风力发电机组及其避雷导线连接装置的制作方法

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种风力发电机组及其避雷导线连接装置。

背景技术：

风力发电机组的叶片安装在高耸的塔筒顶部，在雷雨天气极其容易遭遇雷击，因此必须采取有效的防雷措施。

通常的防雷措施是在叶片、轮毂和塔筒之间设置避雷导线，将叶片成功接闪后的雷电流依次经过轮毂、底架，最后经由塔筒传入地下。而设置在叶片和轮毂之间的避雷导线需经过变桨轴承，一方面，雷电流容易对变桨轴承产生电腐蚀，造成变桨轴承损坏，另一方面，叶片与轮毂之间存在变桨运动，使得避雷导线被缠绕造成损坏，导致防雷措施失效。因此雷电流的传输路径必须避开变桨轴承，同时还需避免避雷导线被缠绕。

现有技术中，存在以下两种相对经典的连接方式，具体如下：

第一种采用碳刷结构，轮毂设置有碳刷固定支架，固定支架的另一端有弹片，弹片与固定在叶片上的防雷环相接触的碳刷采用螺栓连接。采用这种方式，碳刷属于易损耗件，价格相对较高，使用成本高；防雷环与叶片连接，在长时间运行后，防雷环容易松动，难以保证防雷环与碳刷的可靠接触，因此需经常检查碳刷与防雷环的接触可靠性，维护成本高。

第二种，采用带吊环、拉簧的防雷支架，一端固定在轮毂上，一端固定在叶片根部人孔盖板；叶片变桨时，拉簧组件跟着转动，变桨产生的拉力由拉簧承担，以防止防雷支架发生扭曲变形。这种结构也存在一定的缺点，导线走线缠绕在斜拉的弹簧、线绳等连接件上，导线容易发生扭曲；弹簧承受变桨拉力，容易发生疲劳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机组及其避雷导线连接装置，以解决叶片和轮毂雷电流传输的技术问题。

本实用新型的第一方面，提供了一种避雷导线连接装置，用于连接叶片避雷导线和轮毂避雷导线，所述连接装置包括导电轴和连接板，所述导电轴固定安装在轮毂上，其第一端与轮毂避雷导线连接，第二端与所述连接板的第一端转动连接，所述连接板的第二端与叶片避雷导线连接。

进一步地，所述导电轴外部套设有绝缘套筒，所述绝缘套筒固定安装在轮毂固定架上。

进一步地，所述导电轴与轮毂转轴和叶片转轴处于同一轴线上。

进一步地，所述连接板的第二端与叶片固定架之间还连接有柔性连接件。

进一步地，所述柔性连接件由连接杆和弹簧组成，所述连接杆一端固定连接在所述连接板上，另一端与弹簧一端连接，所述弹簧另一端连接在叶片固定架上。

进一步地，所述叶片避雷导线绑定在所述柔性连接件上。

本实用新型可实现雷电流在叶片、轮毂之间的传导，结构设计、传输路径简单有效，避雷导线在变桨运动时无需承担扭曲力，消除了扭曲变形风险。依靠柔性连接件的调节作用，可保证导电轴与轮毂和叶片之间的同轴度。

本实用新型的第二方面，还提供了一种风力发电机组，包括叶片和轮毂，所述叶片连接设有叶片避雷导线，所述轮毂连接设有轮毂避雷导线，还包括上述任一项所述的避雷导线连接装置，用于连接叶片避雷导线和轮毂避雷导线。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例避雷导线连接装置的结构示意图；

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图中：11、连接板；12、导电轴；13、绝缘套筒；14、连接杆；15、弹簧；21、叶片避雷导线；22、叶片固定架；31、轮毂避雷导线；32、轮毂固定架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以是机械连接，也可以是直接相连，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例的避雷导线连接装置，用于连接叶片避雷导线和轮毂避雷导线，连接装置包括导电轴12和连接板11，导电轴12固定安装在轮毂上，导电轴12的第一端与轮毂避雷导线31连接，第二端与连接板11的第一端转动连接，连接板11的第二端与叶片避雷导线21连接。

为防止导电轴12的雷电流流向轮毂钢质结构，导电轴12外部套设有绝缘套筒13，导电轴12通过绝缘套筒13固定安装在轮毂固定架32上。

为保证连接板11绕导电轴12的转动与变桨运动同步，导电轴12与轮毂转轴和叶片转轴(图中均未具体示出)处于同一轴线上。

进一步的，为保证导电轴12与叶片法兰中心的同轴度，连接板11的第二端与叶片固定架22之间还径向安装有柔性连接件。柔性连接件采用绝缘材料制成，以防止雷电流经柔性连接件流向叶片钢质结构。

具体的，柔性连接件由连接杆14和弹簧15组成，连接杆14一端固定连接在连接板11上，另一端与弹簧15一端连接，弹簧15另一端连接在叶片固定架22上。为防止雷电流流向叶片钢质结构，连接杆14采用绝缘材料制作。

为防止叶片避雷导线21在变桨运动时随意串动，叶片避雷导线21绑定在所述柔性连接件上。

变桨时，叶片通过变桨轴承相对轮毂转动，连接板11可绕导电轴12旋转，因此叶片避雷导线21可相对叶片固定，不再承受扭曲力。

在雷雨天气，雷电流被叶片接闪点接收，经叶片避雷导线21传导至连接板11，再经过导电轴12传导至轮毂避雷导线31，从而完成雷电流在叶片和轮毂之间的传导。

本实施例可实现雷电流在叶片、轮毂之间的传导，结构设计、传输路径简单有效，避雷导线在变桨运动时无需承担扭曲力，消除了扭曲变形风险。依靠柔性连接件的调节作用，可保证导电轴与轮毂和叶片之间的同轴度。

在此基础上，本实施例还提供了一种风力发电机组，包括叶片和轮毂，叶片连接设有叶片避雷导线21，轮毂连接设有轮毂避雷导线31，还包括上述的避雷导线连接装置，用于连接叶片避雷导线21和轮毂避雷导线31，将雷电流从叶片避雷导线21顺利、可靠地传导至轮毂避雷导线31。由于采用上述避雷导线连接装置，具体其所有优点，此处不再一一赘述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。