一种风电变桨齿轮箱滑环

技术领域

本发明涉及风电技术领域，具体涉及一种风电变桨齿轮箱滑环。

背景技术

齿轮箱是风力发电机组中的一个重要的机械部件，齿轮箱的主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。在齿轮箱输出轴的外侧常安装有滑环，与发电结构配合使用，滑环主要由环体(也称集电环)、电刷、滑环支架、轴承、轴承端盖等结构组合而成。

现有的滑环结构在实际使用过程中，为了保证环体与电刷之间始终能够维持滑动连接的状态，常采用弹簧压片将电刷与接线端子处连接，当电刷与环体之间长时间使用会出现磨损或者受到固体小颗粒影响时，利用弹簧压片的弹性性能和金属导电性能，使得电刷与环体之间可始终保持滑动连接的状态并且能保证电能的顺利传输。

但是此种弹簧压片在使用过程中存在如下问题：在滑环各结构进行维护或者安装时，当电刷与环体之间距离太近，使得电刷与环体之间摩擦力较大，使得环体与电刷之间的滑动连接出现卡涩甚至卡顿的情况，当电刷与环体之间距离太远，电刷与环体之间可能出现分离，使得环体与电刷之间的功率传输出现不稳定的情况，此时需要调节电刷与环体之间的距离，以保证电刷与环体之间处于滑动连接且功率传输稳定的方式，但是由于现有结构弹簧压片的结构固定，且硬度较大，对其进行位置调节时，需要用力改变弹簧压片的结构，较为费力且不方便，导致维护或者安装效率较低的问题。因此，本申请提出一种风电变桨齿轮箱滑环，用以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种风电变桨齿轮箱滑环，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种风电变桨齿轮箱滑环，包括滑环环体，所述滑环环体的外表面上安装有接线端子一，所述滑环环体的内壁上安装有绝缘套管，所述滑环环体的外侧活动连接有碳刷，所述碳刷的外侧活动连接有刷握，所述刷握的一侧外表面上固定连接有连接套管，所述连接套管的内壁上安装有刷杆，所述连接套管的上表面开设有导向槽二，所述导向槽二的内壁上活动连接有导杆，所述导杆的上表面安装有接线端子二，所述导杆的顶端外表面上固定连接有横向连接片，所述横向连接片远离导杆的两端下表面均安装有竖向导板，所述竖向导板的一端与碳刷的外表面固定连接，所述竖向导板的另一端与横向连接片的下表面之间安装有活动连接机构，所述横向连接片的外侧安装有弹性调节机构。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述弹性调节机构包括固定连接于连接套管侧面上的底板，所述连接套管的侧面与底板的上表面均安装有竖向支撑杆，所述竖向支撑杆的一端外表面上固定连接有顶板，所述底板的上表面与顶板的下表面之间安装有滑动螺杆，所述滑动螺杆穿过位于底板、顶板之间的横向连接片，且与横向连接片的内壁活动连接，所述滑动螺杆位于横向连接片、顶板之间的外表面上套设有上部弹簧，所述滑动螺杆位于横向连接片、底板之间的外表面上套设有下部弹簧，所述滑动螺杆与上部弹簧之间、滑动螺杆与下部弹簧之间均设置有调节组件。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述调节组件包括螺纹连接于滑动螺杆外表面上的两个调节螺母，所述上部弹簧的两端分别与横向连接片的上表面、一个调节螺母的下表面固定连接，所述下部弹簧的两端分别与横向连接片的下表面、另一个调节螺母的上表面固定连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：每个所述调节螺母的外表面上均安装有多个调节柄。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述活动连接机构包括固定连接于横向连接片下表面的连接环套，所述连接环套的内壁上活动连接有连接轴套，所述连接轴套的下表面与竖向导板的另一端固定连接，所述底板的外表面上开设有导向槽一，所述竖向导板贯穿导向槽一且与导向槽一的内壁活动连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述导向槽一的内壁上安装有弹性滑套，所述弹性滑套的内壁与竖向导板的外表面活动连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述刷杆的内部开设有滑动槽，所述导杆的一端经导向槽二延伸至滑动槽的内部且与滑动槽的内壁活动连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述导杆延伸至滑动槽内部的一端安装有绝缘限位板，所述绝缘限位板的外表面与滑动槽的内壁活动连接。

由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

1、本发明提供一种风电变桨齿轮箱滑环，绝缘套管与转轴相连接，转子绕组的三根引出端线穿过转轴，通过接线端子一与滑环环体相连接，且在该装置外侧设置有外壳，通过刷杆将其外侧安装的各结构位置固定，使得碳刷可与刷握的外表面活动连接，便于转子绕组通过绕定子转动产生电能后，经接线端子一、碳刷处穿导出，通过刷握、连接套管、导杆的作用汇聚，最后可经导杆顶端安装的接线端子二与外界接线引出，横向连接片与导杆连接，且横向连接片的外侧设置有弹性调节机构，使得横向连接片可带动导杆一起向上或者向下滑动一定距离，从而使得碳刷可始终与滑环环体的外表面处于滑动连接的状态，且横向连接片、导杆、竖向导板以及活动连接机构各结构均为电导体设置，保证功率传输的顺畅性，通过弹性调节机构的作用，避免弹簧压片结构固定，硬度大，不方便通过调节电刷与环体之间的距离以保证处于最佳的活动连接状态，导致安装或者维护过程效率较低的问题。

2、本发明提供一种风电变桨齿轮箱滑环，当碳刷与滑环环体之间产生位置变化时，通过竖向导板推动横向连接片沿着滑动螺杆上下滑动一定距离，同时将上部弹簧、下部弹簧压缩或者拉伸，使得碳刷与滑环环体始终处于稳定的活动连接状态，并通过上部弹簧、下部弹簧的弹性性能，使得横向连接片可在弹性性能的作用下，在一定范围内活动，再配合调节组件的作用，随时根据实际情况，调节上部弹簧、下部弹簧的弹性势能，从而对碳刷与滑环环体之间的位置关系进行调节，提高该装置的维护或者安装效率。

3、本发明提供一种风电变桨齿轮箱滑环，通过转动上下两个调节螺母,可调节上下调节螺母与横向连接片之间的位置，对上部弹簧、下部弹簧产生不同的挤压作用，通过上下两个调节螺母的作用，可调节碳刷与滑环环体之间的位置，保证滑环环体与碳刷之间处于滑动连接且功率传输稳定的状态。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明弹性调节机构的爆炸结构示意图；

图3为本发明调节组件调节后的结构示意图；

图4为本发明图2中A处的放大结构示意图；

图5为本发明图2中B处的放大结构示意图；

图6为本发明连接套管与刷杆连接处的剖面结构示意图。

图中：1、滑环环体；2、绝缘套管；3、接线端子一；4、碳刷；5、刷握；6、连接套管；7、刷杆；8、导杆；9、横向连接片；10、底板；11、顶板；12、竖向支撑杆；13、滑动螺杆；14、上部弹簧；15、下部弹簧；16、连接环套；17、连接轴套；18、竖向导板；19、导向槽；20、弹性滑套；21、调节螺母；22、调节柄；23、导向槽；24、滑动槽；25、绝缘限位板；26、接线端子二。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1

如图1-6所示，本发明提供了一种风电变桨齿轮箱滑环，包括滑环环体1，滑环环体1的外表面上安装有接线端子一3，滑环环体1的内壁上安装有绝缘套管2，滑环环体1的外侧活动连接有碳刷4，碳刷4的外侧活动连接有刷握5，刷握5的一侧外表面上固定连接有连接套管6，连接套管6的内壁上安装有刷杆7，连接套管6的上表面开设有导向槽二23，导向槽二23的内壁上活动连接有导杆8，导杆8的上表面安装有接线端子二26，导杆8的顶端外表面上固定连接有横向连接片9，横向连接片9远离导杆8的两端下表面均安装有竖向导板18，竖向导板18的一端与碳刷4的外表面固定连接，竖向导板18的另一端与横向连接片9的下表面之间安装有活动连接机构，横向连接片9的外侧安装有弹性调节机构，绝缘套管2与转轴相连接，转子绕组的三根引出端线穿过转轴，通过接线端子一3与滑环环体1相连接，且在该装置外侧设置有外壳，通过刷杆7将其外侧安装的各结构位置固定，使得碳刷4可与刷握5的外表面活动连接，便于转子绕组通过绕定子转动产生电能后，经接线端子一3、碳刷4处穿导出，通过刷握5、连接套管6、导杆8的作用汇聚，最后可经导杆8顶端安装的接线端子二26与外界接线引出，横向连接片9与导杆8连接，且横向连接片9的外侧设置有弹性调节机构，使得横向连接片9可带动导杆8一起向上或者向下滑动一定距离，从而使得碳刷4可始终与滑环环体1的外表面处于滑动连接的状态，且横向连接片9、导杆8、竖向导板18以及活动连接机构各结构均为电导体设置，保证功率传输的顺畅性，通过弹性调节机构的作用，避免弹簧压片结构固定，硬度大，不方便通过调节电刷与环体之间的距离以保证处于最佳的活动连接状态，导致安装或者维护过程效率较低的问题。

进一步的，弹性调节机构包括固定连接于连接套管6侧面上的底板10，连接套管6的侧面与底板10的上表面均安装有竖向支撑杆12，竖向支撑杆12的一端外表面上固定连接有顶板11，底板10的上表面与顶板11的下表面之间安装有滑动螺杆13，滑动螺杆13穿过位于底板10、顶板11之间的横向连接片9，且与横向连接片9的内壁活动连接，滑动螺杆13位于横向连接片9、顶板11之间的外表面上套设有上部弹簧14，滑动螺杆13位于横向连接片9、底板10之间的外表面上套设有下部弹簧15，滑动螺杆13与上部弹簧14之间、滑动螺杆13与下部弹簧15之间均设置有调节组件，当碳刷4与滑环环体1之间产生位置变化时，通过竖向导板18推动横向连接片9沿着滑动螺杆13上下滑动一定距离，同时将上部弹簧14、下部弹簧15压缩或者拉伸，使得碳刷4与滑环环体1始终处于稳定的活动连接状态，并通过上部弹簧14、下部弹簧15的弹性性能，使得横向连接片9可在弹性性能的作用下，在一定范围内活动，再配合调节组件的作用，随时根据实际情况，调节上部弹簧14、下部弹簧15的弹性势能，从而对碳刷4与滑环环体1之间的位置关系进行调节，提高该装置的维护或者安装效率。

进一步的，调节组件包括螺纹连接于滑动螺杆13外表面上的两个调节螺母21，上部弹簧14的两端分别与横向连接片9的上表面、一个调节螺母21的下表面固定连接，下部弹簧15的两端分别与横向连接片9的下表面、另一个调节螺母21的上表面固定连接，通过转动上下两个调节螺母21,可调节上下调节螺母21与横向连接片9之间的位置，对上部弹簧14、下部弹簧15产生不同的挤压作用，通过上下两个调节螺母21的作用，可调节碳刷4与滑环环体1之间的位置，保证滑环环体1与碳刷4之间处于滑动连接且功率传输稳定的状态。

进一步的，每个调节螺母21的外表面上均安装有多个调节柄22，便于通过拨动调节柄22带动调节螺母21转动，沿着滑动螺杆13上升或者下降。

进一步的，活动连接机构包括固定连接于横向连接片9下表面的连接环套16，连接环套16的内壁上活动连接有连接轴套17，连接轴套17的下表面与竖向导板18的另一端固定连接，底板10的外表面上开设有导向槽一19，竖向导板18贯穿导向槽一19且与导向槽一19的内壁活动连接，碳刷4与滑环环体1之间不同的抵接情况，可能会推动竖向导板18，带动横向连接片9上下移动，由于力的作用方向不确定，因此通过连接环套16、连接轴套17之间活动连接的方式，便于力作用方向的改变，且连接环套16、连接轴套17均为电导体材料，保证功率传输过程不受影响。

进一步的，导向槽一19的内壁上安装有弹性滑套20，弹性滑套20的内壁与竖向导板18的外表面活动连接，弹性滑套20具备一定的弹性性能，使得竖向导板18位置发生偏转时不会与底板10之间产生强烈的摩擦损耗，通过弹性滑套20对竖向导板18以及底板10产生一定的保护作用。

进一步的，刷杆7的内部开设有滑动槽24，导杆8的一端经导向槽二23延伸至滑动槽24的内部且与滑动槽24的内壁活动连接，横向连接片9上下移动时，可带动导杆8一起移动，且与能与连接套管6之间保持稳定的功率传输状态。

进一步的，导杆8延伸至滑动槽24内部的一端安装有绝缘限位板25，绝缘限位板25的外表面与滑动槽24的内壁活动连接，限制导杆8的活动范围，避免导杆8滑出至刷杆7、连接套管6的外侧的问题。

下面具体说一下该风电变桨齿轮箱滑环的工作原理。

如图1-6所示，绝缘套管2与转轴相连接，转子绕组的三根引出端线穿过转轴，通过接线端子一3与滑环环体1相连接，且在该装置外侧设置有外壳，通过刷杆7将其外侧安装的各结构位置固定，使得碳刷4可与刷握5的外表面活动连接，便于转子绕组通过绕定子转动产生电能后，经接线端子一3、碳刷4处穿导出，通过刷握5、连接套管6、导杆8的作用汇聚，最后可经导杆8顶端安装的接线端子二26与外界接线引出，横向连接片9与导杆8连接，当碳刷4与滑环环体1之间产生位置变化时，通过竖向导板18推动横向连接片9沿着滑动螺杆13上下滑动一定距离，同时将上部弹簧14、下部弹簧15压缩或者拉伸，使得碳刷4与滑环环体1始终处于稳定的活动连接状态，并通过上部弹簧14、下部弹簧15的弹性性能，使得横向连接片9可在弹性性能的作用下，在一定范围内活动，通过转动上下两个调节螺母21,可调节上下调节螺母21与横向连接片9之间的位置，对上部弹簧14、下部弹簧15产生不同的挤压作用，通过上下两个调节螺母21的作用，可调节碳刷4与滑环环体1之间的位置，保证滑环环体1与碳刷4之间处于滑动连接且功率传输稳定的状态。