本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳裝置以及具有該變槳裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是一種通過葉輪轉(zhuǎn)動將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的大型發(fā)電裝置，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用變槳裝置根據(jù)風(fēng)速的變化對葉片的槳葉角度進(jìn)行調(diào)節(jié)以控制葉輪對風(fēng)能的吸收。

具體地，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行期間，當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的額定風(fēng)速時，為了控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率輸出，通過變槳裝置控制葉片的槳葉角度在0°～30°之間，保證葉輪的轉(zhuǎn)速限定在額定范圍內(nèi)，并且通過變槳裝置例如將葉片順槳到90°位置實(shí)現(xiàn)停機(jī)。

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種變槳裝置的示意圖。圖2示出了圖1中的變槳裝置的局部剖視側(cè)視圖。如圖1和2所示，變槳裝置包括變槳軸承2，變槳軸承2內(nèi)包括軸承內(nèi)圈21和軸承外圈22，作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基體的輪轂1通過輪轂連接螺栓7與變槳軸承2的軸承內(nèi)圈21固定連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片6通過葉片連接螺栓8與變槳軸承2的軸承外圈22固定連接，傳動帶3繞過驅(qū)動機(jī)構(gòu)4、張緊輪31和傳動帶預(yù)緊裝置32張緊連接于變槳軸承2的軸承外圈22的外周圓柱面上。當(dāng)需要進(jìn)行變槳作業(yè)時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)4驅(qū)動傳動帶3，從而帶動變槳軸承2的軸承外圈22和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片6相對于變槳軸承2的軸承內(nèi)圈21和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂1轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)葉片的變槳。

然而，上述變槳裝置存在一定的問題。具體地，在同等規(guī)格葉片情況下，葉片所受的彎矩相同。由于在現(xiàn)有技術(shù)中葉片6與變槳軸承2的軸承外圈22連接，因此在同等規(guī)格葉片情況下，變槳軸承2的尺寸較小，相應(yīng)的變槳軸承與輪轂連接螺栓7、軸承鋼球的節(jié)圓直徑、傳動帶直徑布局均較小。由于載荷與彎矩大小成正比，與節(jié)圓直徑成反比，所以，彎矩相同的情況下，鋼球所承受的載荷以及螺栓所受的載荷均較大。這導(dǎo)致在葉片變槳過程中，變槳軸承2承受較大的變槳載荷。因而，變槳軸承2的與輪轂1連接的螺栓、變槳軸承2的滾珠等均受到較大的載荷，容易造成變槳軸承2自身及自身構(gòu)件的損壞等。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的變槳裝置存在變槳軸承套圈安全系數(shù)較低、變槳軸承與輪轂連接螺栓安全系數(shù)較低、傳動帶安全系數(shù)較低，從而容易失效的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳裝置以及具有該變槳裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述變槳裝置能夠提高變槳裝置的各個部件的安全系數(shù)，提升變槳裝置的安全性能。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳裝置，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括輪轂和葉片，所述變槳裝置可包括變槳軸承、傳動元件以及用于驅(qū)動所述傳動元件的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述變槳軸承包括軸承內(nèi)圈和軸承外圈，所述軸承內(nèi)圈包括沿軸向向外延伸的延伸部，所述葉片可與所述延伸部固定連接，所述軸承外圈可與所述輪轂固定連接，所述傳動元件可設(shè)置在所述延伸部上。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述軸承內(nèi)圈可具有沿軸向延伸并沿圓周方向布置的多個軸向通孔，多個所述軸向通孔可延伸穿過所述延伸部，軸承內(nèi)圈連接螺栓穿過所述軸向通孔后緊固到所述葉片。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述延伸部可包括從所述軸承內(nèi)圈沿軸向向外延伸的軸向延伸部分以及設(shè)置在所述軸向延伸部分外周的凸起結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述凸起結(jié)構(gòu)可與所述軸向延伸部分分開形成，所述凸起結(jié)構(gòu)嵌入到所述軸向延伸部分的外周。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述凸起結(jié)構(gòu)可包括徑向向內(nèi)延伸的插入凸起，所述軸向延伸部分的外周具有相應(yīng)的插入凹槽。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述凸起結(jié)構(gòu)可包括從所述軸向延伸部分沿徑向向外延伸的徑向延伸部分以及從所述徑向延伸部分的端部沿軸向延伸的傳動元件安裝部。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述凸起結(jié)構(gòu)可具有如下結(jié)構(gòu)特征中的至少一種：所述凸起結(jié)構(gòu)中形成有減重孔；所述凸起結(jié)構(gòu)為圓環(huán)形或部分圓環(huán)形；所述凸起結(jié)構(gòu)的半徑方向上的截面形狀為“一”形、“t”形或“l(fā)”形。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述傳動元件可為傳動帶、傳動鏈或鋼繩，所述傳動元件纏繞在所述延伸部的外圓周表面上。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述傳動帶可為齒形帶或齒形鏈。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述延伸部的外圓周表面上可形成有齒形結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述延伸部上可設(shè)置有限定傳動元件的安裝位置的凹槽。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括可如上所述的變槳裝置。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳裝置，在保證葉片規(guī)格相同的情況下，通過內(nèi)圈連接盤進(jìn)行內(nèi)圈變槳所用變槳軸承尺寸相應(yīng)增大，螺栓節(jié)圓直徑增大且螺栓數(shù)量增加，傳動元件分布直徑隨之增大，提高了葉根的抗載能力，降低了單個螺栓所受的載荷，降低了軸承滾動體所受的載荷。

因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳裝置提高葉根極限彎矩載荷水平、提高變槳軸承與連接螺栓的安全系數(shù)、提高變槳軸承內(nèi)圈和外圈的安全系數(shù)以及提高傳動元件的安全系數(shù)。

附圖說明

通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和/或其它目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種變槳裝置的示意圖；

圖2示出了圖1中的變槳裝置的局部剖視側(cè)視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變槳裝置的立體圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變槳裝置的連接盤的立體圖；

圖6a是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖；

圖6b是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的連接盤的平面圖；

圖6c是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的連接盤的主視剖視圖；

圖7a和7b是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖；

圖8a和8b是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖；

圖9a和9b是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖。

具體實(shí)施方式

由于現(xiàn)有技術(shù)的變槳裝置將葉片與變槳軸承的軸承外圈連接而采用外圈變槳方案，因此，存在變槳裝置安全系數(shù)低的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提出，采用與現(xiàn)有技術(shù)的外圈變槳方案不同的內(nèi)圈變槳方案，使葉片與變槳軸承的軸承內(nèi)圈連接，通過傳動元件(例如，傳動帶)帶動葉片和軸承內(nèi)圈相對于軸承外圈以及輪轂旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，實(shí)現(xiàn)葉片旋轉(zhuǎn)變槳。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的外圈變槳方案相比，在同等葉片情況下，即葉根直徑保持不變的情況下，由于葉根與軸承內(nèi)圈連接，則軸承內(nèi)圈以及軸承外圈的尺寸均需要相應(yīng)增大，輪轂連接法蘭的直徑也相應(yīng)增加，相應(yīng)地，軸承滾動體的節(jié)圓直徑、傳動元件布局直徑、連接螺栓的直徑等均可相應(yīng)增加，從而能夠改善變槳裝置中各個部件的安全系數(shù)，提高變槳裝置的安全性能。

針對本發(fā)明提出的內(nèi)圈變槳方案，本說明書提供了實(shí)現(xiàn)葉片與軸承內(nèi)圈連接以及如何與傳動元件連接的多個示例性實(shí)施方式。下面，將參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的各個具體實(shí)施例。

第一實(shí)施例

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的變槳裝置的立體圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變槳裝置的連接盤的立體圖。

如圖3和圖4所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變槳裝置包括變槳軸承2、連接盤10、驅(qū)動機(jī)構(gòu)4以及傳動元件。變槳軸承2包括軸承內(nèi)圈21、軸承外圈22以及設(shè)置在軸承內(nèi)圈21和軸承外圈22之間的滾動體23(例如，滾珠或滾柱)，該軸承外圈22套設(shè)在軸承內(nèi)圈21的外周，且能夠相對于軸承內(nèi)圈21旋轉(zhuǎn)。軸承外圈22可通過軸承外圈連接螺栓7與輪轂1固定連接，軸承內(nèi)圈21可通過軸承內(nèi)圈連接螺栓8與葉片6固定連接。連接盤10位于軸承內(nèi)圈21與葉片6之間。

驅(qū)動機(jī)構(gòu)4與傳動元件之間的傳動方式可以采用帶傳動、鏈條傳動、卷揚(yáng)傳動、鋼繩傳動等方式。相應(yīng)地，傳動元件可以是傳動帶、傳動鏈、鋼繩等，只要能夠?qū)Ⅱ?qū)動力傳遞給葉片6以使葉片6旋轉(zhuǎn)即可。在下面的描述中，以傳動元件為傳動帶為例進(jìn)行描述。

在變槳裝置安裝到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)下，軸承外圈22固定連接到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂1上，連接盤10固定連接在軸承內(nèi)圈21與葉片6之間。更具體地，連接盤10的軸向第一端接觸軸承內(nèi)圈21，連接盤10的軸向第二端接觸葉片6的葉根端部。在與軸承內(nèi)圈21的法蘭連接通孔對應(yīng)的位置，連接盤10上設(shè)置有相應(yīng)的軸向通孔14(將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述)，軸承內(nèi)圈連接螺栓8依次穿過軸承內(nèi)圈21上的通孔和連接盤10上的通孔，然后旋擰到葉片6的葉根部螺紋盲孔中，通過緊固螺母緊固后，將軸承內(nèi)圈21、連接盤10和葉片6固定連接在一起。驅(qū)動機(jī)構(gòu)4設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂1上，傳動帶3跨過驅(qū)動機(jī)構(gòu)4，并套設(shè)在連接盤10的外周，兩端通過預(yù)緊裝置32預(yù)緊在連接盤10的外圓周表面上。當(dāng)需要調(diào)整葉片6的槳葉角時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)4運(yùn)行，傳動帶3在驅(qū)動機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動下帶動連接盤10、軸承內(nèi)圈21和葉片6相對于軸承外圈22和輪轂1旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，從而實(shí)現(xiàn)葉片6的變槳。

在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)4由變槳驅(qū)動齒輪構(gòu)成，變槳裝置還可包括張緊輪31，傳動帶3通過張緊輪31和變槳驅(qū)動齒輪4張緊在連接盤10的外周上。

如圖3-5所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，連接盤10為圓環(huán)盤狀結(jié)構(gòu)。為了便于描述連接盤10的結(jié)構(gòu)，可沿著徑向方向?qū)⑦B接盤10劃分為內(nèi)圓周部分11、外圓周部分13以及連接外圓周部分13和內(nèi)圓周部分11的中間過渡部分12。

如圖5所示，內(nèi)圓周部分11中開設(shè)有多個第一軸向通孔14，多個第一軸向通孔14沿著軸向延伸并沿圓周方向均勻布置。在軸承內(nèi)圈21上設(shè)置有與該多個第一軸向通孔14對應(yīng)的多個第二軸向通孔(可以為螺紋孔)，在葉片6的葉根部設(shè)置有對應(yīng)的多個螺紋孔，葉片6的根部的螺紋孔可為盲孔。在連接軸承內(nèi)圈21、連接盤10與葉片6時，將軸承內(nèi)圈21、連接盤10與葉片6同軸對準(zhǔn)，并使三者的螺紋孔或通孔在軸向上相應(yīng)對準(zhǔn)，軸承內(nèi)圈連接螺栓8依次穿過軸承內(nèi)圈21的第二軸向通孔和連接盤10上的第一軸向通孔14之后，旋擰到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片6的螺紋孔中，然后通過螺母進(jìn)行緊固，從而實(shí)現(xiàn)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片6與變槳軸承2的軸承內(nèi)圈21的固定連接(如圖3和4所示)。

此外，在實(shí)施例中，軸承外圈22設(shè)置有多個螺紋孔或通孔。通過軸承外圈連接螺栓7穿過軸承外圈22后緊固到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂1的對應(yīng)螺紋孔，從而實(shí)現(xiàn)將軸承外圈22和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂1固定連接。

除了上述在葉片6的根部設(shè)置螺紋孔的方式之外，也可以在葉片6的根部預(yù)埋一圈螺柱，所述螺柱在葉片6的根部上沿圓周方向設(shè)置。當(dāng)將葉片6與連接盤10以及軸承內(nèi)圈21連接時，葉片6的螺柱依次穿過連接盤10的第一軸向通孔14和軸承內(nèi)圈21的第二軸向通孔，然后通過螺母進(jìn)行緊固。

由于傳動帶3具有一定的寬度，為了滿足傳動帶3的安裝要求，連接盤10與傳動帶3接觸的外圓周部分13的表面軸向厚度大于或等于傳動帶3的寬度，因此連接盤10的外圓周部分13可能會做的較厚；同時為了滿足與葉片6以及軸承內(nèi)圈21進(jìn)行螺栓連接的強(qiáng)度要求，連接盤10的與軸承內(nèi)圈連接螺栓8連接的內(nèi)圓周部分11的厚度也可能較大。

因此，為了降低連接盤10的重量，節(jié)約成本，連接盤10的外圓周部分13可以形成為非整圓結(jié)構(gòu)，例如，內(nèi)圓周部分11為整圓結(jié)構(gòu)，而中間過渡部分12和外圓周部分13形成為非整圓結(jié)構(gòu)，而是為圓環(huán)的一部分。這是因?yàn)樵谌~片6的實(shí)際變槳過程中葉片6的變槳角度是在0°～30°之間，且傳動帶3的纏繞角度如圖3所示，并未纏繞連接盤10的整個圓周上，因此只要連接盤10的結(jié)構(gòu)能夠滿足傳動帶3的纏繞要求即可。在本實(shí)施例中，將連接盤10的外周部分設(shè)計為非整圓結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)約材料成本且減輕連接盤10的自重。顯然，在實(shí)際實(shí)施過程中，根據(jù)實(shí)際需要也可以將連接盤10設(shè)計為整圓結(jié)構(gòu)。

此外，還可以將中間過渡部分12設(shè)置為輪輻狀結(jié)構(gòu)，換句話說，可以在連接盤10的中間過渡部分12中設(shè)置有多個間隔開的減重孔15，以進(jìn)一步減輕連接盤10的自重。

除了上述構(gòu)造之外，在滿足安裝需要和強(qiáng)度要求的情況下，中間過渡部分12還可以設(shè)置得較薄，使中間過渡部分12的軸向厚度小于或等于內(nèi)圓周部分11的軸向厚度，或者小于或等于內(nèi)圓周部分11和外圓周部分13的軸向厚度，從而進(jìn)一步減輕連接盤10的重量。在這種情況下，內(nèi)圓周部分11和外圓周部分13大體為圓筒形，沿連接盤10的半徑方向截取的截面形狀可近似為“工”或“z”形。

在本發(fā)明中，對于連接盤10的各部分的徑向?qū)挾纫约拜S向厚度等尺寸，沒有特別的限制，只要在安裝過程中以及安裝之后，連接盤10與軸承外圈22以及軸承外圈連接螺栓7之間不發(fā)生干涉即可。

在將本實(shí)施例的變槳裝置與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝配時，可以采用如下方式：首先通過軸承外圈連接螺栓7將軸承外圈22與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂1固定連接，再將連接盤10放置就位，通過軸承內(nèi)圈連接螺栓8將軸承內(nèi)圈21與連接盤10和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片6固定連接，這樣安裝順序能夠避免外圈連接螺栓7與連接盤10之間的干涉。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，連接盤10的外周與傳動帶3依靠摩擦進(jìn)行傳動。因此，根據(jù)需要，可以在連接盤10的外圓周面上進(jìn)行相應(yīng)的減摩處理或增摩處理，改變配合表面摩擦系數(shù)，以滿足不同傳動帶的傳動要求，并避免傳動帶3與連接盤10之間出現(xiàn)打滑的風(fēng)險。

可選地，傳動帶3可以為齒形帶或齒形鏈等。在傳動帶3為齒形帶或齒形鏈的情況下，還可在連接盤10的外圓周面上設(shè)置齒形結(jié)構(gòu)，以與齒形帶或齒形鏈配合。

第二實(shí)施例

圖6a是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖。圖6b是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的連接盤的平面圖。圖6c是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的連接盤的主視剖視圖。

如圖6a所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置也包括連接盤。圖6b和6c示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的連接盤的結(jié)構(gòu)示意圖。與第一實(shí)施例的變槳裝置不同的是，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置，連接盤40的設(shè)置位置和結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。除了連接盤40與葉片6的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變槳裝置的結(jié)構(gòu)與根據(jù)第一實(shí)施例的變槳裝置的結(jié)構(gòu)相同，因此，這里省略相同部分的描述，而僅描述與第一實(shí)施例不同的部分。

如圖6b和6c所示，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，連接盤40也可為圓環(huán)盤狀，并且包括內(nèi)圓周部分41、外圓周部分43以及連接內(nèi)圓周部分41和外圓周部分43的中間過渡部分42。連接盤40的內(nèi)圓周部分41結(jié)合到葉片6的靠近變槳軸承2的位置處。作為示例，葉片6的葉根外圓周上可形成有插入凹槽，連接盤40的內(nèi)圓周部分41可插入到葉片6的插入凹槽中。內(nèi)圓周部分41上可形成有螺栓孔，在內(nèi)圓周部分插入葉片6的插入凹槽中的情況下，可以通過內(nèi)圈連接螺栓8將連接盤40預(yù)埋連接在葉片6的葉根部的插入凹槽中。傳動帶3通過傳動帶預(yù)緊裝置連接到連接盤40的外圓周表面上，從而驅(qū)動葉片6旋轉(zhuǎn)變槳。

為了便于將連接盤40連接到葉片6的葉根外圓周上，連接盤40可以形成為多個弧段，在安裝到葉根上時拼接成圓環(huán)或圓環(huán)的一部分。圖6b示出了連接盤40由兩個弧段部分構(gòu)成。每個弧段部分的圓周角小于或等于180度。為了便于安裝連接盤40，優(yōu)選地，連接盤40可由3-6個弧段部分構(gòu)成。

可沿徑向?qū)⒍鄠€弧段部分分別嵌入到葉片6的葉根的插入凹槽中。優(yōu)選地，連接盤40的內(nèi)圓周部分41形成有多個插入凸起44，所述多個插入凸起44沿著徑向向內(nèi)的方向延伸，并沿著圓周方向均勻布置。插入凸起44上可形成有軸向通孔45，用于與葉片6進(jìn)行螺栓連接。所述多個插入凸起44嵌入并連接到葉片6的插入凹槽中，通過螺栓與葉片6固定連接。

在第二實(shí)施例中，連接盤40與葉片6的連接方式不限于圖示的方式，也可以采用銷連接、楔形連接、止口定位等方式。

與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的連接盤10類似地，在滿足安裝需要和強(qiáng)度要求的情況下，連接盤40的外圓周部分43也可以不形成為整圓結(jié)構(gòu)，也可以使中間過渡部分42的軸向厚度較薄，以及在中間過渡部分形成有減重孔等。此外，沿連接盤40的半徑方向截取的截面形狀可近似為“工”形、“z”形、“l(fā)”形或“t”形。

連接盤40的形狀不限于圖示形狀以及上面描述的形狀，只要連接盤40的外圓周表面能夠滿足傳動帶的配合需求以及安裝需要和強(qiáng)度要求即可。

第三實(shí)施例

圖7a和圖7b示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖。根據(jù)第三實(shí)施例的變槳裝置也包括連接盤，但是，與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例不同的是，根據(jù)第三實(shí)施例的連接盤與葉片6形成為一體結(jié)構(gòu)，即，使內(nèi)圓周部分與葉根形成為一體結(jié)構(gòu)。換句話說，可以在葉片6的葉根部的外周面上一體形成有凸起結(jié)構(gòu)60，代替第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的連接盤。當(dāng)然，凸起結(jié)構(gòu)60與葉根的外周面之間也可以是可拆卸的。傳動帶3通過預(yù)緊裝置連接在該凸起結(jié)構(gòu)60的外圓周表面上，直接驅(qū)動葉片6旋轉(zhuǎn)變槳。

凸起結(jié)構(gòu)60可包括從葉根外周沿徑向向外延伸的徑向延伸部分，傳動帶3可以纏繞在所述徑向延伸部分的外圓周表面上。更進(jìn)一步地，所述凸起結(jié)構(gòu)60還可以包括從徑向延伸部分端部沿軸向延伸的軸向延伸部分，傳動帶3可以纏繞在所述軸向延伸部分的外圓周表面上。

與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的連接盤類似，該凸起結(jié)構(gòu)60也可以形成為圓環(huán)形或部分圓環(huán)形，凸起結(jié)構(gòu)60的外圓周部分也可以不形成為整圓結(jié)構(gòu)，也可以在徑向延伸部中形成有減重孔等。關(guān)于凸起結(jié)構(gòu)60的形狀可以與圖5所示的連接盤10和圖6b中示出的連接盤40的形狀相同或近似，這里不再詳細(xì)描述。

如圖7a所示，在制作葉片6的過程中，可以利用制作葉片材料相同的材料來形成凸起結(jié)構(gòu)60。可選地，如圖7b所示，在制作葉片6的材料不能滿足變槳操作的強(qiáng)度要求的情況下，可以選取其他合適的材料加工葉根部以及凸起結(jié)構(gòu)60，從而滿足強(qiáng)度要求。

根據(jù)本實(shí)施例的凸起結(jié)構(gòu)60的形狀不限于圖示形狀，只要凸起結(jié)構(gòu)60的外圓周表面能夠滿足傳動帶的配合需求即可。為了滿足不同傳動帶的傳動要求，可以對凸起結(jié)構(gòu)60的外圓周面上進(jìn)行相應(yīng)的減摩或增摩處理，改變配合表面的摩擦系數(shù)。可選地，傳動帶3可以為齒形帶或齒形鏈，因此，還可在凸起結(jié)構(gòu)60的外圓周面上設(shè)置齒形結(jié)構(gòu)，以與齒形帶或齒形鏈配合。

第四實(shí)施例

圖8a和圖8b示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖。與根據(jù)本發(fā)明第一和第二實(shí)施例不同的是，根據(jù)第四實(shí)施例的變槳裝置省略了連接盤，而是與根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例類似，傳動帶3通過傳動帶預(yù)緊裝置直接連接到葉片6的葉根部，從而驅(qū)動葉片6旋轉(zhuǎn)變槳。但是，與第三實(shí)施例不同的是，在葉片6的葉根外周沒有形成凸起結(jié)構(gòu)60，而是將傳動帶3直接纏繞在葉根外周上。

為了進(jìn)一步限定葉片6與傳動帶3的配合范圍，如圖8b所示，可以在葉根部與傳動帶配合部分開設(shè)有凹槽601或其他類似處理，以使傳動帶3穩(wěn)定地設(shè)置在凹槽601內(nèi)，防止傳動帶3上下竄動。

同樣地，葉片6的與傳動帶3的配合表面可以采用相應(yīng)的減摩或增摩處理，改變配合表面摩擦系數(shù)?？蛇x地，傳動帶3可以為齒形帶或齒形鏈，因此，還可在葉片6的葉根的外圓周面上設(shè)置齒形結(jié)構(gòu)，以與齒形帶或齒形鏈配合。

第五實(shí)施例

圖9a和9b示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的變槳裝置的局部剖視圖。與根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例不同的是，變槳軸承2的軸承內(nèi)圈21沿著軸向向外延伸超過軸承外圈22預(yù)定長度，換句話說，軸承內(nèi)圈21在軸向上面向葉片6的方向形成有延伸部210、310，軸承內(nèi)圈21上的軸向通孔也延伸穿過延伸部210、310，因此，可以使軸承內(nèi)圈連接螺栓8穿過軸承內(nèi)圈21以及延伸部210、310之后緊固到葉片6，從而將葉片6與軸承內(nèi)圈21固定連接。

傳動帶3通過預(yù)緊裝置連接在軸承內(nèi)圈21的延伸部210、310的外圓周表面上，驅(qū)動軸承內(nèi)圈21旋轉(zhuǎn)，通過軸承內(nèi)圈21帶動葉片6旋轉(zhuǎn)變槳。

如圖9a所示，延伸部210可沿著軸向方向從軸承內(nèi)圈21延伸預(yù)定長度，形狀大體為圓筒形。所述預(yù)定長度大于所述傳動帶3的寬度。為了與傳動帶3配合，可以對延伸部210的外圓周表面進(jìn)行相應(yīng)處理，例如，對該外圓周面進(jìn)行增摩或減摩處理。可選地，傳動帶3可以為齒形帶或齒形鏈，因此，還可在該外圓周表面上形成齒形結(jié)構(gòu)，以與齒形帶或齒形鏈嚙合。

如圖9b所示，延伸部310與圖9a中的延伸部210不同，延伸部310是在圖9a所示的延伸部210的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包括凸起結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步增大傳動帶3的節(jié)圓直徑。

如圖9b所示，延伸部310可以包括軸向延伸部分312以及形成在軸向延伸部分312外周的凸起結(jié)構(gòu)。

凸起結(jié)構(gòu)可包括沿徑向向外延伸的徑向延伸部分314，在這種情況下，傳動帶3可纏繞在徑向延伸部分314的外圓周表面上。進(jìn)一步地，凸起結(jié)構(gòu)還可以包括從徑向延伸部分314的端部沿軸向延伸的傳動元件安裝部316，傳動帶3可纏繞在傳動元件安裝部316的外圓周表面上。凸起結(jié)構(gòu)可以與軸向延伸部分312一體形成，也可以如第二實(shí)施例所示的連接盤40那樣，形成為單獨(dú)的部件，插入到軸向延伸部分312的外周上。例如，徑向延伸部分314的內(nèi)周可形成有徑向向內(nèi)延伸的插入凸起，軸向延伸部分312的外周可形成有對應(yīng)的插入凹槽，從而凸起結(jié)構(gòu)以插入凸起和插入凹槽相配合的方式與軸向延伸部分314結(jié)合。與前面描述的實(shí)施例中的連接盤40的結(jié)構(gòu)類似，凸起結(jié)構(gòu)的截面形狀可以為“一”形、“t”或“l(fā)”形。凸起結(jié)構(gòu)可以形成為圓環(huán)形或部分圓環(huán)形，徑向延伸部分314上還可以形成有減重孔。

換句話說，可以通過將根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的連接盤10與軸承內(nèi)圈21形成一體結(jié)構(gòu)來得到圖9b所示的實(shí)施例。或者說，圖9b所示的變槳裝置也包括連接盤80，該連接盤80與軸承內(nèi)圈21一體形成，該連接盤80包括內(nèi)圓周部分、外圓周部分以及連接內(nèi)圓周部分和外圓周部分的中間過渡部分。軸承內(nèi)圈21的多個軸向通孔延伸穿過所述內(nèi)圓周部分。

圖9b中所示的連接盤80(即延伸部310)與前面描述的實(shí)施例中的連接盤10、連接盤40、凸起結(jié)構(gòu)60的結(jié)構(gòu)類似，連接盤80的徑向截面可以為“工”形或“z”形。變槳裝置的其他結(jié)構(gòu)與前面描述的實(shí)施例中的變槳結(jié)構(gòu)的相應(yīng)部件相同，因此，不再進(jìn)行重復(fù)描述。

雖然結(jié)合附圖對上述五個實(shí)施例進(jìn)行了分別描述，但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說應(yīng)該理解的是，在其中一個實(shí)例中描述的結(jié)構(gòu)特征可以應(yīng)用于其他實(shí)施例，在各個特征在不相互沖突的情況下，不同實(shí)施例中的特征可以相互組合而形成其他變型方實(shí)施例。例如，在圖8b所示出的示例中，在葉根外圓周表面上開設(shè)凹槽，以防止傳動帶上下竄動，顯然，該方式也可以適用于其他實(shí)施例中的變槳盤或延伸部等部件。

本發(fā)明的變槳裝置可以應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，因此，本發(fā)明提供了一種具有上述變槳裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳裝置以及具有所述變槳裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在葉片規(guī)格相同的情況下，通過將葉片連接到軸承內(nèi)圈上，使得所采用的變槳軸承的尺寸相應(yīng)增大，螺栓節(jié)圓直徑增大且螺栓數(shù)量增加，傳動帶分布直徑隨之增大，提高了葉根的抗載能力，降低了單個螺栓所受的載荷，降低了軸承滾動體所受的載荷。

具體地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳裝置提高葉根極限彎矩載荷水平、提高變槳軸承與連接螺栓的安全系數(shù)、提高變槳軸承內(nèi)圈和外圈的安全系數(shù)以及提高傳動帶的安全系數(shù)，降低了變槳軸承斷裂失效的風(fēng)險以及傳動帶斷裂失效的風(fēng)險。

本發(fā)明的以上實(shí)施例僅僅是示例性的，而本發(fā)明并不受限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解：在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實(shí)施例進(jìn)行改變，其中，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求及其等同物中限定。