一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置的制作方法

1.本发明是一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置，属于风力发电技术领域。


背景技术：

2.变桨距系统是风电机组控制系统的核心部分之一，主要任务是完成功率平稳控制和载荷减少控制。目前，电机与齿轮的传动方式是变桨距系统常用的驱动方式，电机一般直接通过齿轮传动的方式与桨叶相连接，但对于重量较大的桨叶来说，电机在启动瞬间容易出现过载情况，电机因过载发生故障的概率较大，影响电机的使用寿命。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置，包括壳体和一端固定在壳体内的传动轴，所述传动轴处于壳体内的一端外表面呈环形等距转动安装有三个连接柱，所述连接柱远离传动轴的一端延伸至壳体外侧并安装有桨叶，所述连接柱处于壳体内的一端外表面套设有与连接柱固定连接的第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，所述第二伞齿轮背离传动轴的一面中部位置固定连接有连接轴，所述连接轴通过连接件转动安装在壳体内，所述连接轴背离第二伞齿轮的一面中部位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺纹头，所述螺纹头远离连接轴的一端固定连接在永磁电机输出端，所述永磁电机通过支撑件与壳体滑动连接，所述永磁电机背离螺纹头的一侧设有迫使永磁电机向第二伞齿轮方向移动的复位件。
5.进一步地，所述连接件包括轴承，所述轴承套设在连接轴上靠近第二伞齿轮的一侧并与连接轴固定连接，所述轴承外圈外表面呈环形等距固定有三个连杆，所述连杆远离轴承的一端与壳体固定连接。
6.进一步地，所述支撑件包括托板，所述托板一端固定在壳体内部，所述托板靠近第二伞齿轮的一端固定连接有连板，所述连板远离托板的一端与壳体固定连接，所述托板面向永磁电机的一面开设有沿螺纹头长度方向布置的t型槽，所述永磁电机外表面固定连接有t型滑块，所述t型滑块滑动安装在t型槽内。
7.进一步地，所述t型槽内表面开设有多个漏灰口，多个所述漏灰口沿着t型槽的长度方向等距布置。
8.进一步地，所述连板一侧面开设有矩形口，所述连板与托板为一体成型结构，且连板与托板呈90
°
夹角布置。
9.进一步地，所述复位件包括圆筒，所述圆筒沿着螺纹头的长度方向布置，所述圆筒远离电机的一端为开口状并固定连接有撑板，所述撑板固定在壳体内，所述圆筒内设有弹簧，所述弹簧背离撑板的一侧设有压盘，所述压盘滑动安装在圆筒内，所述压盘背离弹簧的一端固定连接有顶杆，所述顶杆远离压盘的一端延伸至圆筒外侧并与永磁电机相接触。
10.进一步地，所述圆筒开口端外表面加工有外螺纹，所述圆筒加工外螺纹的一端螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套与撑板固定连接。
11.进一步地，所述顶杆远离压盘的一端固定连接有圆盘，所述圆盘与顶杆为一体成型结构，所述圆盘背离顶杆的一面通过胶水粘贴有橡胶垫。
12.进一步地，所述螺纹头上套设有用于隐藏螺纹头的筒管，所述筒管套设在连接轴上并与连接轴滑动接触，所述筒管靠近永磁电机的一端与螺纹头固定连接，所述筒管靠近连接轴的一端固定连接有锥形套，所述锥形套的小头端与连接轴表面相接触，所述锥形套与筒管为一体成型结构。
13.进一步地，所述传动轴处于壳体内的一端外表面套设有与连接轴固定连接有筒套，所述筒套一端与壳体固定连接。
14.本发明的有益效果：
15.1、本发明的一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置，当需要利用永磁电机带动桨叶转动实现变桨距时，首先控制永磁电机反转，进而永磁电机驱动螺纹头在螺纹孔内转动并使螺纹头向螺纹孔外移动，进而永磁电机向远离连接轴的方向移动，直至螺纹头脱离螺纹孔，永磁电机在移动过程中带动t型滑块在t型槽内滑动，起到限制永磁电机移动轨迹的作用，然后控制永磁电机正转，永磁电机驱动螺纹头重新进入螺纹孔内，此时螺纹头未与连接轴完全连接，故桨叶不转动，从而螺纹头完全进入螺纹孔内的过程中为永磁电机空载启动提供时间，避免永磁电机启动负载过大而受损。
16.2、本发明的一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置，永磁电机反转过程中，永磁电机挤压顶杆，顶杆带动压盘在圆筒内移动并挤压弹簧，弹簧受挤压产生弹性形变，当永磁电机正转时，在弹簧回弹力的作用下，便于使螺纹头一端贴合在螺纹孔处，有利于使螺纹头重新与连接轴螺纹连接。
17.3、本发明的一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置，在螺纹头上固定筒管，并将筒管套设在连接轴上，进而螺纹头被隐藏在筒管与连接轴形成的封闭空间内，起到防灰尘随意附着在螺纹头上的作用，在筒管上固定锥形套，进而筒管沿着连接轴表面移动时，锥形套铲下附着在连接轴表面的灰尘，防连接轴表面附着的灰尘进入筒管内。
附图说明
18.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
19.图1为本发明一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置的结构示意图；
20.图2为本发明一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置中a处放大图；
21.图3为本发明一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置中连板与托板的装配示意图；
22.图4为本发明一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置中弹簧、顶杆和圆筒的装配示意图；
23.图5为本发明一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置中t型滑块的立体图；
24.图中：1-壳体、2-连杆、3-桨叶、4-连接柱、5-第一伞齿轮、6-筒套、7-传动轴、8-第二伞齿轮、9-连板、10-托板、11-t型滑块、12-永磁电机、13-撑板、14-螺纹套、15-圆筒、16-顶杆、17-轴承、18-连接轴、19-锥形套、20-筒管、21-螺纹头、22-螺纹孔、23-t型槽、24-漏灰
口、25-矩形口、26-弹簧、27-压盘、28-圆盘。
具体实施方式
25.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
26.请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种永磁直驱式风机桨叶变桨距装置，包括壳体1和一端固定在壳体1内的传动轴7，传动轴7处于壳体1内的一端外表面套设有与连接轴18固定连接有筒套6，筒套6一端与壳体1固定连接，在传动轴7与壳体1之间安装筒套6，增加传动轴7与壳体1的连接范围，提高传动轴7与壳体1连接的稳定性。
27.传动轴7处于壳体1内的一端外表面呈环形等距转动安装有三个连接柱4，连接柱4远离传动轴7的一端延伸至壳体1外侧并安装有桨叶3，连接柱4处于壳体1内的一端外表面套设有与连接柱4固定连接的第一伞齿轮5，第一伞齿轮5与第二伞齿轮8相啮合，第二伞齿轮8背离传动轴7的一面中部位置固定连接有连接轴18，永磁电机12驱动连接轴18转动时，连接轴18通过第二伞齿轮8和第一伞齿轮5带动连接柱4转动，进而桨叶3一同转动，达到调整桨距的目的。
28.连接轴18上套设有轴承17，轴承17套设在连接轴18上靠近第二伞齿轮8的一侧并与连接轴18固定连接，轴承17外圈外表面呈环形等距固定有三个连杆2，连杆2远离轴承17的一端与壳体1固定连接，三个连杆2和轴承17实现对连接轴18位置的限制。
29.连接轴18背离第二伞齿轮8的一面中部位置开设有螺纹孔22，螺纹孔22内螺纹连接有螺纹头21，螺纹头21远离连接轴18的一端固定连接在永磁电机12输出端，永磁电机12一侧设有托板10，托板10一端固定在壳体1内部，托板10靠近第二伞齿轮8的一端固定连接有连板9，连板9远离托板10的一端与壳体1固定连接，连板9一侧面开设有矩形口25，连板9与托板10为一体成型结构，且连板9与托板10呈90
°
夹角布置，在连板9上开设矩形口25，缩减连板9的生产用料量。
30.托板10面向永磁电机12的一面开设有沿螺纹头21长度方向布置的t型槽23，t型槽23内表面开设有多个漏灰口24，多个漏灰口24沿着t型槽23的长度方向等距布置，永磁电机12外表面固定连接有t型滑块11，t型滑块11滑动安装在t型槽23内，当需要利用永磁电机12带动桨叶3转动实现变桨距时，首先控制永磁电机12反转，进而永磁电机12驱动螺纹头21在螺纹孔22内转动并使螺纹头21向螺纹孔22外移动，进而永磁电机12向远离连接轴18的方向移动，直至螺纹头21脱离螺纹孔22，永磁电机12在移动过程中带动t型滑块11在t型槽23内滑动，起到限制永磁电机12移动轨迹的作用，然后控制永磁电机12正转，永磁电机12驱动螺纹头21重新进入螺纹孔22内，此时螺纹头21未与连接轴18完全连接，故桨叶3不转动，从而螺纹头21完全进入螺纹孔22内的过程中为永磁电机12空载启动提供时间，避免永磁电机12启动负载过大而受损。
31.永磁电机12背离螺纹头21的一侧设有圆筒15，圆筒15沿着螺纹头21的长度方向布置，圆筒15远离电机的一端为开口状并固定连接有撑板13，撑板13固定在壳体1内，圆筒15内设有弹簧26，弹簧26背离撑板13的一侧设有压盘27，压盘27滑动安装在圆筒15内，压盘27背离弹簧26的一端固定连接有顶杆16，顶杆16远离压盘27的一端延伸至圆筒15外侧并与永磁电机12相接触，永磁电机12反转过程中，永磁电机12挤压顶杆16，顶杆16带动压盘27在圆
筒15内移动并挤压弹簧26，弹簧26受挤压产生弹性形变，当永磁电机12正转时，在弹簧26回弹力的作用下，便于使螺纹头21一端贴合在螺纹孔22处，有利于使螺纹头21重新与连接轴18螺纹连接。
32.作为本发明的一个实施例：圆筒15开口端外表面加工有外螺纹，圆筒15加工外螺纹的一端螺纹连接有螺纹套14，螺纹套14与撑板13固定连接，将圆筒15加工外螺纹的一端拧入螺纹套14内，实现圆筒15与撑板13的便捷拆装。
33.作为本发明的一个实施例：顶杆16远离压盘27的一端固定连接有圆盘28，圆盘28与顶杆16为一体成型结构，圆盘28背离顶杆16的一面通过胶水粘贴有橡胶垫，圆盘28增加顶杆16与永磁电机12的接触范围，橡胶垫的设计实现圆盘28与永磁电机12的柔性接触。
34.作为本发明的一个实施例：螺纹头21上套设有用于隐藏螺纹头21的筒管20，筒管20套设在连接轴18上并与连接轴18滑动接触，筒管20靠近永磁电机12的一端与螺纹头21固定连接，筒管20靠近连接轴18的一端固定连接有锥形套19，锥形套19的小头端与连接轴18表面相接触，锥形套19与筒管20为一体成型结构，在螺纹头21上固定筒管20，并将筒管20套设在连接轴18上，进而螺纹头21被隐藏在筒管20与连接轴18形成的封闭空间内，起到防灰尘随意附着在螺纹头21上的作用，在筒管20上固定锥形套19，进而筒管20沿着连接轴18表面移动时，锥形套19铲下附着在连接轴18表面的灰尘，防连接轴18表面附着的灰尘进入筒管20内。
35.具体实施方式：当需要利用永磁电机12带动桨叶3转动实现变桨距时，首先控制永磁电机12反转，进而永磁电机12驱动螺纹头21在螺纹孔22内转动并使螺纹头21向螺纹孔22外移动，进而永磁电机12向远离连接轴18的方向移动，直至螺纹头21脱离螺纹孔22，永磁电机12在移动过程中带动t型滑块11在t型槽23内滑动，起到限制永磁电机12移动轨迹的作用，然后控制永磁电机12正转，永磁电机12驱动螺纹头21重新进入螺纹孔22内，此时螺纹头21未与连接轴18完全连接，故桨叶3不转动，从而螺纹头21完全进入螺纹孔22内的过程中为永磁电机12空载启动提供时间，避免永磁电机12启动负载过大而受损，永磁电机12反转过程中，永磁电机12挤压顶杆16，顶杆16带动压盘27在圆筒15内移动并挤压弹簧26，弹簧26受挤压产生弹性形变，当永磁电机12正转时，在弹簧26回弹力的作用下，便于使螺纹头21一端贴合在螺纹孔22处，有利于使螺纹头21重新与连接轴18螺纹连接。
36.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。