集电装置和风力发电机组的制作方法

1.本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种集电装置和应用该集电装置的风力发电机组。


背景技术：

2.风力发电机为保证发电效率最大化，需不断进行偏航动作对准风向，因此风电机舱会相对于塔筒进行旋转，此时就需要在转动的风电机舱与固定的塔筒之间。在风机运行过程中，由于风向的改变风机需要进行偏航以最大效率利用风能发电，此时就需要在回转部分电路与固定部分电路连接的情况下，通过集电环结构实现电流的动态传输。
3.目前，集电环结构多通过互相抵接的导电介质的相对转动，如碳刷与金属转动抵接或碳刷与碳刷转动抵接，实现电流的动态传输，但往往由于风力发电机长时间的旋转运作，导致相抵接的两个导电介质长时间摩擦而产生较多热量，并且伴随大电流的穿过，而使得集电环结构整体安全性和可靠性降低。相关技术中，通过设置专用冷却装置，对集电环结构进行散热和冷却，但设置冷却装置，使得集电环整体结构复杂，并且安装和维护困难。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种集电装置和风力发电机组，旨在满足动态导电的基础上，提高集电装置的散热能力和稳定性，并且简化集电装置的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。
5.为实现上述目的，本发明提出一种集电装置，应用于风力发电机组，所述集电装置包括：
6.定子机构，所述定子机构设有容置槽，所述容置槽内设有导电面；和
7.转子机构，所述转子机构包括转子座和转子组件，所述转子座设有安装腔，所述转子组件设于所述安装腔内，并与所述转子座围合形成散热风道，所述转子组件设有触电面，所述转子机构盖合于所述容置槽的槽口，并与所述定子机构转动连接，以使所述触电面与所述导电面抵接导通。
8.在一实施例中，所述转子座还设有连通所述散热风道的进风口和出风口，所述转子机构还包括风扇，所述风扇设于所述进风口和/或所述出风口处。
9.在一实施例中，所述转子机构还包括止回阀，所述止回阀设于所述出风口处；
10.且/或，所述转子机构还包括过滤网，所述过滤网设于所述进风口和/或所述出风口处；
11.且/或，所述转子机构还包括百叶窗，所述百叶窗设于所述进风口和/或所述出风口处；
12.且/或，所述转子座包括转动盘和钢环，所述钢环设于所述转动盘的周缘，并与所述转动盘围合形成所述安装腔，所述钢环开设有连通所述安装腔的所述进风口和所述出风口，所述转动盘转动盖设于所述容置槽的槽口，且所述钢环与所述定子机构的外壁滑动抵
接，所述转子组件与所述转动盘连接，并与所述转动盘和所述钢环围合形成所述散热风道。
13.在一实施例中，所述转子组件包括多个转子件，多个所述转子件呈同心圆间隔设置于所述安装腔内，相邻两个所述转子件之间形成有连通所述散热风道的第一间隙，每一所述转子件设有所述触电面；
14.所述定子机构包括定子座和多个定子件，所述定子座设有所述容置槽，多个所述定子件呈同心圆间隔设置于所述容置槽内，相邻两个所述定子件之间形成有第二间隙，每一所述定子件设有所述导电面；
15.其中，所述转子座盖合于所述容置槽的槽口，并与所述定子座转动连接，以使每一所述转子件与一所述定子件对应设置，且每一所述触电面与一所述导电面抵接导通。
16.在一实施例中，每一所述转子件包括：
17.转子，所述转子设有所述触电面；
18.拔叉组件，所述拔叉组件的一端与所述转子背向所述触电面的一侧连接，所述拔叉组件的另一端与所述转子座连接；及
19.连接排，所述连接排的一端通过铜排线软连接于所述转子，所述连接排的另一端贯穿所述转子座，用于连接电缆。
20.在一实施例中，所述拔叉组件包括拨叉座、拨叉杆、拨叉套管及压缩弹簧，所述拨叉座连接于所述转子背向所述触电面的一侧，所述拨叉座上套有所述拨叉杆，所述拨叉座和所述拨叉杆之间安装有所述压缩弹簧，所述拨叉杆上套有所述拨叉套管，所述拨叉杆远离所述拨叉座的一端与所述转子座连接。
21.在一实施例中，所述定子座的外壁设有耐磨环，所述转子座与所述耐磨环滑动抵接；
22.且/或，所述定子座邻近所述容置槽的槽口还设有耐磨块，所述转子座与所述耐磨块滑动抵接；
23.且/或，所述拔叉组件包括多个，多个所述拔叉组件沿所述转子的周向间隔设置；
24.且/或，每一所述转子连接有多个所述连接排，多个所述连接排沿所述转子的周向间隔设置；
25.且/或，多个所述转子的多个所述连接排沿径向方向呈螺旋状排列；
26.且/或，所述转子座对应所述连接排设有过孔，所述连接排包括线排、母排及固定块，所述线排的一端通过所述固定块连接于所述转子座面向所述转子的一侧，所述母排套设于所述线排的外侧，所述线排的另一端穿过所述过孔，并与所述电缆连接。
27.在一实施例中，所述转子机构还包括设于所述安装腔内的分隔组件，所述分隔组件包括：
28.安装块，所述安装块连接于所述转子座；和
29.多个间隔板，多个所述间隔板呈同心圆间隔设置，并分别与所述安装块连接，每一所述间隔板位于一所述第一间隙内，以使相邻两个所述转子件位于所述间隔板的两侧。
30.在一实施例中，所述安装块包括多个，多个所述安装块沿所述间隔板的周向方向间隔设置；
31.且/或，所述安装块包括安装部和凸设于所述安装部的凸起部，所述凸起部与所述转子座连接，所述安装部沿径向方向延伸，并分别与多个所述间隔板连接；
32.且/或，每一所述间隔板包括筒状部和多个凸耳部，所述筒状部呈两端开口的筒状，多个所述凸耳部间隔凸设于所述筒状部的一端，每一所述凸耳部设有安装槽，部分所述安装块限位于所述安装槽内，相邻两个凸耳部之间形成连通所述散热通道的过风通道；
33.且/或，所述转子机构还包括油排和注油器，所述油排连接于所述转子座，所述注油器连接于所述油排远离所述转子座的一端，所述注油器用于向所述转子件供给润滑脂。
34.在一实施例中，所述定子机构还包括支撑柱，多个所述定子件通过所述支撑柱与所述定子座连接，并与所述定子座围合形成连通所述第二间隙的散热空间，所述定子件背向所述支撑柱的一侧设有所述导电面。
35.在一实施例中，每一所述定子件包括：
36.定子，所述定子呈环形设置，所述定子通过所述支撑柱设于所述容置槽内，所述定子背向所述支撑柱的一侧设有滑动槽；和
37.弹簧触指，所述弹簧触指设于所述滑动槽内，所述弹簧触指背向所述滑动槽底壁的一侧形成所述导电面；
38.其中，每一所述转子件设有凸出部，所述凸出部背向所述转子件的一侧形成所述触电面，部分所述凸出部伸入所述滑动槽内，以使所述凸出部与所述弹簧触指抵接。
39.在一实施例中，所述滑动槽的底壁凹设形成有沟槽，所述弹簧触指容纳并限位于所述沟槽内，且部分所述弹簧触指凸出所述沟槽的槽口。
40.在一实施例中，所述弹簧触指包括多个触指部和多个连接部，多个所述触指部和多个所述连接部交替连接，并形成环形，每一所述触指部背向所述滑动槽底壁的一侧形成所述导电面，所述沟槽包括多个第一槽段和多个第二槽段，多个所述第一槽段和多个所述第二槽段交替设置，并相互连通，每一所述触指部容置于一所述第一槽段内，且部分所述触指部凸出所述第一槽段的槽口，每一所述连接部容置于一所述第二槽段内；
41.且/或，每一所述定子件还包括润滑脂，所述润滑脂容置于所述沟槽内；
42.且/或，所述第一间隙的宽度为15mm～60mm；
43.且/或，所述第二间隙的宽度为15mm～60mm；
44.且/或，所述支撑柱与所述定子可拆卸连接；
45.且/或，所述支撑柱与所述容置槽的底壁可拆卸连接。
46.在一实施例中，每一所述定子件还包括铜排和温度传感器，所述铜排的一端连接于所述定子，所述铜排的另一端贯穿所述容置槽的底壁，所述温度传感器设于所述定子座背向所述转子件的一侧，并靠近所述铜排伸出所述容置槽的一端。
47.在一实施例中，所述定子机构还包括线缆座和线缆，所述线缆座连接于所述定子座远离所述转子座的一端，所述线缆的一端与所述铜排连接，所述线缆的另一端固定于所述线缆座；
48.且/或，每一所述定子件还包括多个所述铜排，多个所述铜排沿所述定子的周向方向间隔设置。
49.在一实施例中，所述集电装置还包括锁紧组件，所述锁紧组件连接于所述转子座的外壁，所述锁紧组件的一端设有滚动件，所述转子座可拆卸地盖合于所述容置槽的槽口，与所述定子机构转动连接；
50.其中，所述集电装置具有所述锁紧组件锁紧所述定子机构的锁紧状态以及所述锁
紧组件释放所述定子机构的释放状态；
51.在所述锁紧状态，所述滚动件与所述定子机构滚动抵接；
52.在所述释放状态，所述滚动件远离所述定子机构。
53.在一实施例中，所述锁紧组件包括：
54.固定件，所述固定件连接于所述转子座的外壁；
55.锁紧件，所述锁紧件活动连接于所述固定件，所述锁紧件的一端设有所述滚动件；及
56.调节件，所述调节件与所述锁紧件转动连接，并与所述固定件转动连接；
57.其中，所述调节件带动所述锁紧件锁紧或释放所述定子机构，以使所述滚动件与所述定子机构滚动抵接或远离。
58.在一实施例中，所述锁紧组件包括多个，多个所述锁紧组件沿所述转子座的外壁周向方向间隔设置。
59.本发明还提出一种风力发电机组，所述风力发电机组包括：
60.塔筒；
61.机舱，所述机舱与所述塔筒转动连接，所述机舱设有发电机；及
62.上述所述的集电装置，所述集电装置的转子机构设于所述机舱，并与所述发电机相连，所述集电装置的定子机构与所述塔筒相连。
63.本发明技术方案的集电装置通过在定子机构设有容置槽，且在容置槽内设有导电面，并将转子机构设置为转子座和转子组件，从而利用转子座的安装腔安装固定转子组件，且在转子组件设有触电面，将转子机构的转子座盖合于定子机构的容置槽的槽口，与定子机构转动连接时，此时转子组件的触电面与容置槽内的导电面抵接导通，如此在转子机构相对于定子机构转动或旋转时，转子组件的触电面与容置槽内的导电面始终处于抵接导通状态，从而实现电力从转子机构向定子机构的动态传输；同时，通过在转子组件设于转子座的安装腔内，并与转子座围合形成散热风道，从而利用散热风道对转子组件实现散热，如此可有效提高集电装置的散热能力。可以理解的，本发明的集电装置不仅提高了散热能力和稳定性，无需设置单独的冷却装置，大大简化了该集电装置整体的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。
附图说明
64.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
65.图1为本发明一实施例中集电装置的结构示意图；
66.图2为本发明一实施例中转子机构的结构示意图；
67.图3为本发明一实施例中转子件的结构示意图；
68.图4为本发明一实施例中分隔组件的结构示意图；
69.图5为本发明一实施例中定子机构的结构示意图；
70.图6为本发明一实施例中定子机构的俯视结构示意图；
71.图7为本发明一实施例中定子机构的部分剖面示意图；
72.图8为本发明一实施例中定子件的结构示意图；
73.图9为本发明一实施例中定子件的俯视结构示意图；
74.图10为本发明一实施例中转子与定子配合连接的部分剖面示意图；
75.图11为本发明一实施例中锁紧组件的结构示意图。
76.附图标号说明：
[0077][0078][0079]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0080]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0081]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0082]
同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。
[0083]
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0084]
风力发电机为保证发电效率最大化，需不断进行偏航动作对准风向，因此风电机舱会相对于塔筒进行旋转，此时就需要在转动的风电机舱与固定的塔筒之间。在风机运行过程中，由于风向的改变风机需要进行偏航以最大效率利用风能发电，此时就需要在回转部分电路与固定部分电路连接的情况下，通过集电环结构实现电流的动态传输。
[0085]
目前，集电环结构多通过互相抵接的导电介质的相对转动，如碳刷与金属转动抵接或碳刷与碳刷转动抵接，实现电流的动态传输，但往往由于风力发电机长时间的旋转运作，导致相抵接的两个导电介质长时间摩擦而产生较多热量，并且伴随大电流的穿过，而使得集电环结构整体安全性和可靠性降低。相关技术中，通过设置专用冷却装置，对集电环结构进行散热和冷却，但设置冷却装置，使得集电环整体结构复杂，并且安装和维护困难。
[0086]
同时，运用于风机的集电环结构往往结构较为复杂，体积庞大且检修成本较高，且集电环结构的转子机构与定子机构间无法实现轴向的定位，也不方便进行拆卸，导致检修困难。另外，除了风机输出的大电流线路外，塔底与塔顶风机之间有众多控制线路及动力输电线相连，相关技术中的滑环技术无法满足所有线路间通过滑环连接，风机运行一段时间后，需停机解缆，以避免电缆扭断。同时，相关技术中的导电滑环结构往往结构复杂、易磨损、不够稳定、难以安装、难以检修或者不适用于大电流的使用情况。
[0087]
基于上述问题，本发明提出一种集电装置100。可以理解的，该集电装置100用于传输和收集风力发电机组中发电机所产生的电力，可通过动态抵接的方式进行电力传输，动态抵接即为两个相对运动的电力传输机构仍保持抵接。相较于现有技术中在风力发电机中单独设置冷却装置，本技术的集电装置100通过在转子机构2内部设置散热风道，在转子机构2相对于定子机构1旋转或转动时，触电面与导电面抵接接触从而产生热量，从而利用该散热风道对产生的热量进行散热，有效且快速实现散热，提高散热效果，如此提高了集电装置100的散热效果和稳定性，并简化了集电装置100的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。
[0088]
本技术的集电装置100适用于风机偏航这种转子转动速度缓慢，且能够承受大电流，结构稳定，提供一种在风机这种极端环境下具有较长使用寿命的新型导电滑环结构。
[0089]
请结合参照图1至图10所示，在本发明实施例中，该集电装置100包括定子机构1和转子机构2，其中，定子机构1设有容置槽111，容置槽111内设有导电面，转子机构2包括转子座22和转子组件，转子座22设有安装腔，转子组件设于安装腔内，并与转子座22围合形成散热风道，转子组件设有触电面，转子机构2盖合于容置槽111的槽口，并与定子机构1转动连接，以使触电面与导电面抵接导通。
[0090]
在本实施例中，集电装置100应用于风力发电机组，集电装置100的转子机构2通过
线缆连接风机的偏航机构并随之旋转运动，定子机构1固定连接风机塔筒上，为定子机构1为静止机构。将定子机构1的导电面与转子机构2中转子组件的触电面相接触抵接，使得转子机构2相对于定子机构1旋转或转动时，导电面与触电面一直保持或处于抵接状态，从而实现转子机构2与定子机构1进行导电。
[0091]
可以理解的，定子机构1用于安装、支撑和固定转子机构2等部件，也即定子机构1为转子机构2等部件提供安装基础。在本实施例中，定子机构1设有容置槽111，容置槽111可以是凹槽结构或通槽结构，在此不做限定。可选地，定子机构1的容置槽111具有底壁和侧壁。导电面设置于容置槽111的底壁。
[0092]
在本实施例中，转子机构2的转子座22盖合于容置槽111的槽口时，转子机构2与定子机构1转动连接，此时，转子机构2的部分转子组件容纳于容置槽111内，以使触电面与导电面抵接导通，从而使得转子机构2相对于定子机构1转动或旋转时，触电面与导电面始终保持接触，如此可形成动态电力传输。
[0093]
可以理解的，转子机构2与定子机构1可采用可拆卸连接，也即转子机构2既可以与定子机构1连接，也可以与定子机构1拆卸分离。且在转子机构2与定子机构1连接时，转子机构2与定子机构1转动连接，也即转子机构2能够相对于定子机构1转动。当然，在其他实施例中，转子机构2与定子机构1不可拆卸，但转子机构2与定子机构1转动连接，在此不做限定。
[0094]
在本实施例中，通过在转子机构2的转子座22设有安装腔，将转子组件设于安装腔内时，转子组件与转子座22围合形成散热风道，如此在转子机构2相对于定子机构1转动或旋转时，触电面与导电面始终保持滑动抵接，从而产生的热量可通过散热风道实现散热，如此可有效提高集电装置的散热能力。
[0095]
可以理解的，转子座22用于安装固定和保护转子组件，转子座22的安装腔可以是凹槽结构或凹腔结构，转子组件的一端伸入转子座22的安装腔，并与转子座22固定，转子组件的另一端设有触电面，如此在转子座22盖合于容置槽111的槽口时，部分转子组件容纳于容置槽111内，以使触电面与导电面抵接导通。
[0096]
本发明的集电装置100通过在定子机构1设有容置槽111，且在容置槽111内设有导电面，并将转子机构2设置为转子座22和转子组件，从而利用转子座22的安装腔安装固定转子组件，且在转子组件设有触电面，将转子机构2的转子座22盖合于定子机构1的容置槽111的槽口，与定子机构1转动连接时，此时转子组件的触电面与容置槽111内的导电面抵接导通，如此在转子机构2相对于定子机构1转动或旋转时，转子组件的触电面与容置槽111内的导电面始终处于抵接导通状态，从而实现电力从转子机构2向定子机构1的动态传输；同时，通过在转子组件设于转子座22的安装腔内，并与转子座22围合形成散热风道，从而利用散热风道对转子组件实现散热，如此可有效提高集电装置的散热能力。可以理解的，本发明的集电装置100不仅提高了散热能力和稳定性，无需设置单独的冷却装置，大大简化了该集电装置整体的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。
[0097]
在一实施例中，转子座22还设有连通散热风道的进风口和出风口224，转子机构2还包括风扇，风扇设于进风口和/或出风口224处。
[0098]
在本实施例中，如图1和图2所示，通过在转子座22设置进风口和出风口224，从而方便利用进风口将冷气流引入散热风道内，并由出风口224排出，以提供热交换效果，从而提高散热能力。可以理解的，通过设置风扇，使得风扇设于进风口和/或出风口224处，从而
利用风扇对在进风口、散热风道及出风口224形成的散热通道内的气流形成定向驱动力，加速热交换，进一步提升散热效果。
[0099]
可以理解的，风扇可选为离心风机。风扇可选地设于出风口224处。当然，在其他实施例中，风扇也可设于进风口处。或者，在进风口和出风口224处均设置有风扇，在此不做限定。
[0100]
在一实施例中，如图1和图2所示，转子机构2还包括止回阀，止回阀设于出风口224处，如此可利用止回阀使得进风口、散热风道及出风口224形成的散热通道内的气流形成单向流通。
[0101]
在一实施例中，如图2所示，转子机构2还包括过滤网243，过滤网243设于进风口和/或出风口224处。可以理解的，如此设置不仅实现集电装置100换热散热，且能够起到清灰的作用，有助于大电流的传输。
[0102]
可选地，过滤网243设于进风口处。当然，在其他实施例中，过滤网243也可设于进风口处。或者，在进风口和出风口224处均设置有过滤网243，在此不做限定。在本实施例中，过滤网243的具体结构可以参照现有技术，在此不做赘述。
[0103]
在一实施例中，如图2所示，转子机构2还包括百叶窗244，百叶窗244设于进风口和/或出风口224处。可以理解的，如此设置不仅实现集电装置100换热散热，且能够起到清灰的作用，有助于大电流的传输。
[0104]
可以理解的，百叶窗244可选地设于进风口处。当然，在其他实施例中，百叶窗244也可设于进风口处。或者，在进风口和出风口224处均设置有百叶窗244，在此不做限定。在本实施例中，百叶窗244的具体结构可以参照现有技术，在此不做赘述。
[0105]
在一实施例中，转子座22包括转动盘221和钢环223，钢环223设于转动盘221的周缘，并与转动盘221围合形成安装腔，钢环223开设有连通安装腔的进风口和出风口224，转动盘221转动盖设于容置槽111的槽口，且钢环223与定子机构1的外壁滑动抵接，转子组件与转动盘221连接，并与转动盘221和钢环223围合形成散热风道。
[0106]
在本实施例中，如图1和图2所示，转子座22的转动盘221可选为圆盘结构，钢环223可选为圆环或圆筒结构，钢环223设于转动盘221的周缘，使得钢环223与转动盘221围合形成安装腔。可以理解的，转子组件的一端伸入安装腔内，并与转动盘221连接，如此可将转子组件集成于转子座22。
[0107]
可以理解的，转子座22的转动盘221可盖设于容置槽111的槽口，并与容置槽111的槽口端面转动抵接，钢环223位于定子机构1外壁的外侧，并定子机构1的外壁滑动抵接，如此可利用转动盘221和钢环223配合形成的转子座22与定子机构1实现限位配合。
[0108]
在一实施例中，转子组件包括多个转子件21，多个转子件21呈同心圆间隔设置于安装腔内，相邻两个转子件21之间形成有连通散热风道的第一间隙，每一转子件21设有触电面；定子机构1包括定子座11和多个定子件13，定子座11设有容置槽111，多个定子件13呈同心圆间隔设置于容置槽111内，相邻两个定子件13之间形成有第二间隙134，每一定子件13设有导电面；其中，转子座22盖合于容置槽111的槽口，并与定子座11转动连接，以使每一转子件21与一定子件13对应设置，且每一触电面与一导电面抵接导通。
[0109]
在本实施例中，如图2和图3所示，转子组件的多个转子件21安装固定于转子座22，也即将多个转子件21集成于一体，实现集成模块化结构，方便加工装配。可以理解的，通过
将钢环223设于转动盘221的周缘，使得钢环223和转动盘221配合形成安装腔，也即多个转子件21位于该安装腔内，且与转动盘221连接，钢环223可与定子座11实现限位滑动装配。
[0110]
在本实施例中，如图1、图2、图3、图5至图10所示，定子机构1的定子座11用于安装、支撑和固定多个定子件13及转子机构2等部件，也即定子座11为多个定子件13及转子机构2等部件提供安装基础。在本实施例中，定子座11设有容置槽111，容置槽111可以是凹槽结构或通槽结构，在此不做限定。可选地，定子座11为一端具有开口的筒状结构。多个定子件13形成定子组件。
[0111]
在一实施例中，定子机构1还包括支撑柱12，多个定子件13通过支撑柱12与定子座11连接，并与定子座11围合形成连通第二间隙134的散热空间121，定子件13背向支撑柱12的一侧设有导电面。
[0112]
在本实施例中，如图7所示，定子座11的容置槽111具有底壁和侧壁，定子组件的多个定子件13通过支撑柱12设于容置槽111内，使多个定子件13与定子座11围合形成散热空间121，且多个定子件13的导电面位于定子件13背向支撑柱12的一侧。可以理解的，多个定子件13可通过支撑柱12连接于容置槽111的底壁和/或侧壁，使得定子组件的多个定子件13与定子座11的容置槽111的底壁和侧壁围合形成散热空间121，如此可利用该散热空间121对定子组件产生的热量进行充分、且有效散热。
[0113]
可以理解的，支撑柱12可选地设置于定子座11的容置槽111的底壁，用于将定子组件撑起，一方面实现定子组件的安装固定，另一方面也方便形成散热空间121，从而提高散热效果。在本实施例中，定子组件背向支撑柱12的一侧设有导电面，转子机构2设有触电面，转子机构2与定子座11转动连接，以使触电面与导电面抵接导通，从而使得转子机构2相对于定子座11转动或旋转时，触电面与导电面始终保持接触，如此可形成动态电力传输。
[0114]
在本实施例中，散热风道通过第一间隙和第二间隙134与散热空间121连通，如此可利用散热风道配合第一间隙和第二间隙134对散热空间121内的气流进行强制交换，从而对集电装置100产生的热量进行充分、且有效散热。
[0115]
本发明的集电装置100通过将定子机构1设置为定子座11、支撑柱12及定子组件，通过支撑柱12将定子组件安装于定子座11的容置槽111内，使得定子组件与定子座11的容置槽111围合形成散热空间121，从而利用散热空间121对定子组件实现散热，同时支撑柱12将定子组件的热量进一步导入散热空间121，从而提升散热效果，进一步通过在支撑柱12设有伞裙，从而进一步增加支撑柱12的散热面积，如此可有效提高定子机构1的散热能力；并且，在定子组件背向支撑柱12的一侧设有导电面，并在转子机构2设有触电面，如此将转子机构2与定子座11转动连接，以使触电面与导电面抵接导通，从而实现电力从转子机构2向定子机构1的动态传输。可以理解的，本发明的集电装置100不仅提高了散热能力和稳定性，无需设置单独的冷却装置，大大简化了该集电装置100整体的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。
[0116]
为了进一步增大散热效果，在一实施例中，支撑柱12上设置有伞裙。在本实施例中，多个定子件13通过支撑柱12与定子座11进行刚性连接，支撑柱12上的伞裙可选为热缩伞裙，该伞裙使得转子机构2与定子组件之间的接触悬空，增大热对流面积，有助于两者热量的散发，有助于传输大电流。可选地，支撑柱12上设置有多个伞裙，多个伞裙沿支撑柱12的延长方向间隔设置。在本实施例中，伞裙可选地位于支撑柱12的中部。
[0117]
为了进一步提高拆装便利性，支撑柱12与定子件13可选地采用可拆卸连接，例如采用卡扣连接、插接配合、螺钉连接或销钉连接等，在此不做限定。支撑柱12与定子座11可选地可拆卸连接，例如采用卡扣连接、插接配合、螺钉连接或销钉连接等，在此不做限定。在本实施例中，支撑柱12与定子件13通过螺钉进行连接，支撑柱12与定子座11的底壁通过螺钉进行连接。
[0118]
在一实施例中，伞裙包括相连接的固定部和散热部，支撑柱12贯穿设置于固定部和散热部，散热部在垂直于支撑柱12延长方向的截面面积大于固定部在垂直于支撑柱12延长方向的截面面积。
[0119]
在本实施例中，通过将伞裙设置为固定部和散热部，从而使得伞裙通过固定部连接安装于支撑柱12上，并将散热部在垂直于支撑柱12延长方向的截面面积大于固定部在垂直于支撑柱12延长方向的截面面积，使得伞裙通过散热部增大散热对流面积。可以理解的，散热部连接于固定部远离定子组件的一端，散热部的截面面积从固定部至远离固定部逐渐增大。
[0120]
可选地，固定部与散热部为一体成型结构。伞裙设有贯穿固定部与散热部的安装孔，支撑柱12穿设于伞裙的安装孔内。可以理解的，支撑柱12与伞裙可采用固定连接，例如采用焊接、粘结等方式，如此可提高支撑柱12与伞裙的连接稳定性。当然，支撑柱12与伞裙也可采用可拆卸连接，例如采用卡扣连接、插接配合、螺钉连接或销钉连接等，在此不做限定。如此可方便支撑柱12和伞裙拆装，可根据实际情况设置多个伞裙，在此不做限定。
[0121]
在本实施例中，如图1、图2、图3、图5至图10所示，通过将定子组件设置为多个定子件13，且每一定子件13设有导电面，并将转子机构2的转子组件设置为多个转子件21，且每一转子件21设有触电面，使得每一转子件21与一定子件13对应设置，如此在转子机构2与定子座11转动连接时，以使每一触电面与一导电面抵接导通，从而实现集电装置100中转子机构2的多个转子件21通过定子机构1的多个定子件13进行电流传输，以实现传输大电流。
[0122]
可以理解的，通过将多个定子件13呈同心圆间隔设置，使得相邻两个定子件13之间形成有第二间隙134，且将多个转子件21呈同心圆间隔设置，使得相邻两个转子件21之间形成有第一间隙，如此在转子机构2与定子座11转动连接时，第二间隙134和第一间隙对应连通，如此设置既简化了定子组件和转子机构2的结构，又可以使得散热空间121通过第二间隙134和第一间隙与散热风道连通，如此可有效通过第二间隙134和第一间隙将定子机构1产生的热量传递至散热风道以进行散热，从而进一步提高散热效果和散热能力。
[0123]
需要说明的是，相较于现有技术中在风力发电机中单独设置冷却装置，本技术的集电装置100通过在转子机构2内部设置散热风道，在转子机构2相对于定子机构1旋转或转动时，触电面与导电面抵接接触从而产生热量，从而利用该散热风道对产生的热量进行散热，同时通过设置支撑柱12将定子组件安装于定子座11的容置槽111内，可利用支撑柱12直接将定子组件产生的热量导入散热空间121进行散热，进一步通过在支撑柱12设置伞裙，从而增大支撑柱12的散热面积，有效且快速实现散热，提高散热效果，如此提高了集电装置100的散热效果和稳定性，并简化了集电装置100的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。
[0124]
在一实施例中，每一转子件21包括转子211、拔叉组件212及连接排213，其中，转子211设有触电面，拔叉组件212的一端与转子211背向触电面的一侧连接，拔叉组件212的另
一端与转子座22连接，连接排213的一端通过铜排133线软连接于转子211，连接排213的另一端贯穿转子座22，用于连接电缆。
[0125]
在本实施例中，如图1和图3所示，转子件21的转子211可选为圆环结构，使得多个转子件21的转子211设置为直径不同的同心圆结构。转子件21的转子211可通过拔叉组件212与转子座22的转动盘221连接，从而提高转子件21与转子座22的连接稳定性。
[0126]
为了进一步提高转子211与转子座22的连接稳定性，如图3所示，拔叉组件212包括多个，多个拔叉组件212沿转子211的周向间隔设置。在本实施例中，如图10所示，转子211背向拔叉组件212的一侧凸设有凸出部2111，凸出部2111背向转子件21的一侧形成触电面，如此可方便凸出部2111伸入滑动槽1311内，并与弹簧触指132进行动态抵接。
[0127]
可以理解的，相邻两个转子211之间形成的第一间隙的宽度可选为15mm～60mm。可选地，第一间隙的宽度为15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm等，在此不做限定。如此一方面可以增大电缆之间的距离，便于安装，又可以防止两极击穿。
[0128]
在本实施例中，通过将连接排213与转子211之间的连接为铜排线软连接，这种连接方式有利于电流传输，并且提供转子211一定轴向运动的空间，增大了机构的空间自适应性。可选地，每一转子211连接有多个连接排213，多个连接排213沿转子211的周向间隔设置。
[0129]
可选地，多个转子211的多个连接排213沿径向方向呈螺旋状排列，也即多个转子211的多个连接排213在径向方向上呈不重合设置，从最外圈的转子211至最内圈的转子211，多个连接排213沿圆周方向呈螺旋状排列，如此既方便呈同心圆结构设置的多个转子211既可以增大电缆之间的距离，又可以便于安装，且还可以防止两极击穿。
[0130]
在一实施例中，如图3所示，拔叉组件212包括拨叉座2121、拨叉杆2122、拨叉套管2123及压缩弹簧2124，拨叉座2121连接于转子211背向触电面的一侧，拨叉座2121上套有拨叉杆2122，拨叉座2121和拨叉杆2122之间安装有压缩弹簧2124，拨叉杆2122上套有拨叉套管2123，拨叉杆2122远离拨叉座2121的一端与转子座22连接。
[0131]
在本实施例中，每一转子211上拔叉组件212的数量可根据转子211的直径大小进行具体设置，多个转子211上拔叉组件212的数量可以相同，也可以不同，在此不做限定。可以理解的，通过将拔叉组件212设置为拨叉座2121、拨叉杆2122、拨叉套管2123及压缩弹簧2124结构，如此既可以实现转子211与转子座22的稳固连接，有可以起到传递转子座22与转子211之间扭矩的作用，带动其进行旋转。同时，压缩弹簧2124还提供压紧力，用以确保转子211与定子件13之间的紧密贴合。
[0132]
在一实施例中，如图5至图7所示，定子座11的外壁设有耐磨环112，转子座22与耐磨环112滑动抵接。可以理解的，耐磨环112的设置，在转子机构2相对于定子座11转动时，有助于减小转子机构2和定子座11之间的磨损。可选地，转子座22的转动盘221呈圆盘设置，钢环223呈圆环设置，定子座11的外形轮廓呈圆筒状设置，如此方便定子座11邻近容置槽111槽口的一端插入钢环223和转动盘221配合形成的安装腔内，使得钢环223与定子座11的外壁滑动抵接。可选地，耐磨环112设置于定子座11邻近容置槽111槽口的外壁。耐磨环112采用橡胶材质或具有耐磨性能的材质制成，在此不做限定。耐磨环112可选为环形设置。
[0133]
在一实施例中，如图5至图7所示，定子座11邻近容置槽111的槽口还设有耐磨块113，转子座22与耐磨块113滑动抵接。可以理解的，耐磨块113的设置，在转子机构2相对于
定子座11转动时，有助于减小转子机构2和定子座11之间的磨损。可选地，耐磨块113设置于定子座11的顶部端面上，从而减小转子座22与定子座11顶部端面之间的磨损。
[0134]
可选地，耐磨块113采用橡胶材质或具有耐磨性能的材质制成，在此不做限定。可选地，耐磨块113包括多个，多个耐磨块113沿定子座11的周向方向间隔排布。
[0135]
在一实施例中，如图1至图3所示，转子座22对应连接排213设有过孔222，连接排213包括线排2131、母排2132及固定块2133，线排2131的一端通过固定块2133连接于转子座22面向转子211的一侧，母排2132套设于线排2131的外侧，线排2131的另一端穿过过孔222，并与电缆连接。可以理解的，连接排213上套有母排2132，母排2132可选用绝缘材料制成，如此绝缘材料的套管可以避免电流击穿，增加结构的绝缘强度。多个转子211上连接排213的数量可以相同，也可以不同，在此不做限定。
[0136]
相关技术中，例如cn111682383a公开的一种导电滑环中，公开了一种专门用于改善刷丝与滑槽之间磨损的滑环结构。该结构通过调整机构改变各个电刷与对应导电滑槽的接触面从而提高导电滑环的使用寿命，但是这种结构不够稳定，且爬电距离较小，在风电这种大电流环境下两极容易击穿。
[0137]
在一实施例中，转子机构2还包括设于安装腔内的分隔组件23，分隔组件23包括安装块231和多个间隔板234，其中，安装块231连接于转子座22，多个间隔板234呈同心圆间隔设置，并分别与安装块231连接，每一间隔板234位于一第一间隙内，以使相邻两个转子件21位于间隔板234的两侧。
[0138]
在本实施例中，如图2和图4所示，通过设置分隔组件23，利用分隔组件23的间隔板234将相应的两个转子211和相邻的两个定子件13进行分隔，从而增加了各个相间的爬电距离，起到防止电流击穿的作用。可以理解的，分隔组件23通过安装块231与转子座22进行固定连接，提高分隔组件23的安装稳定性，同时方便利用安装块231将多个间隔板234进行固定，并使得多个间隔板234呈同心圆间隔设置。
[0139]
可以理解的，每一间隔板234位于一第一间隙内，在转子机构2与定子座11转动连接时，每一间隔板234依次穿设于第一间隙和第二间隙134内。也即每一间隔板234位于相邻两个转子件21和相邻两个定子件13之间。
[0140]
在本实施例中，如图4所述，安装块231包括多个，多个安装块231沿间隔板234的周向方向间隔设置。可以理解的，安装块231包括安装部232和凸设于安装部232的凸起部233，凸起部233与转子座22连接，安装部232沿径向方向延伸，并分别与多个间隔板234连接。
[0141]
为了方便实现间隔板234与安装块231的连接固定，如图4所示，每一间隔板234包括筒状部235和多个凸耳部236，筒状部235呈两端开口的筒状，多个凸耳部236间隔凸设于筒状部235的一端，每一凸耳部236设有安装槽237，部分安装块231限位于安装槽237内，相邻两个凸耳部236之间形成连通散热通道的过风通道238。可选地，多个间隔板234的多个凸耳部236沿径向方向对应设置。
[0142]
在本实施例中，多个间隔板234上形成的过风通道238有利于将散热通道的气流分别经过第一间隙和第二间隙134导入散热空间121，从而对集电装置100产生的热量进行充分、且有效散热。
[0143]
在一实施例中，如图1和图2所示，转子机构2还包括油排251和注油器252，油排251连接于转子座22，注油器252连接于油排251远离转子座22的一端，注油器252用于向转子件
21供给润滑脂。可以理解的，通过设置油排251和注油器252，从而方便注油器252通过管道实现润滑油的准确稳定供给，以确保集电装置100的稳定性。
[0144]
在相关技术中，例如cn114725746a公开的一种导电滑环结构中，公开了一种能够对设备转速进行预调节的导电滑环，该结构通过在转子端面安装导电杆，其上固定有不同电阻弧段和绝缘弧段共同组成的导电调节环，通过转动导电杆使得不同阻值电阻弧段与导电环接触，改变流通电流从而实现设备转速预调节。但是这种结构的导电滑环随着使用时间的增长，磨损会较为严重，不适合风电这种较为极端的工况。
[0145]
在一实施例中，每一定子件13包括定子131和弹簧触指132，定子131呈环形设置，定子131通过支撑柱12设于容置槽111内，定子131背向支撑柱12的一侧设有滑动槽1311，弹簧触指132设于滑动槽1311内，弹簧触指132背向滑动槽1311底壁的一侧形成导电面；其中，每一转子件21设有凸出部2111，凸出部2111背向转子件21的一侧形成触电面，部分凸出部2111伸入滑动槽1311内，以使凸出部2111与弹簧触指132抵接。
[0146]
在本实施例中，如图5至图10所示，定子件13的定子131可选为圆环结构，使得多个定子件13的定子131设置为直径不同的同心圆结构。为了实现弹簧触指132的安装，以及方便与转子件21配合实现动态抵接，定子131的顶面设置有滑动槽1311。可选地，滑动槽1311沿定子131的周圆方向延伸设置，也即滑动槽1311为环形凹槽结构。
[0147]
可以理解的，弹簧触指132设于滑动槽1311内，通过在弹簧触指132背向滑动槽1311底壁的一侧形成导电面，从而方便转子件21的凸出部2111伸入滑动槽1311内时，凸出部2111的触电面与弹簧触指132的导电面始终保持抵接。可选地，滑动槽1311沿径向方向的宽度大于凸出部2111沿径向方向的宽度。
[0148]
在本实施例中，如图10所示，凸出部2111与弹簧触指132抵接时，转子件21在压紧力作用下，弹簧触指132被压缩，从而增大转子件21与定子件13之间的接触面积，电流通过弹簧触指132进行流通，这种方式有助于大电流的传输，增加了设备的可靠性。
[0149]
在一实施例中，图8至图10所示，滑动槽1311的底壁凹设形成有沟槽1312，弹簧触指132容纳并限位于沟槽1312内，且部分弹簧触指132凸出沟槽1312的槽口。可以理解的，通过在滑动槽1311的底壁设置沟槽1312，一方面利用沟槽1312对弹簧触指132实现限位安装，另一方面，在转子件21相对于定子件13转动过程中，避免弹簧触指132随转子件21移动的问题。
[0150]
当然，为了进一步减小转子件21与定子件13之间的磨损，在一实施例中，每一定子件13还包括润滑脂，润滑脂容置于沟槽1312内。可以理解的，润滑脂既可以减小转子件21与定子件13之间的磨损，又有助于集电装置100传输大电流。
[0151]
需要说明的是，沟槽1312内的润滑脂在重力作用下沿支撑柱12下沉至定子座11，如若发生此类现象则有可能会引起各相击穿短路，支撑柱12上伞裙的设置，可以有效防止各相之间沿立柱击穿。
[0152]
在一实施例中，弹簧触指132包括多个触指部1321和多个连接部1322，多个触指部1321和多个连接部1322交替连接，并形成环形，每一触指部1321背向滑动槽1311底壁的一侧形成导电面，沟槽1312包括多个第一槽段1313和多个第二槽段1314，多个第一槽段1313和多个第二槽段1314交替设置，并相互连通，每一触指部1321容置于一第一槽段1313内，且部分触指部1321凸出第一槽段1313的槽口，每一连接部1322容置于一第二槽段1314内。
[0153]
在本实施例中，如图8和图9所示，通过将弹簧触指132设置为多个触指部1321和多个连接部1322，使得多个触指部1321和多个连接部1322交替连接，并形成环形，使得定子件13既可以通过多个触指部1321与转子件21进行抵接，同时又可以减小定子件13与转子件21之间的磨损问题。
[0154]
在一实施例中，第二间隙134的宽度为15mm～60mm。在本实施例中，如图5和图6所示，第二间隙134的宽度为第二间隙134沿径向方向的宽度。通过将相邻两个定子件13之间的距离设置在15mm～60mm之间，从而使得可以优化多根电缆的整体布局，增大导电滑环传输大电流的能力，一定程度上也便于安装与检修；通过第二间隙134的宽度控制，有效增加了相邻两个定子件13之间的爬电距离，起到防止电流击穿的作用。
[0155]
可选地，第二间隙134的宽度为15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm等，在此不做限定。
[0156]
在本实施例中，第一间隙的宽度可选为15mm～60mm。第一间隙的宽度为第一间隙沿径向方向的宽度。通过将相邻两个转子件21之间的距离设置在15mm～60mm之间，从而使得可以优化多根电缆的整体布局，增大导电滑环传输大电流的能力，一定程度上也便于安装与检修；通过第一间隙的宽度控制，有效增加了相邻两个转子件21之间的爬电距离，起到防止电流击穿的作用。可选地，第一间隙的宽度和第二间隙134的宽度相同。
[0157]
可以理解的，多个定子件13形成的多个第二间隙134中，多个第二间隙134的宽度可以相同，也可以不同。可选地，多个第二间隙134的宽度从定子组件中心沿径向方向逐渐增大。当然，多个转子件21形成的多个第一间隙，多个第一间隙的宽度可以相同，也可以不同。可选地，多个第一间隙的宽度从转子机构2中心沿径向方向逐渐增大。
[0158]
在本实施例中，如图6所示，伞裙在容置槽111底壁的投影与第二间隙134在容置槽111底壁的投影部分重合。可以理解的，伞裙沿垂直于支撑柱12延长方向的截面面积大于支撑柱12重合部分的定子件13的面积，如此可有效通过伞裙增大散热面积，提高散热效果。
[0159]
为了进一步提高定子件13的安装稳定性，可选地，支撑柱12包括多个，每一定子件13通过多个支撑柱12与定子座11连接，多个支撑柱12沿定子件13的周向方向间隔设置。可选地，支撑柱12的数量为2个～10个。在本实施例中，如图6所示，连接于相邻两个定子件13的支撑柱12的连线不与定子组件的径向方向重合，如此可避免相邻支撑柱12上伞裙相互影响，既可以避免结构产生干涉，又可以提高散热效果。
[0160]
可以理解的，多个定子件13可选为两个、三个、四个、五个、六个或多个，在此不做限定。相应地，多个转子件21可选为两个、三个、四个、五个、六个或多个，在此不做限定。在本实施例中，定子件13可选为六个，转子件21可选为六个，六个定子件13呈同心圆结构设置，六个转子件21呈同心圆结构设置，且转子件21和定子件13一一对应设置。
[0161]
在一实施例中，如图5和图7所示，每一定子件13还包括铜排133和温度传感器135，铜排133的一端连接于定子131，铜排133的另一端贯穿容置槽111的底壁，温度传感器135设于定子座11背向转子件21的一侧，并靠近铜排133伸出容置槽111的一端。
[0162]
在本实施例中，通过在定子131上连接铜排133，从而将转子件21传输给定子件13的电流利用铜排133实现导电传输。铜排133可选为铜线排、弹片或导电连接板等，在此不做限定。可以理解的，通过设置温度传感器135，从而利用温度传感器135检测定子件13的温度，传递温度信号，以防止导电滑环温升过高。
[0163]
可以理解的，温度传感器135可以固定于铜排133上，也可以固定于定子座11上，温度传感器135的检测探头可直接与铜排133抵接，可以靠近铜排133设置，在此不做限定。可选地，每一定子件13还包括多个铜排133，多个铜排133沿定子131的周向方向间隔设置。如此设置有助于集电装置100实现传输大电流。
[0164]
在一实施例中，定子机构1还包括线缆座136和线缆137，线缆座136连接于定子座11远离转子座22的一端，线缆137的一端与铜排133连接，线缆137的另一端固定于线缆座136。
[0165]
在本实施例中，如图1和图5所示，通过设置线缆座136，从而方便利用线缆座136对多个线缆137实现安装固定，并实现线缆137的顺序连接，避免线缆137杂乱。
[0166]
在一实施例中，集电装置100还包括锁紧组件4，锁紧组件4连接于转子座22的外壁，锁紧组件4的一端设有滚动件425，转子座22可拆卸地盖合于容置槽111的槽口，与定子机构1转动连接；其中，集电装置100具有锁紧组件4锁紧定子机构1的锁紧状态以及锁紧组件4释放定子机构1的释放状态；在锁紧状态，滚动件425与定子机构1滚动抵接；在释放状态，滚动件425远离定子机构1。
[0167]
在本实施例中，如图1、图5和图11所示，通过在转子机构2的转子座22的外壁设置锁紧组件4，从而在转子机构2的转子座22盖合于容置槽111的槽口时，利用锁紧组件4将转子机构2的转子座22锁紧或定位于定子机构1，使得转子机构2与定子机构1既可以实现轴向方向的定位和限位，又不影响转子机构2相对于定子机构1转动或旋转。可以理解的，通过锁紧组件4锁紧或释放定子机构1，使得集电装置100具有锁紧状态以及释放状态。
[0168]
可以理解的，通过在锁紧组件4的一端设有滚动件425，使得集电装置100在锁紧状态时，滚动件425与定子机构1滚动抵接，如此可有效保证转子机构2相对于定子机构1转动或旋转；在释放状态，滚动件425远离定子机构1，从而方便实现转子机构2与定子机构1的拆卸，简化结构，便于检修。
[0169]
在本实施例中，如图1、图5和图11所示，锁紧组件4的结构可以是锁紧钩结构，也可以是其他能够实现锁紧或释放定子机构1的结构，具体参照现有技术，在此不做限定。
[0170]
本发明的集电装置100通过在定子机构1设有容置槽111，且在容置槽111内设有导电面，并在转子机构2设有触电面，将转子机构2可拆卸地盖合于定子机构1的容置槽111的槽口，与定子机构1转动连接时，此时转子机构2的触电面与容置槽111内的导电面抵接导通，如此在转子机构2相对于定子机构1转动或旋转时，转子机构2的触电面与容置槽111内的导电面始终处于抵接导通状态，从而实现电力从转子机构2向定子机构1的动态传输；同时，通过在转子座22的外壁设置锁紧组件4，并在锁紧组件4的一端设有滚动件425，从而利用锁紧组件4锁紧或释放定子机构1，使得集电装置100具有锁紧状态以及释放状态，在锁紧状态，滚动件425与定子机构1滚动抵接，在释放状态，滚动件425远离定子机构1，从而利用锁紧组件4既可以保证转子机构2与定子机构1的轴向定位压接，又能方便集电装置100的拆卸，使得该集电装置100有效降低检修成本。本发明的集电装置100不仅提高了稳定性，大大简化了该集电装置100整体的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。
[0171]
可以理解的，锁紧组件4也可设置于定子机构1，如此在转子机构2可拆卸地盖合于定子机构1的容置槽111的槽口，与定子机构1转动连接时，利用锁紧组件4锁紧或释放转子机构2，使得集电装置100具有锁紧状态以及释放状态，在锁紧状态，滚动件425与转子机构2
滚动抵接，在释放状态，滚动件425远离转子机构2，从而利用锁紧组件4既可以保证转子机构2与定子机构1的轴向定位压接，又能方便集电装置100的拆卸，使得该集电装置100有效降低检修成本。
[0172]
在一实施例中，锁紧组件4包括固定件41、锁紧件42及调节件43，固定件41连接于转子座22的外壁，锁紧件42活动连接于固定件41，锁紧件42的一端设有滚动件425，调节件43与锁紧件42转动连接，并与固定件41转动连接；其中，调节件43带动锁紧件42锁紧或释放定子机构1，以使滚动件425与定子机构1滚动抵接或远离。
[0173]
在本实施例中，如图1、图5和图11所示，固定件41可选为固定板结构，固定件41可固定连接于转子座22的外壁，也可以一体成型于转子座22的外壁，在此不做限定。通过将固定件41设置于转子座22的外壁设置，从而方便锁紧件42的一端凸出转子机构2的端面。
[0174]
可以理解的，锁紧件42活动设置于固定件41，使得锁紧件42的一端设有滚动件425，并通过调节件43与锁紧件42转动连接，并与固定件41转动连接，如此可利用调节件43带动锁紧件42锁紧或释放定子机构1，以使滚动件425与定子机构1滚动抵接或远离。
[0175]
在本实施例中，锁紧件42可以是条状或板状结构，锁紧件42与固定件41可以是滑动连接或移动连接等，在此不做限定。调节件43可选为把手件结构，方便用户通过调节件43操作，实现锁紧件42相对于固定件41滑动或移动，使得锁紧件42锁紧或释放转子机构2。
[0176]
可以理解的，锁紧组件4通过固定件41、锁紧件42及调节件43的配合实现对转子机构2进行锁紧和限位，使得定子机构1通过锁紧组件4对转子机构2进行轴向限位。在本实施例中，通过在锁紧件42的一端设有滚动件425，从而利用滚动件425与定子机构1滚动抵接，既可以实现限位安装，又可以减小磨损。
[0177]
在本实施例中，定子机构1的定子座11的外壁设置有限位台，限位台环绕定子座11的外壁的周缘设置，使得锁紧组件4的滚动件425与限位台滚动抵接，既可以实现限位安装，又可以减小磨损。
[0178]
可选地，锁紧组件4包括多个，多个锁紧组件4沿转子座22的外壁周向方向间隔设置，并环绕安装腔的开口设置。可以理解的，转子座22的外壁设置多个锁紧组件4，以提供转子机构2的轴向定位，避免转子机构2脱离定子机构1。锁紧组件4上的滚动件425与定子座11的限位台相接触，减小其周向运动带来的摩擦。这种结构可以实现快速压接，接触可靠，且方便拆卸，有利于维护。
[0179]
本技术的集电装置100适用于风机偏航这种转子转动速度缓慢，且能够承受大电流，结构稳定，提供一种在风机这种极端环境下具有较长使用寿命的新型导电滑环结构。在该集电装置100工作过程中，不仅可以保证转子机构2与定子机构1间轴向的定位，在检修时还能够保证转子机构2与定子机构1之间易于拆卸。
[0180]
在一实施例中，如图1、图5和图11所示，锁紧件42远离调节件43的一端设有安装孔421，滚动件425为凸轮轴承，凸轮轴承的一端穿设于安装孔421内，凸轮轴承的另一端设有滚珠轴承；其中，在锁紧状态，滚珠轴承与转子座22滚动抵接，转子座22相对于定子机构1转动时，滚珠轴承随转子座22相对于定子座11的限位台滚动。
[0181]
可以理解的，将滚动件425设置为凸轮轴承，使得凸轮轴承的一端穿设于安装孔421内，从而实现凸轮轴承的安装固定，凸轮轴承的另一端设有滚珠轴承，如此在锁紧状态，滚珠轴承与定子座11的限位台滚动抵接，转子机构2相对于定子机构1转动时，滚珠轴承随
转子机构2的转子座22相对于定子座11的限位台滚动，滚珠轴承可减小转子机构2的转子座22周向运动带来的摩擦，可以实现快速压接，接触可靠，且方便拆卸，有利于维护。
[0182]
可选地，滚珠轴承的内圈与凸轮轴承的轴之间涂有紧固胶，防止脱落，同时避免无意义拆卸。
[0183]
在一实施例中，如图1、图5和图11所示，锁紧件42设有活动槽422，活动槽422内设有转轴423，固定件41对应活动槽422凸设有转动连接耳411，调节件43的一端通过转动轴与转动连接耳411转动连接，并转动套设于转轴423，调节件43的另一端设有把手；其中，调节件43带动锁紧件42相对于固定件41移动，以使转动连接耳411沿活动槽422移动。
[0184]
可以理解的，如此设置可方便调节件43带动锁紧件42相对于固定件41移动，以使得锁紧件42锁紧或释放转子机构2，以使滚动件425与转子机构2滚动抵接或远离。
[0185]
为了避免锁紧件42脱离固定件41，在一实施例中，如图1、图5和图11所示，锁紧件42设有锁紧孔424，固定件41设有移动孔，锁紧组件4还包括防松件44，防松件44依次穿设于移动孔和锁紧孔424；其中，调节件43带动锁紧件42相对于固定件41移动，以使防松件44沿移动孔移动。
[0186]
可以理解的，防松件44可以是螺母与螺栓的配合结构，也可以是其他能够实现锁紧件42既可以锁紧在固定件41上，又不影响锁紧件42在调节件43的带动下相对于固定件41移动。可选地，螺母为防松螺母，螺栓为带孔螺栓，防松螺母与带孔螺栓相配合，用以锁定锁紧件42，防止锁紧件42松动，进一步提高结构的稳定性。带孔螺栓的孔内可加铅封，避免无意义拆卸。
[0187]
在本实施例中，调节件43为手动按压把手，通过手动按压把手至竖直状态带动锁紧件42下移至结构死点，实现转子机构2与定子机构1之间的锁紧。通过抬起把手带动锁紧件42上移松开转子机构2与定子机构1。这种方式可以实现转子机构2与定子机构1间的快速压紧，防止异常振动。
[0188]
可以理解的，通过在固定件41上设置的安装孔，在锁紧件42处于压紧位置时，被锁紧件42挡住，锁紧件42与把手连接的销轴安装孔也被挡在锁紧件42与固定件41之间，除非打开铅封，不能拆卸，避免无意义拆卸。
[0189]
在一实施例中，集电装置100还包括弱电滑环3，转子机构2还设有第一贯通孔，定子机构1对应第一贯通孔设有第二贯通孔，第二贯通孔贯穿容置槽111的底壁，弱电滑环3依次穿设于第一贯通孔和第二贯通孔。
[0190]
在本实施例中，如图1、图2、图5和图6所示，弱电滑环3布置在整个集电装置100的中心。在集电装置100装设于风力发电机组上时，弱电滑环3用于风塔顶部与基座件动力电传输及控制信号的交互。
[0191]
本发明的集电装置100可应用于风机偏航这种转子转动速度缓慢，且需要能够承受高电流的情况，具有稳定且简单的结构。集电装置100通过转子机构2、定子机构1、弱电滑环3及线缆座136的组合，可以完成风力发电这种大电流条件下，风机偏航所带动的回转部分与固定在风机塔筒内的静止导线之间的动态电流传输，且通过将定子组件和转子件21设置为同心圆结构，并增加分隔组件23等隔板结构，提高了这种大电流导电滑环的安全性能。同时，通过锁紧组件4的滚珠轴承、拔叉组件212的压缩弹簧2124等结构提高了导电滑环的稳定性与使用寿命。
[0192]
可以理解的，锁紧组件4的固定件41与定子机构1固定连接。固定件41和锁紧件42之间通过防松螺母与带孔螺栓连接。锁紧件42上开有沟槽，可以实现锁紧件42的上下移动。通过手动按压把手至竖直状态带动锁紧件42下移至结构死点，实现转子机构2与定子机构1之间的锁紧。通过抬起把手带动锁紧件42上移松开转子机构2与定子机构1。这种方式可以实现定子与转子间的快速压紧，防止异常振动。
[0193]
锁紧组件4通过凸轮轴承与转子机构2相接触，转子机构2旋转时，凸轮轴承极大减少了摩擦磨损，提高了结构的稳定性。凸轮轴承内圈与轴间涂有紧固胶，防止脱落，避免无意义拆卸。螺母为防松螺母，其与带孔螺栓相配合，带孔螺栓上安装铅封，用以锁死防松螺母，避免松动。螺母与螺栓之间涂有螺纹紧固胶，进一步提高结构的稳定性，避免无意义拆卸。
[0194]
本发明还提出一种风力发电机组，该风力发电机组包括塔筒、机舱500及集电装置100，该集电装置100的具体结构参照前述实施例，由于本风力发电机组采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0195]
在本实施例中，如图1所示，机舱500与塔筒转动连接，机舱500设有发电机，集电装置100的转子机构2设于机舱500，并与发电机相连，集电装置100的定子机构1与塔筒相连。可以理解的，塔筒远离机舱500的一端固定于地面，机舱500设置有多个扇叶，使得机舱500的扇叶在高空中受到风力作用转动，以带动集电装置100的转子机构2相对于定子机构1转动。
[0196]
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种集电装置，应用于风力发电机组，其特征在于，所述集电装置包括：定子机构，所述定子机构设有容置槽，所述容置槽内设有导电面；和转子机构，所述转子机构包括转子座和转子组件，所述转子座设有安装腔，所述转子组件设于所述安装腔内，并与所述转子座围合形成散热风道，所述转子组件设有触电面，所述转子机构盖合于所述容置槽的槽口，并与所述定子机构转动连接，以使所述触电面与所述导电面抵接导通。2.如权利要求1所述的集电装置，其特征在于，所述转子座还设有连通所述散热风道的进风口和出风口，所述转子机构还包括风扇，所述风扇设于所述进风口和/或所述出风口处。3.如权利要求2所述的集电装置，其特征在于，所述转子机构还包括止回阀，所述止回阀设于所述出风口处；且/或，所述转子机构还包括过滤网，所述过滤网设于所述进风口和/或所述出风口处；且/或，所述转子机构还包括百叶窗，所述百叶窗设于所述进风口和/或所述出风口处；且/或，所述转子座包括转动盘和钢环，所述钢环设于所述转动盘的周缘，并与所述转动盘围合形成所述安装腔，所述钢环开设有连通所述安装腔的所述进风口和所述出风口，所述转动盘转动盖设于所述容置槽的槽口，且所述钢环与所述定子机构的外壁滑动抵接，所述转子组件与所述转动盘连接，并与所述转动盘和所述钢环围合形成所述散热风道。4.如权利要求1所述的集电装置，其特征在于，所述转子组件包括多个转子件，多个所述转子件呈同心圆间隔设置于所述安装腔内，相邻两个所述转子件之间形成有连通所述散热风道的第一间隙，每一所述转子件设有所述触电面；所述定子机构包括定子座和多个定子件，所述定子座设有所述容置槽，多个所述定子件呈同心圆间隔设置于所述容置槽内，相邻两个所述定子件之间形成有第二间隙，每一所述定子件设有所述导电面；其中，所述转子座盖合于所述容置槽的槽口，并与所述定子座转动连接，以使每一所述转子件与一所述定子件对应设置，且每一所述触电面与一所述导电面抵接导通。5.如权利要求4所述的集电装置，其特征在于，每一所述转子件包括：转子，所述转子设有所述触电面；拔叉组件，所述拔叉组件的一端与所述转子背向所述触电面的一侧连接，所述拔叉组件的另一端与所述转子座连接；及连接排，所述连接排的一端通过铜排线软连接于所述转子，所述连接排的另一端贯穿所述转子座，用于连接电缆。6.如权利要求5所述的集电装置，其特征在于，所述拔叉组件包括拨叉座、拨叉杆、拨叉套管及压缩弹簧，所述拨叉座连接于所述转子背向所述触电面的一侧，所述拨叉座上套有所述拨叉杆，所述拨叉座和所述拨叉杆之间安装有所述压缩弹簧，所述拨叉杆上套有所述拨叉套管，所述拨叉杆远离所述拨叉座的一端与所述转子座连接。7.如权利要求5所述的集电装置，其特征在于，所述定子座的外壁设有耐磨环，所述转子座与所述耐磨环滑动抵接；且/或，所述定子座邻近所述容置槽的槽口还设有耐磨块，所述转子座与所述耐磨块滑动抵接；
且/或，所述拔叉组件包括多个，多个所述拔叉组件沿所述转子的周向间隔设置；且/或，每一所述转子连接有多个所述连接排，多个所述连接排沿所述转子的周向间隔设置；且/或，多个所述转子的多个所述连接排沿径向方向呈螺旋状排列；且/或，所述转子座对应所述连接排设有过孔，所述连接排包括线排、母排及固定块，所述线排的一端通过所述固定块连接于所述转子座面向所述转子的一侧，所述母排套设于所述线排的外侧，所述线排的另一端穿过所述过孔，并与所述电缆连接。8.如权利要求4所述的集电装置，其特征在于，所述转子机构还包括设于所述安装腔内的分隔组件，所述分隔组件包括：安装块，所述安装块连接于所述转子座；和多个间隔板，多个所述间隔板呈同心圆间隔设置，并分别与所述安装块连接，每一所述间隔板位于一所述第一间隙内，以使相邻两个所述转子件位于所述间隔板的两侧。9.如权利要求8所述的集电装置，其特征在于，所述安装块包括多个，多个所述安装块沿所述间隔板的周向方向间隔设置；且/或，所述安装块包括安装部和凸设于所述安装部的凸起部，所述凸起部与所述转子座连接，所述安装部沿径向方向延伸，并分别与多个所述间隔板连接；且/或，每一所述间隔板包括筒状部和多个凸耳部，所述筒状部呈两端开口的筒状，多个所述凸耳部间隔凸设于所述筒状部的一端，每一所述凸耳部设有安装槽，部分所述安装块限位于所述安装槽内，相邻两个凸耳部之间形成连通所述散热通道的过风通道；且/或，所述转子机构还包括油排和注油器，所述油排连接于所述转子座，所述注油器连接于所述油排远离所述转子座的一端，所述注油器用于向所述转子件供给润滑脂。10.如权利要求4所述的集电装置，其特征在于，所述定子机构还包括支撑柱，多个所述定子件通过所述支撑柱与所述定子座连接，并与所述定子座围合形成连通所述第二间隙的散热空间，所述定子件背向所述支撑柱的一侧设有所述导电面。11.如权利要求10所述的集电装置，其特征在于，每一所述定子件包括：定子，所述定子呈环形设置，所述定子通过所述支撑柱设于所述容置槽内，所述定子背向所述支撑柱的一侧设有滑动槽；和弹簧触指，所述弹簧触指设于所述滑动槽内，所述弹簧触指背向所述滑动槽底壁的一侧形成所述导电面；其中，每一所述转子件设有凸出部，所述凸出部背向所述转子件的一侧形成所述触电面，部分所述凸出部伸入所述滑动槽内，以使所述凸出部与所述弹簧触指抵接。12.如权利要求11所述的集电装置，其特征在于，所述滑动槽的底壁凹设形成有沟槽，所述弹簧触指容纳并限位于所述沟槽内，且部分所述弹簧触指凸出所述沟槽的槽口。13.如权利要求12所述的集电装置，其特征在于，所述弹簧触指包括多个触指部和多个连接部，多个所述触指部和多个所述连接部交替连接，并形成环形，每一所述触指部背向所述滑动槽底壁的一侧形成所述导电面，所述沟槽包括多个第一槽段和多个第二槽段，多个所述第一槽段和多个所述第二槽段交替设置，并相互连通，每一所述触指部容置于一所述第一槽段内，且部分所述触指部凸出所述第一槽段的槽口，每一所述连接部容置于一所述第二槽段内；
且/或，每一所述定子件还包括润滑脂，所述润滑脂容置于所述沟槽内；且/或，所述第一间隙的宽度为15mm～60mm；且/或，所述第二间隙的宽度为15mm～60mm；且/或，所述支撑柱与所述定子可拆卸连接；且/或，所述支撑柱与所述容置槽的底壁可拆卸连接。14.如权利要求11所述的集电装置，其特征在于，每一所述定子件还包括铜排和温度传感器，所述铜排的一端连接于所述定子，所述铜排的另一端贯穿所述容置槽的底壁，所述温度传感器设于所述定子座背向所述转子件的一侧，并靠近所述铜排伸出所述容置槽的一端。15.如权利要求14所述的集电装置，其特征在于，所述定子机构还包括线缆座和线缆，所述线缆座连接于所述定子座远离所述转子座的一端，所述线缆的一端与所述铜排连接，所述线缆的另一端固定于所述线缆座；且/或，每一所述定子件还包括多个所述铜排，多个所述铜排沿所述定子的周向方向间隔设置。16.如权利要求1至15中任一项所述的集电装置，其特征在于，所述集电装置还包括锁紧组件，所述锁紧组件连接于所述转子座的外壁，所述锁紧组件的一端设有滚动件，所述转子座可拆卸地盖合于所述容置槽的槽口，与所述定子机构转动连接；其中，所述集电装置具有所述锁紧组件锁紧所述定子机构的锁紧状态以及所述锁紧组件释放所述定子机构的释放状态；在所述锁紧状态，所述滚动件与所述定子机构滚动抵接；在所述释放状态，所述滚动件远离所述定子机构。17.如权利要求16所述的集电装置，其特征在于，所述锁紧组件包括：固定件，所述固定件连接于所述转子座的外壁；锁紧件，所述锁紧件活动连接于所述固定件，所述锁紧件的一端设有所述滚动件；及调节件，所述调节件与所述锁紧件转动连接，并与所述固定件转动连接；其中，所述调节件带动所述锁紧件锁紧或释放所述定子机构，以使所述滚动件与所述定子机构滚动抵接或远离。18.如权利要求16所述的集电装置，其特征在于，所述锁紧组件包括多个，多个所述锁紧组件沿所述转子座的外壁周向方向间隔设置。19.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括：塔筒；机舱，所述机舱与所述塔筒转动连接，所述机舱设有发电机；及如权利要求1至18中任一项所述的集电装置，所述集电装置的转子机构设于所述机舱，并与所述发电机相连，所述集电装置的定子机构与所述塔筒相连。

技术总结
本发明公开一种集电装置和风力发电机组，所述集电装置包括定子机构和转子机构，所述定子机构设有容置槽，所述容置槽内设有导电面，所述转子机构包括转子座和转子组件，所述转子座设有安装腔，所述转子组件设于所述安装腔内，并与所述转子座围合形成散热风道，所述转子组件设有触电面，所述转子机构盖合于所述容置槽的槽口，并与所述定子机构转动连接，以使所述触电面与所述导电面抵接导通。本发明旨在满足动态导电的基础上，提高集电装置的散热能力和稳定性，并且简化集电装置的结构，提高大电流集电环的安全性能，便于后期维护和保养。便于后期维护和保养。便于后期维护和保养。


技术研发人员：王成 康树峰 王玉明 向克双 张维波 金海天
受保护的技术使用者：天津沃尔法电力设备有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/15