Устройство поворота лопастей Советский патент 1992 года по МПК F03D1/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в других областях для поворота лопастей винтов регулирующего шага.

Известен гребной винт регулируемого шага, содержащий корпус ступицы с лопастями, внутри которого смонтированы сухари, кольцевые шайбы, и механизм поворота лопастей, имеющий ползун с опорами и штангу, соединенную с приводом авт.св. СССР № 1039808.

Недостатком этого устройства является быстрый износ опор и подвижного элемента.

Известно устройство поворота лопастей со ступицами, содержащее гидравлический привод, связанный с ним подвижный элемент, ползун, эксцентрично закрепленные на ступицах и взаимодействующие с подвижным элементом патент ФРГ № 2825061.

Недостатком известного устройства является снижение надежности из-за вращения гидравлического привода.

Целью изобретения является повышение надежности.

Цель достигается тем, что в устройстве поворота лопастей со ступицами, содержащем привод, связанный с ним подвижный элемент и взаимодействующие с последним пальцы, эксцентрично закрепленные на ступицах, подвижный элемент выполнен в виде коаксиально установленных втулок, образующих подшипниковую пару, причем во внешней втулке, установленной с возможностью вращения, выполнены отверстия, в которых размещены пальцы, а внутренняя втулка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством роликов.

На фиг. 1 показан общий вид механизма поворота лопастей; на фиг. 2 показаны ролики, на которых перемещается внутренняя втулка подвижного элемента; на фиг. 3 дан поперечный разрез устройства поворота лопастей.

(Л

С

Ч

о о

ел

4

Механизм поворота лопастей состоит из ступицы 1 лопасти 2 с жестко закрепленным на ней пальцем 3, эксцентрично установленным относительно оси лопасти. Палец 3 взаимодействует с подвижным элементом 4, состоящим из коаксиально установленных втулок: внешней 5 и внутренней 6, образующих подшипниковую пару и соединенных подшипниками 7. Внутренняя втулка 6 установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и соединена со штоками 8 гидроцилиндров 9. Возвратно-поступательное перемещение внутренней втулки б обеспечивается роликами 10. Опора 11 через подшипники 12 и 13 соединена с корпусом 14, на котором расположены ступицы 1 лопастей 2. На корпусе 14 имеются шлицы 15 для передачи крутящего момента через мультипликатор на генератор электрического тока. Ролики 10 расположены на осях 16, установленных в проушинах 17, принадлежащих внутренней втулке 6 подвижного элемента 4, Ролики при перемещении подвижного элемента 4 катятся по желобам 18, выполненным в опоре 11.

Устройство работает следующим образом.

Ветер, воздействуя на лопасти 2, через их ступицы 1 вращает корпус 14. Совместно с корпусом 14 вращается внешняя втулка 5 подвижного элемента 4, так как взаимодействует с пальцами 3, эксцентрично расположенными на ступицах 1.

Внутренняя втулка 6 разделена с внешней втулкой 5 подшипниками 7, и осевое положение всего подвижного элемента 4 относительно продольной оси опоры 11 фиксируется гидроцилиндрами 9.

Z

ЧРыг.1

0

5

0

5

0

5

0

При необходимости поворота лопасти 2 на заданный угол штоки 8 гидроцилиндров 9, втягиваясь или вытягиваясь, перемещают подвижный элемент 4 в нужном направлении, а последний, взаимодействуя с пальцем 3, поворачивает лопасть 2 на требуемый угол. Суммарный угол поворота лопасти 2 включает в себя как рабочий диапазон поворота лопасти в зависимости от ветровой нагрузки, так и положение флюгера в случае буревого ветра или останова ветроколеса.

В предлагаемой схеме вся гидравлическая часть, включающая гидроцилиндры с трубопроводами, вынесена в зону, свободную от вращающихся элементов конструкции. Гидроцилиндры воздействуют на общий для всех трех лопастей подвижный элемент, который синхронно поворачивает лопасти на требуемый угол и одновременно устраняет разнотяговость лопастей. Таким образом, обеспечивается надежная работа устройства поворота лопастей при простоте конструктивного исполнения механизма управления поворотом лопастей.

Формула изобретения

Устройство поворота лопастей со ступицами, содержащее привод, связанный с ним подвижный элемент и взаимодействующие с последним пальцы, эксцентрично закрепленные на ступицах, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, подвижный элемент выполнен в виде коаксиально установленных втулок, образующих подшипниковую пару, причем во внешней втулке, установленной с возможностью вращения, выполнены отверстия, в которых размещены пальцы, а внутренняя втулка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством роликов.

8

13

17 fS

1Q П 4,6

фиг. 2

Изобретение позволит повысить надежность устройства поворота лопастей. При работе устройства поток ветра, воздействуя на лопасти 2, посредством ступицы 1 вращает корпус 14. Совместно с корпусом 14 вращается внешняя втулка 5 подвижного элемента 4. Штоки 8 гидроцилиндров 9, втягиваясь или вытягиваясь, перемещают подвижный элемент 4 в нужном направлении, а последний, взаимодействуя с пальцем 3, поворачивает лопасти 2 на требуемый угол. 3 ил.

14