模块化变桨机构的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种模块化变桨机构。

背景技术：

变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。由于液压系统具有输出力矩大、结构简单等特点，一些大型风力发电机上广泛采用液压变桨系统。现有一种液压变桨系统，包括轮毂、变桨轴承、第一联接构件、第二联接构件、液压缸和叶片等，变桨轴承包括轴承外圈和轴承内圈，轴承内圈通过第一联接构件安装到轮毂上，轴承外圈通过第二联接构件安装到叶片上，这样可以使变桨轴承、第一联接构件、第二联接构件和叶片之间先构成一个安装模块，再整体安装到轮毂上，安装简单方便。这种液压变桨系统在第一联接构件上设有支撑座，液压缸缸体是通过穿置于支撑座中来实现的安装，安装难度大，安装过程较为复杂。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的变桨机构液压缸等驱动机构安装难度大的缺陷，从而提供一种便于安装驱动机构的模块化变桨机构。

本实用新型的一方面提供一种模块化变桨机构，包括：

变桨轴承，包括安装到轮毂和叶片之间的轴承内圈，及轴承外圈；

驱动盘，与所述轴承内圈和所述轴承外圈的其中一个连接，以实现与叶片的固定连接；

安装架，与所述轴承内圈和所述轴承外圈的其中另一个连接，以实现与轮毂的固定连接；以及

变桨机构，包括与所述驱动盘连接的第一端以及与所述安装架连接的第二端；所述第一端和所述第二端均为所述变桨机构的远端端部，并且所述第二端位于所述安装架的边缘区域之内的区域内。

所述变桨机构包括：

支撑座，安装于所述安装架上，所述变桨机构的第二端通过支撑座与所述安装架固定连接；以及

至少一个驱动机构，包括驱动主体和执行构件，所述驱动主体的一端连接于支撑座，所述驱动主体的另一端容纳所述执行构件；所述执行构件的一端容纳于所述驱动主体，所述执行构件的另一端连接于所述驱动盘，并可被驱动为相对于所述驱动主体伸缩移动。

通过驱动盘和安装架的设置，可以先将驱动盘和安装架分别与变桨轴承连接成一个整体，再将驱动机构的驱动主体安装到安装架上，执行构件安装到驱动盘上，从而使变桨轴承、驱动盘、安装架和驱动机构形成一个整体的安装模块，再将安装模块通过安装架与轮毂安装，无需再将驱动机构直接与轮毂内结构连接，使得整体的安装简单方便，提高安装效率。

所述驱动主体与所述支撑座的连接端设有第一安装孔，所述驱动主体通过伸置于所述第一安装孔中的第一连接件与所述支撑座连接。

驱动主体是通过端部与支撑座连接，端部可以设置第一安装孔，只需装入或取出第一连接件，即可实现对驱动主体与支撑座之间的安装和拆卸，使驱动主体的拆装简单方便。

所述第一安装孔的轴线与所述变桨轴承的轴线平行。

所述第一安装孔为通孔，所述第一连接件为销轴。

所述第一连接件与所述第一安装孔之间设有安装轴承。

本实用新型的一种实施方式中，所述执行构件与所述驱动盘的连接端设有第二安装孔，所述执行构件通过伸置于所述第二安装孔中的第二连接件可枢转地安装于驱动盘上。这样只需装入或取出第二连接件，便可实现对执行构件与驱动盘之间的安装和拆卸，使执行构件的拆装同样具有简单方便的效果。

所述支撑座靠近所述轴承内圈的内周壁设置，且所述支撑座与所述轴承内圈的内周壁之间有间隙。

本实用新型的一种实施方式中提供的模块化变桨机构，与所述执行机构连接的联接构件包括环状主体以及驱动架，所述驱动架从环状主体径向向内延伸至所述环状主体的中心，或者所述驱动架从环状主体径向向内延伸的长度小于所述环状主体的半径长度。

所述驱动机构具有两个，两个所述驱动机构的安装方向互相平行且与所述变桨轴承的中心错开。

所述支撑座设置为两个，两个支撑座相对于变桨轴承的中心对称设置或者非对称设置。

所述驱动机构为压力缸，所述驱动主体为所述压力缸的缸体，所述执行构件为所述压力缸的活塞组件，所述活塞组件包括活塞和活塞杆。

本实用新型的另一方面提供一种对上述模块化变桨机构进行安装的安装方法，包括：

将变桨轴承、驱动盘、安装架以及变桨机构安装为一个整体模块；

将所述整体模块安装于风力发电机组的轮毂与叶片之间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的第一种实施方式中提供的模块化变桨机构的立体组合示意图；

图2为图1所示的模块化变桨机构的立体分解示意图；

附图标记说明：

1-变桨轴承，11-轴承内圈，12-轴承外圈，2-驱动盘，21-环状主体，22-驱动架，3-安装架，4-支撑座，5-缸体，51-第一安装孔，52-第一连接件，6-活塞杆，61-第二安装孔，62-第二连接件，7-轮毂。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和图2所示，本实施例提供一种模块化变桨机构，包括变桨轴承1、驱动盘2、安装架3以及变桨机构。变桨机构优选为液压变桨机构，整体呈长条形设置，包括两个相对设置的远端端部。具体地，液压变桨机构包括支撑座4和驱动机构，变桨机构的一个远端端部设置于支撑座4上，作为变桨机构的固定部分；变桨机构的另一个远端端部具体可以为驱动机构的活塞杆端部，连接驱动盘2，推动或拉动驱动盘2进行转动。

变桨轴承1包括轴承内圈11，及与轮毂7固定安装的轴承外圈12，轴承内圈11和轴承外圈12之间能够相对转动，以使叶片相对于轮毂7变桨。作为可变换的实施方式，也可以将轴承内圈11于轮毂7固定安装，将轴承外圈12与叶片固定安装。

本实施例中的驱动盘2，包括环状主体21，及连接于环状主体21上的驱动架22，驱动架22由环状主体21径向向内延伸，可延伸至环状主体21 的中心形成一体结构，实现较大强度的设置，也可以不延伸至环状主体21 的中心，即驱动架22径向向内延伸的长度小于环状主体21的半径长度，这样可以有效减轻整体重量。

驱动盘2与轴承内圈11固定连接，以实现对叶片的变桨操作。优选地，驱动盘2一侧与叶片连接，另一侧与轴承内圈11连接，即轴承内圈11通过驱动盘2实现与叶片的安装。可替换地，驱动盘2与轴承内圈11固定连接，轴承内圈11与叶片固定连接，驱动盘2被驱动时，带动轴承内圈11 转动，从而带动叶片转动，实现变桨操作。

安装架3呈盘状，并设有通孔。安装架3与轮毂7实现固定连接。优选地，安装架3、轴承外圈12以及轮毂7之间实现一体连接。安装架3一侧与轮毂7固定连接，另一侧与轴承外圈12固定连接。可替换地，轴承外圈12与轮毂7固定连接，安装架3与轴承外圈12固定连接。作为可变换的实施方式，也可以是将轴承内圈11作为固定部件与轮毂7相连，此时，驱动盘2与轴承外圈12连接，安装架3、轴承内圈11以及轮毂7之间实现一体连接。

支撑座4具有两个，并分别设于安装架3上。支撑座4相对于变桨轴承1的中心对称设置。作为可变换的实施方式，支撑座4也可以相对于变桨轴承1的中心非对称设置。

驱动机构包括驱动主体和执行构件。驱动结构的具体结构形式可以有多种，在本实施例中，驱动机构为压力缸，具体为液压缸，驱动主体为液压缸的缸体5，执行构件为液压缸的活塞组件，活塞组件包括活塞和活塞杆 6。作为可变换的实施方式，驱动机构也可以为气压缸等。

缸体5的一端设有活塞组件，另一端设有第一安装孔51，缸体5通过伸置于第一安装孔51中的第一连接件52与支撑座4可转动连接。通过将缸体5的端部与支撑座4连接，使得可以在缸体5的端部设置第一安装孔 51，这样只需装入或取出第一连接件52，即可实现对缸体5与支撑座4之间的安装和拆卸，使缸体5的拆装简单方便。

活塞杆6可转动地安装到驱动盘2的驱动架22上，且与驱动架22的连接端设有第二安装孔61，活塞杆6通过伸置于第二安装孔61中的第二连接件62与驱动架22可转动连接。活塞组件可相对于缸体5往复滑动以使轴承内圈11相对于轴承外圈12转动。通过在活塞杆6的端部设置第二安装孔61，只需装入或取出第二连接件62，便可实现与驱动盘2之间的安装和拆卸，使活塞组件的拆装同样具有简单方便的效果。

在本实施例中，第一安装孔51和第二安装孔61分别为通孔，且轴线与变桨轴承1的轴线平行，第一连接件52和第二连接件62分别为销轴；销轴与第一安装孔51之间，及销轴与第二安装孔61之间，分别设有安装轴承。作为可变换的实施方式，第一安装孔51和第二安装孔61也可以分别为盲孔，第一连接件52和第二连接件62也可以分别为圆柱轴。作为可变换的实施方式，也可以不设安装轴承。

在本实施例中，支撑座4靠近轴承内圈11的内周壁设置，且支撑座4 与轴承内圈11的内周壁之间有间隙。作为可变换的实施方式，支撑座4也可以设于靠近轴承内圈11中部的位置处。

通过驱动盘2和安装架3的设置，可以先将驱动盘2和安装架3分别与变桨轴承1连接成一个整体，再将液压缸的缸体5安装到安装架3上，活塞组件安装到驱动盘2上，从而使变桨轴承1、驱动盘2、安装架3和变桨机构形成一个整体的安装模块，再将整体的安装模块安装至轮毂7与叶片之间。这样整体式地安装，无需再将液压缸直接与轮毂7内结构连接，使得整体的安装简单方便，提高安装效率。

驱动机构和支撑座4的具体数量均不受限制，只要满足支撑座4与驱动机构的数量一致即可。在本实施例中，驱动机构具有两个，两个驱动机构的安装方向互相平行且与变桨轴承1的中心错开；可变换地，两个驱动机构的安装方向也可以不平行，并且两个驱动机构可以相对于轴承中心对称设置，也可以相对于轴承中心不对称设置。作为可变换的实施方式，驱动机构也可以设置为一个或三个等，支撑座4同样可以对应设置为一个或三个等。

本实施例还提供一种对上述的模块化变桨机构进行安装的安装方法，包括如下步骤：

将变桨轴承1、驱动盘2、安装架3以及驱动机构安装为一个整体模块；

将所述整体模块安装于风力发电机组的轮毂7与叶片之间。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。