本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，具體為一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的全面推廣，國(guó)內(nèi)外的能源消耗量均呈上升趨勢(shì)，而傳統(tǒng)能源儲(chǔ)存量在不斷減少，傳統(tǒng)化石能源在使用過(guò)程中，也會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成不利影響。

2、為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展要求，潔凈能源開(kāi)發(fā)技術(shù)引用而生，當(dāng)下潔凈能源主要是指太陽(yáng)能和風(fēng)能，相對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備而言，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具備建設(shè)規(guī)模靈活、施工周期短、占地面積小等優(yōu)勢(shì)。因此，積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，是當(dāng)下改善能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染和保護(hù)生態(tài)平衡的一種重要舉措。

3、由于自然界風(fēng)的勢(shì)能具有不可控的特點(diǎn)，具體為：風(fēng)力和風(fēng)向均處于時(shí)刻動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)，但對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言，葉片的形狀、尺寸和槳距等參數(shù)都是恒定的，在風(fēng)向恒定狀態(tài)下，安裝葉片的葉輪轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速增大而增大，在惡劣天氣的極端風(fēng)速下，風(fēng)速過(guò)高會(huì)導(dǎo)致葉輪轉(zhuǎn)速過(guò)快和發(fā)電機(jī)超負(fù)荷，危及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。因此，在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中增設(shè)有限速機(jī)制，限速機(jī)制通常是采用改變?nèi)~片迎風(fēng)面的偏移角度，從而降低葉輪和葉輪軸的轉(zhuǎn)速。

4、但對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言，無(wú)法直接套用大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)制，其原因在于：小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用樓宇之間的穿堂風(fēng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，然而穿堂風(fēng)的風(fēng)力和風(fēng)向經(jīng)常變動(dòng)，且瞬時(shí)風(fēng)力忽大忽小，導(dǎo)致安裝在停車場(chǎng)和路燈桿上的小型風(fēng)力發(fā)機(jī)故障率居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，在風(fēng)速過(guò)大的情形下，對(duì)葉輪軸進(jìn)行摩擦限速，從而降低葉輪轉(zhuǎn)速過(guò)大造成風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的故障發(fā)生率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，包括機(jī)倉(cāng)殼和自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)；

3、所述機(jī)倉(cāng)殼由前端板、后端板以及固定在前端板和后端板之間的柱狀倉(cāng)體組成，所述前端板和后端板上共同轉(zhuǎn)動(dòng)連接有葉輪軸，所述葉輪軸伸出后端板的端部固定連接有葉輪，所述葉輪的外周均勻分布三個(gè)葉片；

4、所述自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)位于機(jī)倉(cāng)殼內(nèi)，所述自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)部件、傳動(dòng)組件和限速組件。

5、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)部件為固定在葉輪軸外周的驅(qū)動(dòng)齒環(huán)；

6、所述傳動(dòng)組件為兩套，每套傳動(dòng)組件均包括第一傳動(dòng)軸和第二傳動(dòng)軸，所述第一傳動(dòng)軸的一端與安裝在后端板上的軸座一之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一傳動(dòng)軸的軸線與葉輪軸的軸線相互平行，所述第一傳動(dòng)軸的數(shù)量為兩個(gè)，所述第一傳動(dòng)軸的外周固定裝配有從動(dòng)齒輪和摩擦驅(qū)動(dòng)輥，所述從動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒環(huán)嚙合傳動(dòng)，所述第二傳動(dòng)軸的一端與安裝在后端板上的軸座二之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二傳動(dòng)軸的軸線與第一傳動(dòng)軸的軸線相互平行，所述第二傳動(dòng)軸的外周固定裝配有摩擦從動(dòng)輥和驅(qū)動(dòng)錐齒輪，所述摩擦從動(dòng)輥與軸座二之間設(shè)置扭簧，所述扭簧兩端分別與摩擦從動(dòng)輥和軸座二固定連接；

7、所述限速組件為兩套，每套限速組件均包括螺柱、螺紋筒、減速板和從動(dòng)錐齒輪，所述螺柱的一端與柱狀倉(cāng)體內(nèi)壁的軸座三之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述螺柱的軸線與葉輪軸的軸線相互垂直，所述螺紋筒螺紋配合在螺柱的外側(cè)，所述減速板固定在螺柱遠(yuǎn)離柱狀倉(cāng)體的一端，所述減速板為弧形板，所述減速板位于葉輪軸一側(cè)；所述從動(dòng)錐齒輪與螺柱固定連接，所述從動(dòng)錐齒輪與驅(qū)動(dòng)錐齒輪嚙合傳動(dòng)。

8、進(jìn)一步地，所述摩擦從動(dòng)輥與摩擦驅(qū)動(dòng)輥之間間歇性接觸，所述摩擦驅(qū)動(dòng)輥包括裝配環(huán)和對(duì)稱布置在裝配環(huán)外側(cè)的兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板，所述裝配環(huán)與第一傳動(dòng)軸固定連接，所述摩擦驅(qū)動(dòng)板為弧面結(jié)構(gòu)，所述摩擦驅(qū)動(dòng)板通過(guò)連接板固定在裝配環(huán)的外側(cè)，兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板之間預(yù)設(shè)間隙；正常狀態(tài)下，葉輪軸周向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒環(huán)和從動(dòng)齒輪的嚙合傳動(dòng)，摩擦驅(qū)動(dòng)輥間歇性地與摩擦從動(dòng)輥相接觸，當(dāng)摩擦驅(qū)動(dòng)輥的摩擦驅(qū)動(dòng)板與摩擦從動(dòng)輥接觸時(shí)，摩擦驅(qū)動(dòng)板依靠摩擦力帶動(dòng)摩擦從動(dòng)輥正轉(zhuǎn)，扭簧被扭轉(zhuǎn)發(fā)生形變，當(dāng)摩擦驅(qū)動(dòng)輥的兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板之間的間隙靠近摩擦從動(dòng)輥時(shí)，摩擦驅(qū)動(dòng)輥與摩擦從動(dòng)輥分離，扭簧恢復(fù)形變，摩擦從動(dòng)輥在扭簧的拖動(dòng)下反轉(zhuǎn)復(fù)位；限位狀態(tài)下，葉輪軸快速周向轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦驅(qū)動(dòng)輥的兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板之間的間隙靠近摩擦從動(dòng)輥時(shí)，扭簧恢復(fù)形變拖動(dòng)摩擦從動(dòng)輥反轉(zhuǎn)的角度小于摩擦從動(dòng)輥的正轉(zhuǎn)的角度，扭簧被持續(xù)扭轉(zhuǎn)發(fā)生形變，摩擦從動(dòng)輥無(wú)法反轉(zhuǎn)至初始位置，第一傳動(dòng)軸持續(xù)性轉(zhuǎn)動(dòng)，使得驅(qū)動(dòng)錐齒輪始終朝向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

9、進(jìn)一步地，所述減速板靠近葉輪軸的端面固定連接有摩擦片。

10、進(jìn)一步地，所述限位組件還包括伸縮桿，所述伸縮桿的一端與柱狀倉(cāng)體固定連接，所述伸縮桿的另一端與減速板遠(yuǎn)離柱狀倉(cāng)體的端面固定連接。

11、進(jìn)一步地，所述摩擦驅(qū)動(dòng)輥包括裝配架、支撐臂和摩擦驅(qū)動(dòng)組件，所述支撐臂為周向均勻布置在裝配架外側(cè)的多根，所述摩擦驅(qū)動(dòng)組件為多套，每套摩擦驅(qū)動(dòng)組件均包括偏心驅(qū)動(dòng)塊以及位于偏心驅(qū)動(dòng)塊兩端的偏心配重塊，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊的截面包括圓弧形段和偏心段，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊通過(guò)轉(zhuǎn)軸三轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐臂的外端，所述轉(zhuǎn)軸三位于偏心驅(qū)動(dòng)塊的圓弧形段的圓心處，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊與相鄰的支撐臂之間設(shè)置有拉力彈簧，所述拉力彈簧位于偏心段的一側(cè)，偏心驅(qū)動(dòng)塊上設(shè)置鏤空孔，所述鏤空孔位于轉(zhuǎn)軸三與弧形段之間；正常狀態(tài)下，偏心驅(qū)動(dòng)塊的弧形段與摩擦從動(dòng)輥間隙配合，摩擦從動(dòng)輥不轉(zhuǎn)動(dòng)；限位狀態(tài)下，偏心驅(qū)動(dòng)塊和偏心配重塊向外翻轉(zhuǎn)，拉力彈簧被拉伸，偏心驅(qū)動(dòng)塊與摩擦從動(dòng)輥相接觸，帶動(dòng)摩擦從動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，第一傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

12、進(jìn)一步地，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊和摩擦從動(dòng)輥均為柔性材質(zhì)。

13、進(jìn)一步地，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊和摩擦從動(dòng)輥的外表面均為毛面。

14、進(jìn)一步地，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊的偏心段外側(cè)設(shè)置棘狀齒，所述摩擦從動(dòng)輥外側(cè)設(shè)置與棘狀齒相配合的傳動(dòng)齒，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊與摩擦從動(dòng)輥之間傳動(dòng)配合。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明公開(kāi)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)可對(duì)葉輪軸進(jìn)行摩擦限速，從而降低葉輪轉(zhuǎn)速過(guò)大造成風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的故障發(fā)生率，本發(fā)明適用于小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，如路燈、停車場(chǎng)等電力設(shè)施供電環(huán)境使用。

技術(shù)特征：

1.風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：包括機(jī)倉(cāng)殼和自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)部件為固定在葉輪軸外周的驅(qū)動(dòng)齒環(huán)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述摩擦從動(dòng)輥與摩擦驅(qū)動(dòng)輥之間間歇性接觸，所述摩擦驅(qū)動(dòng)輥包括裝配環(huán)和對(duì)稱布置在裝配環(huán)外側(cè)的兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板，所述裝配環(huán)與第一傳動(dòng)軸固定連接，所述摩擦驅(qū)動(dòng)板為弧面結(jié)構(gòu)，所述摩擦驅(qū)動(dòng)板通過(guò)連接板固定在裝配環(huán)的外側(cè)，兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板之間預(yù)設(shè)間隙；正常狀態(tài)下，葉輪軸周向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒環(huán)和從動(dòng)齒輪的嚙合傳動(dòng)，摩擦驅(qū)動(dòng)輥間歇性地與摩擦從動(dòng)輥相接觸，當(dāng)摩擦驅(qū)動(dòng)輥的摩擦驅(qū)動(dòng)板與摩擦從動(dòng)輥接觸時(shí)，摩擦驅(qū)動(dòng)板依靠摩擦力帶動(dòng)摩擦從動(dòng)輥正轉(zhuǎn)，扭簧被扭轉(zhuǎn)發(fā)生形變，當(dāng)摩擦驅(qū)動(dòng)輥的兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板之間的間隙靠近摩擦從動(dòng)輥時(shí)，摩擦驅(qū)動(dòng)輥與摩擦從動(dòng)輥分離，扭簧恢復(fù)形變，摩擦從動(dòng)輥在扭簧的拖動(dòng)下反轉(zhuǎn)復(fù)位；限位狀態(tài)下，葉輪軸快速周向轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦驅(qū)動(dòng)輥的兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)板之間的間隙靠近摩擦從動(dòng)輥時(shí)，扭簧恢復(fù)形變拖動(dòng)摩擦從動(dòng)輥反轉(zhuǎn)的角度小于摩擦從動(dòng)輥的正轉(zhuǎn)的角度，扭簧被持續(xù)扭轉(zhuǎn)發(fā)生形變，摩擦從動(dòng)輥無(wú)法反轉(zhuǎn)至初始位置，第一傳動(dòng)軸持續(xù)性轉(zhuǎn)動(dòng)，使得驅(qū)動(dòng)錐齒輪始終朝向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述減速板靠近葉輪軸的端面固定連接有摩擦片。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述限位組件還包括伸縮桿，所述伸縮桿的一端與柱狀倉(cāng)體固定連接，所述伸縮桿的另一端與減速板遠(yuǎn)離柱狀倉(cāng)體的端面固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述摩擦驅(qū)動(dòng)輥包括裝配架、支撐臂和摩擦驅(qū)動(dòng)組件，所述支撐臂為周向均勻布置在裝配架外側(cè)的多根，所述摩擦驅(qū)動(dòng)組件為多套，每套摩擦驅(qū)動(dòng)組件均包括偏心驅(qū)動(dòng)塊以及位于偏心驅(qū)動(dòng)塊兩端的偏心配重塊，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊的截面包括圓弧形段和偏心段，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊通過(guò)轉(zhuǎn)軸三轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐臂的外端，所述轉(zhuǎn)軸三位于偏心驅(qū)動(dòng)塊的圓弧形段的圓心處，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊與相鄰的支撐臂之間設(shè)置有拉力彈簧，所述拉力彈簧位于偏心段的一側(cè)，偏心驅(qū)動(dòng)塊上設(shè)置鏤空孔，所述鏤空孔位于轉(zhuǎn)軸三與弧形段之間；正常狀態(tài)下，偏心驅(qū)動(dòng)塊的弧形段與摩擦從動(dòng)輥間隙配合，摩擦從動(dòng)輥不轉(zhuǎn)動(dòng)；限位狀態(tài)下，偏心驅(qū)動(dòng)塊和偏心配重塊向外翻轉(zhuǎn)，拉力彈簧被拉伸，偏心驅(qū)動(dòng)塊與摩擦從動(dòng)輥相接觸，帶動(dòng)摩擦從動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，第一傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述偏心驅(qū)動(dòng)塊和摩擦從動(dòng)輥均為柔性材質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述偏心驅(qū)動(dòng)塊和摩擦從動(dòng)輥的外表面均為毛面。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，其特征在于：所述偏心驅(qū)動(dòng)塊的偏心段外側(cè)設(shè)置棘狀齒，所述摩擦從動(dòng)輥外側(cè)設(shè)置與棘狀齒相配合的傳動(dòng)齒，所述偏心驅(qū)動(dòng)塊與摩擦從動(dòng)輥之間傳動(dòng)配合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備限速裝置，包括機(jī)倉(cāng)殼和自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)，機(jī)倉(cāng)殼由前端板、后端板以及固定在前端板和后端板之間的柱狀倉(cāng)體組成，前端板和后端板上共同轉(zhuǎn)動(dòng)連接有葉輪軸，葉輪軸伸出后端板的端部固定連接有葉輪，葉輪的外周均勻分布三個(gè)葉片，自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)位于機(jī)倉(cāng)殼內(nèi)，自適應(yīng)限速機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)部件、傳動(dòng)組件和限速組件。本發(fā)明應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備上時(shí)，在風(fēng)速過(guò)大的情形下，對(duì)葉輪軸進(jìn)行摩擦限速，從而降低葉輪轉(zhuǎn)速過(guò)大造成風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的故障發(fā)生率。

技術(shù)研發(fā)人員：張國(guó)俊,張寶泉,裴丹丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東晟維電力設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6