滑环结构及风力发电设备的制作方法

专利2022-05-09  31


本实用新型涉及发电设备技术领域,特别是涉及一种滑环结构及风力发电设备。



背景技术:

风力发电机是将风能转化为电能的装置,主要由叶片、发电机、机械部件和电气部件组成。

由于风机处于旋转状态,不能直接用电缆供电,必须用在风机发电机中使用滑环,滑环转子与主轴连接,形成风机转子,滑环定子固定在齿轮箱上,形成风机定子,风机旋转时需要依靠滑环定子与滑环转子之间的碳刷与滑道完成供电。

但现有滑环通常没有预留电力通道,因此在需要增设电力通道时,例如增加叶片除冰功能时使用,必须更换滑环,造成更换成本高昂。



技术实现要素:

基于此,有必要针对现有技术中滑环没有预留电力通道,导致在需要增设电力通道时,必须更换滑环而造成更换成本高昂的问题,提供一种无需更换滑环且降低更换成本的滑环结构及风力发电设备。

本实用新型的一方面,提供一种滑环结构,包括:

旋转支架;

第一滑环,位于所述旋转支架的一侧;

第二滑环,位于所述旋转支架与所述第一滑环之间;

连接组件,所述连接组件的一端与所述旋转支架相连,所述连接组件的另一端与所述第一滑环的转子相连,所述第二滑环的转子与所述连接组件相连;

锁止件,锁止件包括使所述连接组件与所述第二滑环的定子分离的解锁位置和使所述连接组件与所述第二滑环的定子相连的锁止位置。

在其中一个实施例中,所述连接组件包括连接轴,所述第二滑环套设于所述连接轴上,且所述第二滑环的转子与所述连接轴相连。

在其中一个实施例中,所述连接组件还包括第一端板,所述第一端板位于所述旋转支架与所述连接轴之间;

所述连接轴通过所述第一端板与所述旋转支架相连。

在其中一个实施例中,所述第一端板朝向所述连接轴的一侧开设有第一台阶孔,所述连接轴靠近所述旋转支架的一端与所述第一台阶孔相配合,以使所述连接轴沿其径向方向及轴向方向定位于所述第一台阶孔内;和/或

所述旋转支架靠近所述连接轴的一端设有第一法兰部,所述第一端板设有与所述第一法兰部配合的第二法兰部,所述旋转支架与所述第一端板通过所述第一法兰部及所述第二法兰部相连。

在其中一个实施例中,所述连接组件还包括第二端板,所述第二端板位于所述连接轴与所述第一滑环之间;

所述连接轴通过所述第二端板与所述第一滑环的转子相连。

在其中一个实施例中,所述第二端板朝向所述连接轴的一侧设有第二台阶孔,所述连接轴靠近所述第一滑环的一端与所述第二台阶孔相配合,以使所述连接轴沿其径向方向及轴向方向定位于所述第二台阶孔内;和/或

所述第一滑环的转子靠近连接轴的一端设于第三法兰部,所述第二端板设有与所述第三法兰部配合的第四法兰部,所述第一滑环的转子与所述第二端板通过所述第三法兰部及所述第四法兰部相连。

在其中一个实施例中,所述第二端板与所述第二滑环的定子之间设有所述锁止件。

在其中一个实施例中,所述锁止件包括第一连接面、第二连接面及第三连接面,所述第三连接面沿所述连接轴的轴向方向延伸,所述第三连接面位于所述第一连接面与所述第二连接面之间,且与所述第一连接面及所述第二连接面均呈角度设置;

当锁止件位于所述锁止位置时,位于所述第二端板与所述第二滑环的定子之间的所述锁止件的所述第一连接面与所述第二滑环的定子朝向所述第二端板的一侧表面相连,位于所述第二端板与所述第二滑环的定子之间的所述锁止件的所述第二连接面与所述第二端板朝向所述第二滑环的一侧表面相连。

本实用新型的另一方面,还提供一种风力发电设备,包括上述的滑环结构。

上述滑环结构及风力发电设备,通过增设第二滑环,可在无需替换原有的第一滑环的前提下,灵活地增加滑环路数,从而增加电力通道,以满足叶片除冰及其它改造情况下的电流供应。另外,在无需使用增设电力通道的情况下,可使用锁止件将第二滑环的定子锁止于旋转组件上,从而使第二滑环的定子与第二滑环的转子之间无相对转动,进而无需将第二滑环拆卸,也可防止第二滑环非使用状态下的磨损,延长第二滑环的使用寿命。本实用新型的滑环结构及风力发电设备,滑环结构的结构简单,安装方便,且避免了滑环更换,降低了更换成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的滑环结构的结构示意图;

图2为图1所述的滑环结构的分解结构示意图;

图3为图1所示的滑环结构的另一角度的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

此外,附图并不是1:1的比例绘制,并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制,而不一定按照真实比例绘制。

请参阅图1,本实用新型一实施例中提供了一种滑环结构100,包括旋转支架10、第一滑环20、第二滑环30、连接组件40及锁止件50。本实用新型的滑环结构100可应用于风力发电设备,具体地,滑环结构100安装于发电机内,更具体地旋转支架10与发电机的轮毂相连。在其他实施例中,滑环结构100也可应用于其他设备,在此不作限制。

第一滑环20位于旋转支架10的一侧,第二滑环30位于旋转支架10与第一滑环20之间,连接组件40的一端与旋转支架10相连,连接组件40的另一端与第一滑环20的转子相连,第二滑环30的转子与连接组件40相连。

锁止件50包括使连接组件40与第二滑环30的定子分离的解锁位置和使连接组件40与第二滑环30的定子相连的锁止位置。

应当理解的是,为了保证第一滑环20和第二滑环30的转子与定子之间相对转动,定子应当通过止转件与风机的机舱固定连接,以实现定子的限位。

如此,通过增设第二滑环30,可在无需替换原有的第一滑环20的前提下,灵活地增加滑环路数,从而增加电力通道,以满足叶片除冰及其它改造情况下的电流供应。另外,在无需使用增设电力通道的情况下,可使用锁止件50将第二滑环30的定子锁止于旋转组件40上,从而使第二滑环30的定子与第二滑环30的转子之间无相对转动,进而无需将第二滑环30拆卸,也可防止第二滑环非使用状态下的磨损,延长第二滑环的使用寿命。本实用新型的滑环结构100,结构简单,安装方便,且避免了滑环更换,降低了更换成本。

在一些实施例中,旋转支架10呈筒体状,第一滑环20位于旋转支架10沿其轴向方向的一侧,旋转支架10沿其轴向方向背离第一滑环20的一端具有连接部11,旋转支架10通过连接部11与风机轮毂相连。

在一些实施例中,连接组件40包括连接轴41,第二滑环30套设于连接轴41上,且第二滑环30的转子与连接轴41相连。通过设置连接轴41与第二滑环30的转子相连的方式简单,且可保证各第二滑环30之间的同轴转动,提高滑环结构100的结构稳定及工作稳定性。进一步地,第一滑环20与连接轴41同轴设置,更进一步地,旋转支架10与连接轴41同轴设置。如此,可进一步地提高滑环结构100的结构稳定及工作稳定性。

在一些实施例中,当第二滑环30包括多个,多个第二滑环30沿连接轴41的轴向方向间隔设置。如此,可避免各第二滑环30之间的相互影响。

如图2所示,在一些实施例中,连接组件40还包括第一端板42,第一端板42位于旋转支架10与连接轴41之间,连接轴41通过第一端板42与旋转支架10相连。通过第一端板42的方式,可增加旋转支架10与连接轴41之间的接触面积,进而使旋转支架10与连接轴41的连接更加稳定。

进一步地,第一端板42朝向连接轴41的一侧开设有第一台阶孔421,连接轴41靠近旋转支架10的一端与第一台阶孔421相配合,以使连接轴41沿其径向方向及轴向方向定位于第一台阶孔421内。如此,可实现连接轴41相对第一端板42的径向及径向定位,便于后续使用第一端板42与连接轴41相连。

在一些实施例中,连接组件40还包括第一连接件43,连接轴41靠近旋转支架10的端面通过第一连接件43与第一端板42相连。进一步地,第一连接件43包括多个,多个第一连接件43沿连接轴41的周向方向间隔设置。具体地,第一连接件43包括螺纹件,例如螺栓。

在一些实施例中,旋转支架10靠近连接轴41的一端设有第一法兰部12,第一端板42设有与第一法兰部12配合的第二法兰部422,旋转支架10与第一端板42通过第二法兰部422及第一法兰部12相连。具体地,连接组件40还包括多个第二连接件44,第二法兰部422与第一法兰部12通过多个第二连接件44相连。具体地,第二连接件44包括螺纹件,例如螺栓。如此,通过在旋转支架10及第一端板42上均设置法兰结构,可使旋转支架10通过第一端板42与整个连接组件40的连接更加稳靠,以使第一滑环20及第二滑环30的工作更加稳靠。

在一些实施例中,连接组件40还包括第二端板45,第二端板45位于连接轴41与第一滑环20之间,连接轴41通过第二端板45与第一滑环10的转子相连。通过第二端板45可增加连接轴41与第一滑环10的转子之间的接触面积,进而使连接轴41与第一滑环10的转子的连接更加稳定。

如图3所示,进一步地,第二端板45朝向连接轴41的一侧设有第二台阶孔451,连接轴41靠近第一滑环20的一端与第二台阶孔451相配合,以使连接轴41沿其径向方向及轴向方向定位于第二台阶孔451内。如此,可实现连接轴41相对第二端板45的径向及轴向定位,便于后续使用第二端板45与连接轴41相连。

请再次参阅图1,在一些实施例中,连接组件40还包括第三连接件,连接轴41靠近第一滑环20的端面通过第三连接件与第二端板45相连。进一步地,第三连接件包括多个,多个第三连接件沿连接轴41的周向方向间隔设置。具体地,第三连接件包括螺纹件,例如螺栓。

请再次参阅图2,在一些实施例中,第一滑环20的转子靠近连接轴41的一端设有第三法兰部21,第二端板45设有与第三法兰部21配合的第四法兰部452,第一滑环20的转子与第二端板45通过第三法兰部21及第四法兰部452相连。

具体地,连接组件40还包括多个第四连接件46,第三法兰部21与第四法兰部452通过多个第四连接件46相连。具体地,第四连接件46包括螺纹件,例如螺栓。如此,通过在第一滑环20的转子及第二端板45上均设置法兰结构,可使第一滑环20的转子通过第二端板45与整个连接组件40的连接更加稳靠,以使第一滑环20及第二滑环30的工作更加稳靠。

在一些实施例中,第二端板45与第二滑环30的定子之间设有锁止件50。如此,可减小锁止件50占用的风机内部空间,避免对第一滑环20及第二滑环30的正常工作产生影响。

进一步地,锁止件50包括第一连接面、第二连接面及第三连接面,第三连接面沿连接轴41的轴向方向延伸,第三连接面位于第一连接面与第二连接面之间,且与第一连接面及第二连接面均呈角度设置,当锁止件50位于锁止位置时,位于第二端板45与第二滑环30的定子之间锁止件50的第一连接面与第二滑环30的定子朝向第二端板45的一侧表面相连,位于第二端板45与第二滑环30的定子之间锁止件50的第二连接面与第二端板45朝向第二滑环30的一侧表面相连。如此,通过第一连接面实现与第二滑环30的定子的稳靠连接,通过第二连接面可实现与第二端板45的稳靠连接,并通过沿连接轴41的轴向方向延伸的第三连接面,可使得第一连接面与第二连接面之间保持一个稳定地连接关系,进而确保第二滑环30的定子与转子之间没有相对旋转,减小磨损。

具体到一实施例中,锁止件50包括锁止件本体及第五连接件,锁止件本体具有第一连接面、第二连接面及第三连接面,锁止件本体的呈c型。

具体地,锁止件50可拆卸地设于第二端板45与第二滑环30的定子之间。如此,可实现在解锁位置时,锁止件50从第二端板45与第二滑环30的定子之间拆卸,从而避免锁止件50对周边部件产生碰撞或其他干涉,以影响滑环结构100的正常工作。

在一些实施例中,当第二滑环30包括多个,且锁止件50包括多个,相邻两个第二滑环30之间设有锁止件50。

基于同样的发明构思,本实用新型还提供一种风力发电设备,包括上述的滑环结构100。

具体地,风力发电设备还包括叶片及发电机,发电机包括机舱及轮毂。其他风力发电设备的结构为本领域技术人员熟知,在此不作详述。

本实用新型的滑环结构100及风力发电设备,具有以下有益效果:

通过增设第二滑环30,可在无需替换原有的第一滑环20的前提下,灵活地增加滑环路数,从而增加电力通道,以满足叶片除冰及其它改造情况下的电流供应。另外,在无需使用增设电力通道的情况下,可使用锁止件50将第二滑环30的定子锁止于旋转组件40上,从而使第二滑环30的定子与第二滑环30的转子之间无相对转动,进而无需将第二滑环30拆卸,也可防止第二滑环非使用状态下的磨损,延长第二滑环的使用寿命。本实用新型的滑环结构100及风力发电设备,滑环结构100的结构简单,安装方便,且避免了滑环更换,降低了更换成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征:

1.一种滑环结构,其特征在于,包括:

旋转支架;

第一滑环,位于所述旋转支架的一侧;

第二滑环,位于所述旋转支架与所述第一滑环之间;

连接组件,所述连接组件的一端与所述旋转支架相连,所述连接组件的另一端与所述第一滑环的转子相连,所述第二滑环的转子与所述连接组件相连;

锁止件,锁止件包括使所述连接组件与所述第二滑环的定子分离的解锁位置和使所述连接组件与所述第二滑环的定子相连的锁止位置。

2.根据权利要求1所述的滑环结构,其特征在于,所述连接组件包括连接轴,所述第二滑环套设于所述连接轴上,且所述第二滑环的转子与所述连接轴相连。

3.根据权利要求2所述的滑环结构,其特征在于,所述连接组件还包括第一端板,所述第一端板位于所述旋转支架与所述连接轴之间;

所述连接轴通过所述第一端板与所述旋转支架相连。

4.根据权利要求3所述的滑环结构,其特征在于,所述第一端板朝向所述连接轴的一侧开设有第一台阶孔,所述连接轴靠近所述旋转支架的一端与所述第一台阶孔相配合,以使所述连接轴沿其径向方向及轴向方向定位于所述第一台阶孔内;和/或

所述旋转支架靠近所述连接轴的一端设有第一法兰部,所述第一端板设有与所述第一法兰部配合的第二法兰部,所述旋转支架与所述第一端板通过所述第一法兰部及所述第二法兰部相连。

5.根据权利要求2所述的滑环结构,其特征在于,所述连接组件还包括第二端板,所述第二端板位于所述连接轴与所述第一滑环之间;

所述连接轴通过所述第二端板与所述第一滑环的转子相连。

6.根据权利要求5所述的滑环结构,其特征在于,所述第二端板朝向所述连接轴的一侧设有第二台阶孔,所述连接轴靠近所述第一滑环的一端与所述第二台阶孔相配合,以使所述连接轴沿其径向方向及轴向方向定位于所述第二台阶孔内;和/或

所述第一滑环的转子靠近连接轴的一端设于第三法兰部,所述第二端板设有与所述第三法兰部配合的第四法兰部,所述第一滑环的转子与所述第二端板通过所述第三法兰部及所述第四法兰部相连。

7.根据权利要求5所述的滑环结构,其特征在于,所述第二端板与所述第二滑环的定子之间设有所述锁止件。

8.根据权利要求7所述的滑环结构,其特征在于,所述锁止件包括第一连接面、第二连接面及第三连接面,所述第三连接面沿所述连接轴的轴向方向延伸,所述第三连接面位于所述第一连接面与所述第二连接面之间,且与所述第一连接面及所述第二连接面均呈角度设置;

当锁止件位于所述锁止位置时,位于所述第二端板与所述第二滑环的定子之间的所述锁止件的所述第一连接面与所述第二滑环的定子朝向所述第二端板的一侧表面相连,位于所述第二端板与所述第二滑环的定子之间的所述锁止件的所述第二连接面与所述第二端板朝向所述第二滑环的一侧表面相连。

9.根据权利要求2所述的滑环结构,其特征在于,所述第二滑环包括多个,多个第二滑环沿所述连接轴的轴向方向间隔布设。

10.一种风力发电设备,其特征在于,包括如权利要求1~9任一项所述的滑环结构。

技术总结
本实用新型涉及一种滑环结构及风力发电设备。滑环结构包括旋转支架;第一滑环,位于所述旋转支架的一侧;第二滑环,位于所述旋转支架与所述第一滑环之间;连接组件,所述连接组件的一端与所述旋转支架相连,所述连接组件的另一端与所述第一滑环的转子相连,所述第二滑环的转子与所述连接组件相连;锁止件,锁止件包括使所述连接组件与所述第二滑环的定子分离的解锁位置和使所述连接组件与所述第二滑环的定子相连的锁止位置。本实用新型提供的滑环结构及风力发电设备,通过增设第二滑环,可在无需替换原有的第一滑环的前提下,灵活地增加滑环路数,从而增加电力通道,避免了滑环更换,降低了更换成本。

技术研发人员:李浩;赵耀;陈浩;钟筱勋;孟凡冬
受保护的技术使用者:湖南世优电气股份有限公司
技术研发日:2020.10.22
技术公布日:2021.08.03

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