紧凑型阻尼缓冲器装置的制作方法

本实用新型涉及一种紧凑型阻尼缓冲器装置，属于绞盘装置保护技术领域。

背景技术：

目前，绞盘装置通过钢丝绳拉拽物件，物件状态通常为静态，因此受力恒定；一旦受力物件为不可控的动态状态，则绞盘会受到大的冲击，若冲击伴随加速度则不能使用硬碰硬的方式去把绞盘结构做强、把钢丝绳加粗，出现一个设计恶性循环。

绞盘使用在风力发电机组上，绞盘拉钢丝绳使风力发电机尾舵机构进入保护状态。盘绕过程会受到反作用力，包含静态作用力和动态冲击作用力。若在运行过程受到超过结构极限的作用力，如果机构不能及时释放能量，则机构中相关部件就会出现损坏。若钢丝绳损坏、断裂，会使风力发电机的一个保护系统失效。长久以来，钢丝绳受冲击力导致断裂，均是以提高钢丝绳更换频率来保证保护系统的有效性。

若有一种结构在受冲击刹那间把能量全部释放，而不是被绞盘、钢丝绳等相连接部件吸收，则为最佳选择，这样不但可以提高装置使用寿命，还可以使部件的维护次数大大减少。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种带有缓冲释放冲击力的紧凑型阻尼缓冲器装置，以降低钢丝绳的维护次数，提高绞盘装置的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种紧凑型阻尼缓冲器装置，其特征在于：包括外壳，外壳由螺纹轴、台阶轴及主壳依次连接构成；内六角板、拨轮、链轮从外至内依次设于外壳的螺纹轴上，轴套套设于外壳的台阶轴上，主轴一端设于外壳内且通过深沟球轴承与外壳的台阶轴内壁配合；花键轴设于主轴上且与主轴限位固定；

摩擦内片套设于花键轴上，且二者通过花键槽形式配合；摩擦外片套设于外壳的主壳上，且二者通过花键槽形式配合；摩擦内片与摩擦外片交替排布；

压盖套设于主轴上，并压到最外侧的摩擦内片上；弹簧套设于主轴上且位于压盖外侧；螺母套设于主轴上，将矩形弹簧另一端限位。

优选地，所述内六角板、拨轮、链轮三者通过螺钉连接。

优选地，所述外壳的螺纹轴上设有梯形螺纹，所述链轮与外壳的螺纹轴通过梯形螺纹连接。

优选地，所述深沟球轴承的外圈与所述外壳的台阶轴内壁配合，所述深沟球轴承的内圈与所述主轴一端外壁配合。

优选地，所述花键轴与主轴通过平键限位固定。

优选地，所述固定环与所述花键轴通过螺钉固定，固定环也设于主轴上且与主轴通过平键限位固定。

本实用新型还提供了上述的紧凑型阻尼缓冲器装置的工作方法，其特征在于：驱动力作用于链轮上，链轮带动外壳转动；摩擦外片与外壳相对静止，摩擦内片与花键轴相对静止；预紧螺母使矩形弹簧压缩，矩形弹簧的作用力通过压盖作用到摩擦内片上，使摩擦内片与摩擦外片产生静摩擦力；由于静摩擦力作用，使驱动于链轮上的作用力传导到主轴上，当反作用力冲击力作用到主轴上，冲击力克服静摩擦力时，摩擦内片与摩擦外片出现相对运动，静摩擦变为动摩擦得以释放冲击力，起到缓冲作用，防止刚性连接的部件受到冲击损坏。

优选地，通过调整螺母改变矩形弹簧的压缩量，达到合适的静摩擦力。

本实用新型还提供了上述的紧凑型阻尼缓冲器装置在绞盘上的应用，绞盘包括驱动减速电机、三级传动轴、滚筒，三级传动轴与滚筒通过齿轮啮合连接，其特征在于：所述紧凑型阻尼缓冲器装置上的链轮通过链条与驱动减速电机连接，所述紧凑型阻尼缓冲器装置上的主轴通过齿轮与三级传动轴啮合连接。

优选地，所述驱动减速电机动作时，带动最后一级的滚筒转动，当滚筒收到外部反作用力时，使反作用力通过三级传动轴传导到紧凑型阻尼缓冲器装置上，起到缓冲作用。

本实用新型提供的装置克服了现有技术的不足，结构简单，外形紧凑，体积小，可以在受冲击刹那间把能量全部释放，不但可以提高装置的使用寿命，还可以使部件的维护次数大大减少，提高了系统的工作效率。

附图说明

图1为本实施例提供的紧凑型阻尼缓冲器装置整体图；

图2为本实施例提供的紧凑型阻尼缓冲器装置爆炸图；

图3为本实施例提供的紧凑型阻尼缓冲器装置剖视图；

图4为花键轴与摩擦内片装配示意图；

图5为外壳与摩擦外片装配示意图；

图6为原绞盘结构示意图；

图7为本实施例紧凑型阻尼缓冲器装置安装到绞盘上结构示意图；

图8为绞盘在风力发电机组上应用示意图；

图9为风力发电机尾舵机构动作轨迹示意图；

图10为风垂直作用于尾舵示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

图1～图3分别为本实施例提供的紧凑型阻尼缓冲器装置整体图、爆炸图和剖视图，所述的紧凑型阻尼缓冲器装置由内六角板1、拨轮2、链轮3、轴套4、外壳5、深沟球轴承6、主轴7、固定环8、花键轴9、摩擦内片10、摩擦外片11、压盖12、矩形弹簧13、螺母14等组成。

外壳5由螺纹轴、台阶轴、及开有花键槽的主壳依次连接构成，螺纹轴、台阶轴及主壳的外径依次增大。螺纹轴上设有梯形螺纹。

内六角板1、拨轮2、链轮3从外至内依次装配在外壳5的螺纹轴上，且内六角板1、拨轮2、链轮3三者通过螺钉连接。链轮3与外壳5通过梯形螺纹连接；轴套4套在外壳5的台阶轴上，起支撑作用；深沟球轴承6的外圈与外壳5的台阶轴内壁配合，深沟球轴承6的内圈与主轴7一端外壁配合；固定环8与花键轴9通过螺钉固定，固定环8、花键轴9均设于主轴7上且与主轴7通过平键限位固定。

结合图4，摩擦内片10套装到花键轴9上，且通过花键槽形式配合；结合图5，摩擦外片11安装到外壳5的主壳上，且通过花键槽形式配合；摩擦内片10与摩擦外片11交替排布。压盖12套在主轴7上，并压到最外侧的摩擦内片10上；弹簧13套在主轴7上且位于压盖12外侧，通过矩形弹簧13的作用力使压盖12压紧最外侧的摩擦内片10。螺母14旋入主轴7与矩形弹簧13另一端平面接触，通过调整螺母14可以改变矩形弹簧13的压缩量。

正常使用时，驱动力作用于链轮3上，链轮3带动外壳5转动；摩擦外片11与外壳5通过花键槽形式配合，两者相对静止；摩擦内片10与花键轴9同样通过花键槽形式配合，两者相对静止；花键轴9与主轴7使用平键连接，预紧螺母14使矩形弹簧13压缩，弹簧作用力通过压盖12作用到摩擦内片10上，这样使摩擦内片10与摩擦外片11产生静摩擦力。可以通过调整螺母14改变矩形弹簧13压缩量达到所需合适的摩擦力。由于静摩擦力作用，可以使驱动于链轮3上的作用力传导到主轴7上，当反作用力冲击力(扭矩)作用到主轴7上时，冲击力克服静摩擦力时，摩擦内片10与摩擦外片11出现相对运动，这样防止刚性连接的部件受到冲击损坏，静摩擦变为动摩擦得以释放冲击力，起到缓冲作用。

本实施例提供的紧凑型阻尼缓冲器装置在绞盘上的应用如下。

结合图6，原绞盘结构主要由四部分组成，驱动减速电机a、二级传动轴b、三级传动轴c、滚筒d。将本实施例紧凑型阻尼缓冲器装置e安装到绞盘上，用于替代二级传动轴b，如图7所示。驱动减速电机a通过链条与紧凑型阻尼缓冲器装置e上的链轮3连接，紧凑型阻尼缓冲器装置e上的主轴7通过齿轮与三级传动轴c啮合连接，三级传动轴c与滚筒d同样通过齿轮啮合连接。

驱动减速电机a动作时，带动最后一级的滚筒d转动，当滚筒d收到反作用力(例如钢丝绳冲击拉力)时，使力传导到紧凑型阻尼缓冲器装置e上，释放冲击力，起到缓冲作用，可以防止刚性连接的部件受到冲击损坏。

安装有紧凑型阻尼缓冲器装置e的绞盘E在风力发电机组上的应用如下。

如图8所示，钢丝绳C位于塔架D中，钢丝绳C下段与绞盘E连接，钢丝绳C上段通过风力发电机机体A上的滑轮组与尾舵机构B连接，尾舵机构B与风力发电机机体A使用销轴连接。

当绞盘E拉动钢丝绳C时，尾舵机构B从图9所示的状态①到②。

状态①是风力发电机组正常对风状态，此时钢丝绳C不受拉力。

状态②是绞盘E拉钢丝绳使尾舵机构B相对对风状态旋转90度，此时钢丝绳C承受拉力。

当绞盘E释放钢丝绳C时，尾舵机构B从状态②到③。

状态③是绞盘E释放钢丝绳使尾舵机构B回到对风状态的中间状态，此时钢丝绳C承受拉力。

或者绞盘E静止不动且钢丝绳C处于紧绷状态时，当外力(风)垂直作用于尾舵时(如图10)，钢丝绳受到冲击，冲击力大小与风速的平方成正比，当冲击力大于钢丝绳极限时，钢丝绳必会拉断，使用带有紧凑型阻尼缓冲器装置的绞盘E后，当瞬间冲击力达到凑型阻尼缓冲器装置预力矩设定值时，其摩擦内片克服摩擦力，使盘绕钢丝绳滚筒反转，使冲击力完全释放，力矩值设定值可控制在绞盘正常拉动尾舵机构B的力和钢丝绳C安全破断力之间，设定值包含了安全系数。

因此，使用紧凑型阻尼缓冲器的绞盘在风力发电机应用中，提高了钢丝绳的使用效率，对风机的安全使用提供了保障。