專利名稱：風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于風力發(fā)電技術領域，特別是關于一種風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構。
背景技術：
風力發(fā)電是通過自然界的風力作用于風力發(fā)電機的葉片上，驅使葉片轉動而帶動發(fā)電機運轉以產(chǎn)生電力的綠色能源技術，而從力學上來說，葉片的翼型截面的種類攻角(angle of attack)與升力系數(shù)間具有一定的關系，當風力發(fā)電機葉片的攻角達到某種程度時，升力系數(shù)提高至其最大限度，而產(chǎn)生失速(stall)現(xiàn)象，即流經(jīng)葉片表面的氣流剝離而發(fā)生擾流，此時的葉片雖不具升力作用，但阻力作用仍然存在，是以，葉片若欲得到升力，即必需使葉片前后緣連結的弦長線(chord line)與風之間的角度(即攻角)被維持在適當?shù)墓ぷ鞣秶鷥?。由于自然風力的風速并不穩(wěn)定，造成風力發(fā)電機的葉片轉速也隨之變化，一般而言，當葉片的轉速低于額定轉速時，轉速越高則螺距(pitch)角度越小越可獲得較佳的升力，因此，在先前技術中、特別是大型風力發(fā)電機技術范疇內，即有通過螺距控制(pitchcontrol，或稱旋角控制)裝置，通過改變葉片的螺距角以使攻角被維持在適當?shù)墓ぷ鞣秶?，確保升力作用的存在。而上述的螺距控制裝置，有如中國第095149013號發(fā)明專利申請案中所揭露的扇葉傾角控制結構般，其主要是通過一直線運動的套管構件，帶動樞接于該套管構件與葉片固定座間的連桿構件，俾通過該等連桿構件的傳動，使該套管構件的直線運動轉換成帶動葉片固定座旋轉的作動，據(jù)以達到改變葉片螺距角度的目的與效果。只是，上述專利前案所揭露通過連桿構件傳動的技術內容并非理想，特別需加以指出者有二，其一為其用以進行直線運動的套管構件是滑設于心軸的外側，因此，其尺寸需隨心軸外徑大小的改變而隨之變動，對于風力發(fā)電機制造端的庫存管理顯有阻礙，其二是其樞接于套管構件與葉片固定座間的連桿構件，數(shù)目是隨著葉片數(shù)量的多寡而改變，并有較大活動空間的需求，如此一來，將造成風力發(fā)電機的機艙外罩設計受到限制，不利于開發(fā)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其通過一可受力而往復線性位移作動的調整座，帶動所滑接的滑桿，從而由葉片軸向一端的偏心位置上施力驅動葉片的轉動，以改變葉片的螺距角度，據(jù)此，該風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構可以通過精簡的構成組件達成葉片螺距角度的調整，避免過為繁瑣的組成造成風力發(fā)電機的開發(fā)設計受到阻礙，同時可以因應不同葉片數(shù)量的增減。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案:
于是，本發(fā)明所提供風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構包含有一心軸；一轂，固設于該心軸上；若干個葉片組，分別具有彼此同軸串接的一固定座與一葉片，并以該心軸的軸向為中心向彼此等角地向外呈幅射狀排列位于該轂的一側；一調整部，位于該轂的一側，并介于該心軸一端與各該葉片組的軸向一端之間，用以改變各該葉片的螺距角度；一控制部，用以提供動力驅動該調整部，據(jù)以調整各該葉片的螺距角度；該調整部具有一調整座，為該控制部所提供的動力所帶動，在該心軸的軸向上行往復的線性位移，若干個滑桿，分別以桿軸一端滑設于該調整座上，并使桿軸另端連接于一對應葉片組軸向一端的偏心位置上。所述調整部更包含有若干個長形搖臂，分別以長軸一端固接于一對應葉片組的軸向一端上，并以另端與一對應的滑桿樞接。所述調整座呈多邊形板塊，并以周側板端與對應的所述滑桿滑接。所述調整部更包含有若干個滑槽，分別凹設于所述調整座的各側板端上，并與對應的所述滑桿一端滑接。所述調整座的邊數(shù)相等于所述各葉片組的數(shù)量，并使各邊相向于所述各葉片組的
軸向一端。所述心軸具有一與所述轂固接的軸身，一自所述軸身一端往內延伸的軸孔；
所述控制部具有一傳動桿，同軸滑設于該軸孔中，一端并自所述心軸一端伸出而與所
述調整座固接。所述控制部更包含有一環(huán)狀滑套，同軸滑套于所述心軸上，一連接桿，穿經(jīng)所述軸身的一部并以兩端連接該滑套與所述傳動桿，一線性致動器，以出力軸端驅動該滑套沿所述心軸是軸向往復位移。所述控制部更包含有一預定長度的條孔，沿所述心軸的軸向延伸設于所述軸身上，并與所述連接桿滑接。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過一可受力而往復線性位移作動的調整座，帶動所滑接的滑桿，從而由葉片軸向一端的偏心位置上施力驅動葉片的轉動，以改變葉片的螺距角度，據(jù)此，該風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構可以通過精簡的構成組件達成葉片螺距角度的調整，避免過為繁瑣的組成造成風力發(fā)電機的開發(fā)設計受到阻礙，同時可以因應不同葉片數(shù)量的增減。


圖1為本發(fā)明一較佳實施例的立體外觀圖。圖2為本發(fā)明一較佳實施例的一局部分解圖。圖3為本發(fā)明一較佳實施例的一局部組合圖。圖4為本發(fā)明一較佳實施例的另一局部分解圖。圖5為本發(fā)明一較佳實施例的端視圖。圖6為本發(fā)明一較佳實施例的局部剖視圖，顯示該控制部的作動。圖7為本發(fā)明一較佳實施例沿圖6的7-7割線的剖視圖，顯示該控制部的作動。圖8為本發(fā)明一較佳實施例沿一葉片組軸向的端視圖，顯示該調整部控制葉片于一螺距角度位置上。圖9為本發(fā)明一較佳實施例沿一葉片組軸向的端視圖，顯示該調整部控制葉片于另一螺距角度位置上。
具體實施例方式以下，即舉以本發(fā)明一較佳實施例，并配合圖式作進一步的說明。請參閱圖1至8，在本發(fā)明一較佳實施例所揭露風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構10，其包含有一心軸20、一轂30、若干個葉片組40、一控制部50及一調整部60。該心軸20具有一適當外徑的直形軸身21，一軸孔22自該軸身21軸向一端往內軸向延伸而成。該轂30具有一概呈圓板狀的轂身31，同軸地串接固設于該心軸的軸身21 —端上，若干個連接板32彼此等角度分開地各自以一側板端垂直固接于該轂身31的一側板面上。各該葉片組40屬已知技術內容，分別具有彼此呈同軸串接的一管狀固定座41與一葉片42，并使各該管狀固定座41各自垂直穿設于一對應連接板32上，據(jù)以使各該葉片組40呈以該心軸20的軸向為中心向外呈等角度幅射開來地排列于該轂身31的一側板面上。該控制部50則具有一傳動桿51，同軸滑設于該軸孔22中，一端并自該軸身21的一端伸出，并對應位于各該葉片組41間，一環(huán)狀滑套52同軸穿套滑設于該軸身21周側上，并可沿軸向往復滑移，一條孔53貫穿該軸身21的一部并沿該軸身21的軸向延伸適當?shù)拈L度，用以連通該軸孔22與軸身21外部，一連接桿54穿經(jīng)該條孔53，并以兩端橋接于該傳動桿51與該滑套52，一線性致動器55設于該心軸20的一側，并以出力軸端與該滑套52相接，俾以提供動力驅使該滑套52在該心軸20上往復位移。該調整部60則具有一呈多邊形的板狀調整座61，是以曲率中心同軸于該心軸20軸向的方式，固接于該傳動桿51—端上，其邊數(shù)并與各該該葉片組40的數(shù)量相等，在本實施例中是以正三角形為適例，若干個滑槽62分別凹設于該調整座61的各邊端面上，并使槽口相向于一對應的葉片組40，若干個長形搖臂63分別以長軸一端垂直固接于一對應葉片組40的軸向一端上，并使長軸另端相對于所固接的葉片組軸向呈偏心狀態(tài)，若干個滑桿64分別以桿軸一端垂直樞接于一對應搖臂63的長軸另端上，而使桿軸64呈平行于對應葉片組軸向且偏心的狀態(tài)，并使桿軸另端伸入并滑接于一對應滑槽62中。通過上述構件的組成，該風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構10在進行調整葉片螺距角的實施上，是以該線性致動器55提供該傳動桿51軸向往復線性位移所需的力，而當該傳動桿51軸移的同時，帶動固接于其一端上的該調整座61，使該調整座61隨之同步位移，進一步來說，當該調整座61位于鄰近該心軸20 —端的位置上時，如圖8所示般，使各該葉片組40具有一適當?shù)霓D距角度，而當該調整座61自該鄰近心軸的位置向外遠離該心軸20 一端時，如圖9所示般，通過各該滑桿64帶動所樞接的搖臂63，偏心施力于對應的葉片組40上，據(jù)以使各該葉片組40同步轉動適當?shù)慕嵌?，從而達到改變各該葉片組40螺距角度的目的及效果。在此并需更加特別加以指出，該風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構10相較于首揭已知技術而言，由于其對每一葉片組的控制僅通過單一的滑桿與單一的搖臂即可達成，而通過滑桿與搖臂間的樞接以及滑桿與調整座間的滑接，允許各該葉片組同步受到該調整座的調整，是以，其具有構件精簡的具體功效，并可減少所占用的空間，而有利于風力發(fā)電機的機艙外罩的設計，使開發(fā)研究較易于進行。再者，由于該風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構10是以單一的調整座61同步控制若干個的葉片組40，當葉片組的數(shù)量增加時，也僅需改變該調整座的邊數(shù)即可適應于所增加的葉片組數(shù)量，例如，當葉片自上開實施例的三組增加為五組時，該調整座的多邊形也僅需由正三角形變化成正五角形即可，無需如已知技術般額外增加過多的連桿數(shù)量。
權利要求
1.一種風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，它包含: 一心軸； 一轂，固設于該心軸上； 若干個葉片組，分別具有彼此同軸串接的一固定座與一葉片，并以該心軸的軸向為中心向彼此等角地向外呈幅射狀排列位于該轂的一側； 一調整部，位于該轂的一側，并介于該心軸一端與各該葉片組的軸向一端之間，用以改變各該葉片的螺距角度； 一控制部，用以提供動力驅動該調整部，據(jù)以調整各該葉片的螺距角度； 其特征在于: 該調整部具有一調整座，為該控制部所提供的動力所帶動，在該心軸的軸向上行往復的線性位移，若干個滑桿，分別以桿軸一端滑設于該調整座上，并使該桿軸另端連接于一對應葉片組軸向一端的偏心位置上。
2.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其特征在于，所述調整部更包含有若干個長形搖臂，分別以長軸一端固接于一對應葉片組的軸向一端上，并以另端與一對應的滑桿樞接。
3.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其特征在于，所述調整座呈多邊形板塊，并以周側板端與對應的所述滑桿滑接。
4.根據(jù)權利要求3所述的風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其特征在于，所述調整部更包含有若干個滑槽，分別凹設于所述調整座的各側板端上，并與對應的所述滑桿一端滑接。
5.根據(jù)權利要求3所述的風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其特征在于，所述調整座的邊數(shù)相等于所述各葉片組的數(shù)量，并使各邊相向于所述各葉片組的軸向一端。
6.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其特征在于，所述心軸具有一與所述轂固接的軸身，一自所述軸身一端往內延伸的軸孔； 所述控制部具有一傳動桿，同軸滑設于該軸孔中，一端并自所述心軸一端伸出而與所述調整座固接。
7.根據(jù)權利要求6所述的風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其特征在于，所述控制部更包含有一環(huán)狀滑套，同軸滑套于所述心軸上，一連接桿，穿經(jīng)所述軸身的一部并以兩端連接該滑套與所述傳動桿，一線性致動器，以出力軸端驅動該滑套沿所述心軸是軸向往復位移。
8.根據(jù)權利要求7所述的風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構，其特征在于，所述控制部更包含有一預定長度的條孔，沿所述心軸的軸向延伸設于所述軸身上，并與所述連接桿滑接。
全文摘要
一種風力發(fā)電機的葉片螺距角度控制機構包含有一心軸；一轂，固設于該心軸上；若干個葉片組，分別具有彼此同軸串接的一固定座與一葉片，并以該心軸的軸向為中心向彼此等角地向外呈幅射狀排列位于該轂的一側；一調整部，位于該轂的一側，并介于該心軸一端與各該葉片組的軸向一端之間；一控制部，據(jù)以調整各該葉片的螺距角度；該調整部具有一調整座，為該控制部所提供的動力所帶動，在該心軸的軸向上行往復的線性位移，若干個滑桿，分別以桿軸一端滑設于該調整座上，并使桿軸另端連接于一對應葉片組軸向一端的偏心位置上。本發(fā)明可通過精簡的構件調整葉片螺距角度，避免繁瑣的組成造成風力發(fā)電機的開發(fā)設計受阻礙，同時可以因應不同葉片數(shù)量的增減。
文檔編號F03D7/00GK103174586SQ20111043595
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者魏禎佑, 鄭勝宇 申請人:大銀微系統(tǒng)股份有限公司