内齿轮电动变桨距系统的制作方法

本实用新型涉及风力发电系统，尤其是一种内齿轮电动变桨距系统。

背景技术：

变桨系统的所有部件都安装在轮毂上。风机正常运行时所有部件都随轮毂以一定的速度旋转。变桨系统通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率，并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机。风机的叶片(根部)通过变桨轴承与轮毂相连，每个叶片都要有自己的相对独立的电控同步的变桨驱动系统。变桨驱动系统通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动。

风机正常运行期间，当风速超过机组额定风速时(风速在12m/s到25m/s之间时)，为了控制功率输出变桨角度限定在0度到30度之间(变桨角度根据风速的变化进行自动调整)，通过控制叶片的角度使风轮的转速保持恒定。任何情况引起的停机都会使叶片顺桨到90度位置(执行紧急顺桨命令时叶片会顺桨到91度限位位置)。

变桨系统有时需要由备用电池供电进行变桨操作(比如变桨系统的主电源供电失效后)，因此变桨系统必须配备备用电池以确保机组发生严重故障或重大事故的情况下可以安全停机(叶片顺桨到91度限位位置)。此外还需要一个冗余限位开关(用于95度限位)，在主限位开关(用于91度限位)失效时确保变桨电机的安全制动。由于机组故障或其他原因而导致备用电源长期没有使用时，风机主控就需要检查备用电池的状态和备用电池供电变桨操作功能的正常性。电机变桨距控制机构可对每个桨叶采用一个伺服电机进行单独调节，伺服电机通过主动齿轮与桨叶轮毅内齿圈相啮合，直接对桨叶的节距角进行控制。位移传感器采集桨叶节距角的变化与电机形成闭环PID负反馈控制。在系统出现故障，控制电源断电时，桨叶控制电机由蓄电池供电，将桨叶调节为顺桨位置，实现叶轮停转。

变桨系统内部的机械凸轮结构是小齿轮与叶片的变桨齿轮啮合，精度不高且会不断磨损，在有大晃动时有可能产生较大偏差。轮毂旋转时，在离心力的作用下，凸轮结构会松动，由于凸轮结构比较脆弱，当达到一定程度时，会影响设备的正常运行或造成设备故障。电机机架设置在小齿轮和变桨驱动电机之间，需要足够的强度和力度固定支撑变桨驱动电机。因此，解决凸轮结构的磨损、松动、产生较大偏差问题以及电机机架的强度、力度问题显得十分重要。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服以上技术问题，提出一种内齿轮电动变桨距系统，本实用新型的设备结构连接紧密，性能稳定，工作效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种内齿轮电动变桨距系统，包括轮毂、安装法兰、变桨轴承、小齿轮、变桨驱动电机、电机机架及凸起结构，其中，安装法兰设置在轮毂的一端，用于连接主轴；变桨轴承固定连接轮毂，均匀分布在轮毂的外侧圆周方向上；小齿轮一端连接变桨驱动电机，另一端与变桨轴承的内齿轮啮合，用于传递动力；电机机架为分层薄板结构，连接轮毂，设置在小齿轮和变桨驱动电机之间，用于固定变桨驱动电机；凸起结构为曲线凸起结构，设置在变桨轴承的内齿外侧边缘，用于固定小齿轮的轴向位置。

优选地，电机机架为分层结构，外层为表面平滑的硬质材料，内层为金属材料，用于固定支撑变桨驱动电机。

优选地，凸起结构包括凸起层和平面层，凸起结构为弧线凸起结构、波浪线凸起结构或折线凸起结构。

优选地，变桨轴承的外侧设置有密封装置，用于保护设备。

优选地，安装法兰为螺纹连接法兰、焊接法兰或卡夹法兰。

优选地，安装法兰外侧设置有密封垫，通过螺栓连接另一法兰。

本实用新型的内齿轮电动变桨距系统相比于现有技术具有如下优点：

1、电机机架为分层结构，减小电机机架与部件连接时的摩擦的同时，能够稳定地固定支撑变桨驱动电机。

2、凸起结构设置在变桨轴承的内齿外侧边缘，能够固定小齿轮的轴向位置，减少因齿轮啮合、松动、错位引起的设备故障。

3、变桨轴承和安装法兰的外侧均设置有密封装置，设备的结构连接紧密，工作性能稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的电机机架的剖面结构示意图。

图3是本实用新型的凸起结构的一种结构示意图。

图4是本实用新型的凸起结构的另一种结构示意图。

附图标记说明：

1、轮毂 2、安装法兰 3、变桨轴承

4、小齿轮 5、变桨驱动电机 6、电机机架

61、外层 62、内层 7、凸起结构

71、凸起层 72、平面层

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构及技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型是制作出一种内齿轮电动变桨距系统，能够稳定地固定支撑变桨驱动电机，设备的结构连接紧密，工作性能稳定。

由图1所示，本实用新型提供一种内齿轮电动变桨距系统，包括轮毂1、安装法兰2、变桨轴承3、小齿轮4、变桨驱动电机5、电机机架6及凸起结构7，其中，安装法兰2设置在轮毂1的一端，用于连接主轴；变桨轴承3固定连接轮毂1，均匀分布在轮毂1的外侧圆周方向上；小齿轮4一端连接变桨驱动电机5，另一端与变桨轴承3的内齿轮啮合，用于传递动力；电机机架6为分层薄板结构，连接轮毂1，设置在小齿轮4和变桨驱动电机5之间，用于固定变桨驱动电机5；凸起结构7为曲线凸起结构7，设置在变桨轴承3的内齿外侧边缘，用于固定小齿轮4的轴向位置。

如图2所示，在本实用新型的进一步实施例中，电机机架6为分层结构，外层61为表面平滑的硬质材料，内层62为金属材料，用于固定支撑变桨驱动电机5。电机机架6的外层61表面平滑，电机机架6与其他部件接触时，产生的摩擦力小，对零件的损害小。同时电机机架6的内层62为金属材料，电机机架6有较大的强度，能够稳定地固定支撑变桨驱动电机5。

如图3、图4所示，在本实用新型的进一步实施例中，凸起结构7包括凸起层71和平面层72，凸起结构7为弧线凸起结构、波浪线凸起结构或折线凸起结构。凸起结构7设置在变桨轴承3的内齿外侧边缘,凸起层71可为一层或多层，当小齿轮4沿轴向移动时，小齿轮4的侧面接触凸起层71，避免小齿轮4进行较大的轴向移动，能够固定小齿轮4的轴向位置，减少因齿轮啮合、松动、错位引起的设备故障。凸起结构7的边缘为弧线、波浪线或折线，减小与小齿轮4的接触面积，减小摩擦，延长设备使用寿命。

在本实用新型的进一步实施例中，变桨轴承3的外侧设置有密封装置，用于保护设备。

在本实用新型的进一步实施例中，安装法兰2外侧设置有密封垫，通过螺栓连接另一法兰。

变桨轴承3和安装法兰2的外侧均设置有密封装置，设备的结构连接紧密，工作性能稳定。密封装置能够保护设备，防止外界灰尘、污垢、金属颗粒、水分、酸气等杂物侵入设备内部。如果密封不良，外部杂物侵入，使工作状况显著变坏，零件的使用寿命便会显著降低。密封装置的另一作用是防止润滑脂从部件中泄漏，污染机械设备和加工的产品。

在本实用新型的进一步实施例中，安装法兰2为螺纹连接法兰、焊接法兰或卡夹法兰，设备结构连接紧凑、操作方便、安装简易并且维护容易。使用法兰连接的方式设备拆卸方便，连接的强度高、密封性能好。安装法兰2要求两个法兰保持平行，法兰的密封面不能碰伤，并且要清理干净。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神及范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围及边界、或者这种范围及边界的等同形式内的全部变化及修改例。