低了发电机3的工作温度，降低了发电机3发生故障的几率，与传统散热机构相比，该机构用冷却液作为热量传导的介质，进一步提高了散热效果。

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。