一种变桨系统实操教具的制作方法

1.本技术涉及变桨系统模型的技术领域，尤其是涉及一种变桨系统实操教具。


背景技术：

2.近年来绿色清洁能源越来越受到重视，大型风电机组产生的风电是绿色清洁能源中的重要组成部分，大型风电机组相关的从业人员也越来越多，由于大型风电机组的体积较大且实际安装位置也十分偏僻，不利于学习人员用实物学习或者长时间实地参观进行学习，为保证学习效果，需要使用大型风电机组的机械模型进行教学和培训，变桨系统是大型风电机组控制系统中的核心部分，是学习大型风电机组控制系统相关知识中不可缺少的一部分。
3.变桨系统的机械模型包括安装龙骨、转动连接在安装龙骨上的轮毂、固接在轮毂上的内齿圈以及与内齿圈啮合的齿轮，使用机械模型进行变桨系统的教学培训，只能帮助学员理解机械结构方面的知识，对于变桨系统中控制系统与机械硬件的配合内容很难做到清晰的展示。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：只有机械结构的模型教具难以直观演示变桨系统的实操运行。


技术实现要素：

5.为了改善机械模型教具难以直观演示变桨系统的实操运行的缺陷，本技术提供一种变桨系统实操教具。
6.本技术提供的一种变桨系统实操教具采用如下的技术方案：
7.一种变桨系统实操教具，包括安装龙骨、设置在所述安装龙骨上的轮毂组件、设置在所述安装龙骨上的动力组件和传感开关组件以及用于实现控制系统操作的控制装置；
8.所述轮毂组件包括与所述安装龙骨转动连接的内齿圈以及固接在所述内齿圈上用于与所述传感开关组件配合的传感板，所述动力组件包括与所述内齿圈啮合的动力齿轮。
9.通过采用上述技术方案，轮毂组件用于安装叶片，运行动力组件使动力齿轮旋转带动内齿圈旋转，内齿圈旋转带动传感板转动，通过内齿圈旋代替叶片旋转，传感开关组件与传感板配合使用，为控制装置组件传递控制信息，通过控制装置组件控制运动组件，使动力齿轮顺时针旋转、逆时针旋转或者停止旋转，使内齿圈表现各种操作控制，从而展现叶片自动停止、手动变桨、自动变桨等操作控制，使教具可以方便直观地演示变桨系统的操作运行。
10.可选的，所述安装龙骨的外壁一体加工成型有与所述安装龙骨内部连通的安装筒，在所述安装筒靠近所述安装龙骨内部的一端上固接有密封板，所述动力组件固接在所述密封板上，所述传感开关组件设置在所述密封板上；
11.所述轮毂组件还包括轴承圈，所述轴承圈包括固接在所述安装筒上的外圈以及与
所述外圈转动连接的内圈，所述内齿圈固接在所述内圈上。
12.通过采用上述技术方案，动力组件固接在密封板上，运行动力组件使动力齿轮旋转带动内齿轮旋转，内齿轮固接在内圈上，使内圈一同旋转。
13.可选的，所述动力组件包括固接在所述密封板板面上的减速器、与所述减速器输入轴固接的动力电机以及设置在所述动力电机上的刹车装置，所述减速器的输出轴与所述动力齿轮固接，所述动力电机和所述刹车装置与所述控制装置电性连接。
14.通过采用上述技术方案，控制装置能够控制动力电机是否旋转和旋转的方向，控制装置控制刹车装置能够立即停止动力电机的旋转，通过减速器能够增大旋转的扭矩，使动力齿轮更好的带动内齿圈旋转。
15.可选的，所述传感开关组件包括固接在所述密封板上的行程开关以及插设在所述密封板上的传感器，所述行程开关和所述传感器均与所述控制装置电性连接。
16.通过采用上述技术方案，行程开关与控制装置电性连接，当内齿圈旋转角度过大，传感板触发行程开关后，控制装置能够使动力电机停止旋转，通过传感器和内齿圈配合，能够测量内齿圈的旋转角度，使内齿圈旋转到一定角度时，通过控制装置控制动力电机和刹车装置，使内齿圈自动停止。
17.可选的，所述安装龙骨上固接有底座，所述底座包括与所述安装龙骨固接的安装板以及固接在安装板上的支撑柱。
18.通过采用上述技术方案，安装板的上方固接安装龙骨，在安装板的下方固接支撑柱，可以将安装龙骨平稳放置在桌面上。
19.可选的，所述安装龙骨上开设有连通口，所述安装板上开设有与所述连通口适配的安装口。
20.通过采用上述技术方案，连接电路穿过连通口和安装口，可以方便地将动力组件和传感开关组件与控制装置电性连接。
21.可选的，所述安装龙骨上设置有观察筒，所述观察筒的轴线和所述安装筒的轴线在同一平面上。
22.通过采用上述技术方案，从观察筒可以方便地查看动力组件和安装龙骨的内部情况，同时减少安装龙骨的制造材料降低成本。
23.可选的，所述观察筒的轴线与所述连通口的中心线互相垂直。
24.通过采用上述技术方案，底座放置在桌面上时，安装筒和观察筒可以正对学习人员和教学人员，使变桨系统实操教具更好地展示出来。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.通过设置安装龙骨、轮毂组件、动力组件、传感开关组件、控制装置、动力齿轮、传感板和内齿圈，轮毂组件用于安装叶片，运行动力组件使动力齿轮旋转带动内齿圈旋转，内齿圈旋转带动传感板转动，通过内齿圈旋代替叶片旋转，传感开关组件与传感板配合使用，为控制装置组件传递控制信息，通过控制装置组件控制运动组件，使动力齿轮顺时针旋转、逆时针旋转或者停止旋转，使内齿圈表现各种操作控制，从而展现叶片自动停止、手动变桨、自动变桨等操作控制，使教具可以方便直观地演示变桨系统的操作运行；
27.通过设置安装板、支撑柱、连通口和安装口，安装板的上方固接安装龙骨，在安装板的下方固接支撑柱，可以将安装龙骨平稳放置在桌面上，连接电路穿过连通口和安装口，
可以方便地将动力组件和传感开关组件与控制装置电性连接；
28.通过设置观察筒，从观察筒可以方便地查看动力组件和安装龙骨的内部情况，同时减少安装龙骨的制造材料降低成本，底座放置在桌面上时，安装筒和观察筒可以正对学习人员和教学人员，使变桨系统实操实验教具更好地展示出来。
附图说明
29.图1是变桨系统实操教具的结构示意图。
30.图2是变桨系统实操教具另一视角的结构示意图。
31.图3是变桨系统实操教具的剖面图。
32.附图标记说明：1、底座；11、安装板；12、支撑柱；13、安装口；2、安装龙骨；21、连通口；22、安装筒；23、密封板；24、观察筒；3、轮毂组件；31、轴承圈；311、外圈；312、内圈；32、内齿圈；33、传感板；4、动力组件；41、减速器；42、动力电机；43、刹车装置；44、动力齿轮；5、传感开关组件；51、行程开关；52、传感器；6、控制装置。
具体实施方式
33.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种变桨系统实操教具。参照图1和图2，一种变桨系统实操教具包括底座1、固接在底座1上的安装龙骨2、固接在安装龙骨2上的轮毂组件3、固接在安装龙骨2上的动力组件4、设置在安装龙骨2上的传感开关组件5以及与动力组件4和传感开关组件5电性连接的控制装置6，控制装置6用于实现变桨系统的操作控制模式，用轮毂组件3的转动代替叶片的变桨转动，能够实现包括叶片自动停止、手动变桨、自动变桨等操作控制。
35.参照图1和图3，底座1包括安装板11以及固接在安装板11板面上的四根支撑柱12，四个支撑柱12分别设置在安装板11的四个角上，安装龙骨2固接在安装板11的另一板面上，在安装板11上开设有圆形的安装口13，在安装龙骨2上开设有与安装口13适配的连通口21，使控制装置6的线路通过安装口13和连通口21能够与动力组件4和传感开关组件5电性连接。
36.参照图2和图3，在安装龙骨2设置有两个安装筒22，两个安装筒22对称设置在安装龙骨2的外壁上，安装筒22连通安装龙骨2的内外，在安装筒22靠近安装龙骨2内部的一端上固接有密封板23，在安装龙骨2的外壁上设置有观察筒24，观察筒24的轴线和安装筒22的轴线在同一平面上，观察筒24的轴线与连通口21的中心线互相垂直，使安装筒22所在的位置可以方便地展示给学习人员，安装龙骨2是由3d打印制成的，两个安装筒22和观察筒24一体加工成型在安装龙骨上。
37.参照图2和图3，轮毂组件3包括固接在安装筒22上的轴承圈31、固接在轴承圈31上的内齿圈32以及固接在内齿圈32上的传感板33，轴承圈31设置在安装筒22远离密封板23的一端上，轴承圈31包括与安装筒22固接的外圈311以及与外圈311转动连接的内圈312，内齿圈32固接在内圈312上，叶片固接在内齿圈32上，内齿圈32、传感板33和叶片一同旋转，叶片在图中未显示出，使用内齿圈32的旋转代替叶片的变桨旋转，传感板33用于配合传感开关组件5。
38.参照图1和图3，动力组件4包括固接在密封板23上的减速器41、与减速器41输入轴固接的动力电机42、设置在动力电机42上的刹车装置43以及与减速器41输出轴固接的动力齿轮44，动力齿轮44设置在密封板23靠近内齿圈32的板面上，动力齿轮44与内齿圈32啮合，减速器41、动力电机42和刹车装置43设置在密封板23靠近安装龙骨2内部的板面上，动力电机42和刹车装置43与控制装置6电性连接。
39.参照图2和图3，传感开关组件5包括固接在密封板23上的行程开关51以及设置在密封板23上的传感器52，行程开关51间隔固接在密封板23靠近内齿圈32的位置，在密封板23上开设有探测通孔，传感器52插设在探测通孔内，使传感器52固接在密封板23上，行程开关51和传感器52与控制装置6电性连接，内齿圈32旋转带动传感板33转动，当叶片旋转角度超出设计的角度时，传感板33会触动行程开关51使控制装置6停止动力电机42，运行刹车装置43使动力齿轮44限制内齿圈32的转动，实现叶片自动停止的控制操作。
40.参照图2和图3，内齿圈32旋转带动传感板33转动，使传感板33与传感器52抵接，记录内齿圈32的旋转角度，从而得到叶片的旋转角度，传感器52设置有两个，两个传感器52可以从两个位置测量得到内齿轮的旋转角度，使测量得到的叶片旋转角度更加准确具体。
41.参照图1和图3，通过控制装置6运行动力电机42和刹车装置43，配合测量器53和传感器52可以手动改变内齿圈32的旋转方向，或者自动改变内齿圈32的旋转方向，从而达到叶片手动变桨或者自动变桨的操作控制。
42.本技术实施例一种变桨系统实操教具的实施原理为：在安装龙骨2上设置安装筒22，在安装筒22上固接密封板23，轴承圈31包括固接在安装筒22上的外圈311以及与外圈311转动连接的内圈312，内齿圈32固接在内圈312上，减速器41固接在密封板23上，动力电机42的输出轴和减速器41的输入轴固接，在动力电机42上设置刹车装置43，减速器41的输出轴固接动力齿轮44，动力齿轮44和内齿圈32啮合，在密封板23上固接行程开关51和传感器52，动力电机42、刹车装置43、行程开关51和传感器52与控制装置6电性连接，使内齿圈32能够自动停止旋转、手动改变旋转方向和自动改变旋转方向，从而达到叶片自动停止、手动变桨、自动变桨等操作控制。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。