风力发电机限速装置的制作方法

1.本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机限速装置。


背景技术：

2.风力发电通常是通过风力驱动风机叶片转动，并通过风机叶片驱动轴转动的动力转化为机械能，并通过发电机实现发电的过程，在风力发电过程中因为驱动轴的转速不统一，以及发电机的超负荷，而造成发电中断的现象，进而会影响发电设备的使用寿命，因此在发电机使用时，需要设置对其转速限制的结构。
3.目前，传统的限速装置大多是通过增设橡胶垫与驱动轴接触的方式，增大摩擦力起到限速作用，而驱动轴长时间与橡胶垫进行摩擦，不仅会造成橡胶垫的快速损耗，影响限速的效果，还会产生一定的热量，对发电机的运行造成影响。并且传统的限速装置大多是人工对限速结构进行控制，用于对发电机转速的限制，由于风力发电设备处于较高的位置，因此在调节限速结构时无法得知发电机的运行情况，当发电机处于超负荷状态时，无法立即得知并做出相对应的措施。
4.因此，需要开发一种新的风力发电机限速装置。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种风力发电机限速装置。
6.本发明提供一种风力发电机限速装置，包括：装置箱以及容纳于所述装置箱的磁性限速件、密封件和驱动组件；其中，
7.所述密封件位于发电机与所述装置箱之间，以在所述发电机产生高温后受热向所述驱动组件的一侧膨胀；
8.所述驱动组件一端与所述密封件连接，另一端与所述磁性限速件连接，以通过所述密封件膨胀而驱动所述磁性限速件向穿设在所述装置箱内的所述发电机驱动轴靠近，通过磁力对所述驱动轴进行限速。
9.可选的，所述磁性限速件的第一端可活动地固定于所述装置箱的内顶壁上，所述磁性限速件的第二端在第一位置与第二位置之间切换；以及，
10.所述磁性限速件的第二端处于所述第一位置时与所述驱动组件抵接；
11.所述磁性限速件的第二端处于所述第二位置时，通过磁力对所述驱动轴进行限速。
12.可选的，所述磁性限速件的第二端设置有防磨损件。
13.可选的，所述驱动组件包括第一驱动件与第二驱动件；其中，
14.所述第一驱动件的一侧与所述密封件连接，另一侧与所述第二驱动件的第一侧连接；
15.所述第二驱动件第二侧与所述装置箱的内顶壁滑动连接，以及，所述第二驱动件
第三侧与所述磁性限速件抵接。
16.可选的，所述装置箱的内顶壁上设置有第一弹性件和第二弹性件，其中，
17.所述第一弹性件与所述磁性限速件的中部区域连接，
18.所述第二弹性件与所述第二驱动件的第二侧连接。
19.可选的，所述磁性限速件自所述装置箱的内顶壁向所述驱动轴的方向倾斜设置；和/或，
20.所述第二驱动件的第三侧自所述装置箱的内顶壁向所述驱动轴的方向倾斜设置。
21.可选的，所述第二驱动件的倾斜角度大于所述磁性限速件的倾斜角度。
22.可选的，所述限速装置还包括与所述驱动组件连接的鼓风件，所述鼓风件设置在所述装置箱外顶壁上的防护盒内；以及，
23.还包括连通所述防护盒与所述发电机所处空间的输风管，所述驱动组件驱动所述鼓风件鼓风并通过所述输风管以对所述发电机进行降温处理。
24.可选的，所述限速装置还包括第一锥齿和第二锥齿，其中，
25.所述第一锥齿固定套设在所述驱动轴上，所述第二锥齿可活动地设置在所述第一锥齿上方，且所述第二锥齿的内部穿设有活动轴，所述活动轴的顶部设置有所述鼓风件，所述鼓风件的顶部与所述驱动组件活动连接，通过所述驱动组件驱动所述第一锥齿和所述第二锥齿相啮合，以使所述驱动轴转动并带动所述鼓风件同步转动。
26.可选的，所述第一锥齿和所述第二锥齿之间的距离与所述鼓风件的升降高度相同。
27.本发明提供一种风力发电机限速装置，包括：装置箱以及容纳于所述装置箱的磁性限速件、密封件和驱动组件；其中，所述密封件位于发电机与所述装置箱之间，以在所述发电机产生高温后受热向所述驱动组件的一侧膨胀；所述驱动组件一端与所述密封件连接，另一端与所述磁性限速件连接，以通过所述密封件膨胀而驱动所述磁性限速件向所述发电机的驱动轴靠近，通过磁力对所述驱动轴进行限速，增加驱动轴的转动阻力，起到限速作用，相对于传统的限速方式，本方面的限速调节无需人工接触。
附图说明
28.图1为本发明一实施例的风力发电机限速装置的结构示意图；
29.图2为本发明另一实施例的风力发电机限速装置的剖视图；
30.图3为本发明另一实施例密封垫受热膨胀后的结构示意图；
31.图4为本发明另一实施例的引导块的俯视结构示意图；
32.图5为本发明另一实施例的引导块的正面剖视图；
33.图6为本发明另一实施例的防护盒的正面剖视图；
34.图7为本发明图6中a处的局部放大图。
具体实施方式
35.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前
提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
36.除非另外具体说明，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。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技术特征的数量与顺序。
37.在发明的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，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”、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，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
38.如图1至图7所示，本发明提供一种风力发电机限速装置，包括：装置箱110以及容纳于装置箱110的磁性限速件120、密封件130和驱动组件；其中，密封件130位于发电机210与装置箱110之间，以在发电机210产生高温后受热向驱动组件的一侧膨胀；驱动组件一端与密封件130连接，另一端与磁性限速件120连接，以通过密封件130膨胀而驱动磁性限速件120向穿设在所述装置箱110内的发电机210的驱动轴220靠近，通过磁力增加驱动轴220的转动阻力，以进行限速。
39.具体的，如图1所示，本示例的装置箱底部还设置有塔柱230，塔柱230顶部通过螺栓与装置箱110固定，且装置箱110内部开设有固定腔111，且该固定腔111的内部贯穿有驱动轴220，驱动轴220的一端连接有风机叶片240，且驱动轴220的另一端安装有发电机210。也就是说，通过在装置箱内设置磁性限速件以达到对发电机驱动轴的限速。
40.需要说明的是，本示例对于密封件的类型不做具体限定，例如，橡胶垫等，只要起到将装置箱与发电机所处空间隔离开且可以受热膨胀即可。
41.具体的，如图1至图5所示，磁性限速件120的第一端可活动地固定于装置箱110的内顶壁上，相当于固定腔111的内顶壁活动安装有磁性限速件，组成转动结构，磁性限速件120的第二端在第一位置与第二位置之间切换；以及，磁性限速件120的第二端处于第一位置时与驱动组件抵接；磁性限速件120的第二端处于第二位置时，通过磁力对驱动轴220进行限速。也就是说，当发电机超负荷运行发热时，密封件受热膨胀，驱动组件基于密封件膨胀而驱动磁性限速件由第一位置切换至第二位置，以通过磁力增加驱动轴的转速，进而起到限速作用。
42.应当理解的是，本示例的第一位置指与驱动组件相抵接的位置，第二位置指靠近驱动轴的位置。
43.如图1至图5所示，本示例的磁性限速件120自装置箱110的内顶壁向驱动轴220的方向倾斜设置，以便于靠近驱动轴并对其增加阻力。另外，本示例的磁性限速件120的中部区域还通过第一弹性件112(例如，弹簧)与装置箱110的内顶壁固定连接，即第一弹性件112固定于固定腔111的内顶壁上，当磁性限速件120靠近驱动轴220时，该第一弹性件112处于
拉伸状态，当磁性限速件120与驱动组件抵接时，该第一弹性件112处于压缩状态。
44.进一步需要说明的是，本示例的磁性限速件可以采用磁性板，且该磁性板靠近驱动轴的第二端为磁性设置，也就是说，该磁性限速件可以整体为磁性材质，也可以部分为磁性材质，对此不作具体限定。
45.进一步的，如图2和图4所示，磁性限速件120的第二端设置有防磨损件121，以防止磁性限速件与驱动轴接触对驱动轴造成磨损，从而起到防护作用。
46.需要说明的是，本示例对于防磨损件的形状及材质不作具体限定，可以根据实际进行设置。例如，将其设置为球状，且为橡胶材质。
47.更进一步的，驱动组件包括第一驱动件与第二驱动件；其中，第一驱动件的一侧与密封件连接，另一侧与第二驱动件的第一侧连接；第二驱动件第二侧与装置箱的内顶壁滑动连接，以及，第二驱动件第三侧与磁性限速件抵接。
48.需要说明的是，本示例对于第一驱动件以及第二驱动件不作具体限定，可以为一个单独的结构，也可以是一个组合驱动结构，对此不作具体限定。
49.示例性的，如图1至图5所示，驱动组件包括固定块141、活动板142、第一按压杆143、引导块144。其中，固定块141、活动板142以及第一按压杆143相当于第一驱动件，引导块144相当于第二驱动件。固定块141固定在密封件130上，活动板142的边侧和固定块141相贴合，第一按压杆143的一端与活动板142固定，另一端固定有引导块144。
50.进一步的，继续参考图1至图5，该引导块144的上方固定有第二弹性件113(例如，弹簧)，即第二弹性件113固定于固定腔111的内顶壁上，相当于第二弹性件113与第二驱动件的第二侧连接，以通过该第二弹性件113实现引导块块144的第二侧(上表面)和装置箱110的内顶壁贴合滑动连接。另外，本示例的引导块的第三侧(下表面)自装置箱110的内顶壁向驱动轴220的方向倾斜设置。
51.更进一步的，如图2和图3、图5所示，本示例的第二驱动件(引导块144)的倾斜角度大于磁性限速件120的倾斜角度，以通过引导块144的倾斜面驱动磁性限速件120转动并向驱动轴220靠近。
52.需要说明的是，基于本示例的上述结构，利用磁性限速件对驱动轴的主要限速过程如下：结合图1至图5所示，密封件130受热膨胀，固定块141与活动板142受密封件130的膨胀而向内侧移动，进而推动第一按压杆143驱动引导块144向磁性限速件120靠近，由于引导块144的下表面为斜面设置，因此能够推动磁性限速件120转动并向驱动轴220靠近，通过磁力来增加驱动轴220转动的阻力，并起到限速作用。
53.另外，如图1至图6所示，本示例的限速装置还包括与驱动组件连接的鼓风件150，该鼓风件150设置在装置箱110外顶壁上的防护盒160内；以及，还包括连通防护盒160与发电机所处空间的输风管170，驱动组件驱动鼓风件150鼓风并通过输风管170以对发电机210进行降温处理。
54.进一步的，如图1至图6所示，在一些实施例中，在防护盒160的顶部设置有第一风罩171，在发电机210所处空间的顶部设置有第二风罩172，上述两个风罩通过输风管170相互连接，且与装置箱110相连接的输风管170的端部设置有单向阀，实现将风从防护盒160经第一风罩171、第二风罩172输送至发电机210的容纳空间中，以对发电机进行降温。
55.更进一步的，如图3和图6所示，限速装置还包括第一锥齿181和第二锥齿182，其
中，第一锥齿181固定套设在驱动轴220上，第二锥齿182可活动地设置在第一锥齿181上方，且第二锥齿182的内部穿设有活动轴183，活动轴183的顶部设置有鼓风件150，鼓风件150的顶部与驱动组件活动连接，通过驱动组件驱动第一锥齿181和第二锥齿182相啮合，以使驱动轴220转动并带动鼓风件150同步转动。
56.更进一步的，如图1至图6所示，驱动组件还包括第二按压杆145、按压开关146、控制器147以及电动推杆148，其中，第二按压杆145与活动板142连接，以及固定腔111的内壁上还设置有固定板114，固定板114的表面安装有按压开关146，且按压开关146的侧面与第二按压杆145贴合连接，另一侧通过控制器147与电动推杆148相互连接，以及，电动推杆148的底部与鼓风件150的顶部活动连接。
57.需要说明的是，本示例对于电动推杆与鼓风件的活动连接方式不作具体限定，例如，结合图7所示，在鼓风件150与电动推杆148之间设置有连接块149，其中，鼓风件150朝向电动推杆148的一侧设置有第一连接槽，电动推杆148朝向鼓风件150的一侧设置有第二连接槽，该连接块149的两端设置有第一连接部和第二连接部，两个连接部分别嵌入上述第一连接槽与第二连接槽中，并且三者的中心轴线处于同一竖直线上，鼓风件、连接块以及电动推杆组成相对旋转结构，以实现电动推杆顶部和鼓风件的顶部活动连接。
58.需要说明的是，上述第一连接槽、第二连接槽以及第一连接部和第二连接部的形状不作具体限定，例如，可以设置呈圆形。
59.应当理解的是，由于第二锥齿位于第一锥齿上方，运动后的第二锥齿与第一锥齿相互啮合，因此，第一锥齿和第二锥齿之间的间距等于鼓风件的升降高度。
60.进一步需要说明的是，本示例对于鼓风件的类型不做具体限定，例如，扇叶，当然，还可以选择其他类型的鼓风件。
61.仍需要说明的是，本示例的第一按压杆与第二按压杆均设置于活动板同一侧，具体的，如图1至图6所示，活动板142的边缘处与固定腔111的内壁和固定板114的表面相贴合，且活动板142和固定板114为水平滑动连接，并且活动板142背离固定块141的一侧对称设置有两个按压杆，即第一按压杆143和第二按压杆145，并且，与按压开关146相贴合的第二按压杆145长度小于与引导块144相连接的第一按压杆143长度。
62.需要说明的是，基于本示例的上述结构，结合图1至图7所示，风力发电机限速装置的使用方法如下：
63.s1：首先，当发电机210所处空间出现超负荷产生高温后，能够带动密封件130受热膨胀，并带动固定块141推动活动板142移动，实现第二按压杆145对按压开关146的按压，这样通过控制器147的传动能够带动电动推杆148运行，并将鼓风件150和活动轴183向下推动，实现第二锥齿182和第一锥齿181的啮合。
64.s2：其次，当2个锥齿啮合后，驱动轴220的转动能够带动活动轴183和鼓风件150同步的转动，这样产生的风力能够通过输风管170进入发电机210所处的空间内，实现对发电机210的降温处理。
65.s3：同步的，第一按压杆143可推动引导块144向磁性限速件120靠近，由于引导块144的下表面为斜面设置，因此能够推动磁性限速件120转动并向驱动轴220靠近，通过磁力来增加驱动轴220转动的阻力，起到限速作用，而磁性限速件120上设置有橡胶材质的防磨损件121，能够避免磁性限速件120直接与驱动轴220接触对其造成磨损。
66.s4：最后，当发电机210处于正常运行时，能够解除第一锥齿181和第二锥齿182的啮合，停止风力的供给，并且带动密封件130处于齐平状态，停止对按压开关146的按压，以及带动引导块144恢复原位，解除对磁性限速件120的推动，让其转动至初始倾斜状态。
67.本发明提供一种风力发电机限速装置，相对于现有技术而言具有以下技术效果：采用磁力的方式对驱动轴的转速进行调节，相对于传统的限速方式，本发明的限速调节方式无需接触，进而避免出现零件磨损的现象，并且在限速的同时能够对高温空间进行降温处理，保证发电机能够快速恢复工作。
68.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。