專利名稱：一種升力型葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力機技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種升力型葉片。
背景技術(shù)：
與水平軸風(fēng)力機相比，升力型立軸風(fēng)力機轉(zhuǎn)速慢，噪音低；維護費用低；無需對風(fēng)，不存在偏航功率損失。但升力型立軸風(fēng)力機的風(fēng)能轉(zhuǎn)化率，低于水平軸風(fēng)力機，因而發(fā) 展較慢，應(yīng)用率較低。風(fēng)能利用系數(shù)較低限制了升力型垂直軸風(fēng)力機的快速發(fā)展。但是升力型風(fēng)力機不能控制轉(zhuǎn)速以及無法氣動剎車更使得其大型化應(yīng)用受到了限制。小型風(fēng)力機因為結(jié)構(gòu)較小可以采用較大的結(jié)構(gòu)尺寸來滿足風(fēng)力機的結(jié)構(gòu)強度，因此安全性問題可以不用太多的考慮，一般采用定槳距風(fēng)力機或者沒有空氣動力剎車的結(jié)構(gòu)也沒有太大安全問題。加上小型風(fēng)力機成本較低，即使葉片發(fā)生損壞，將其換掉也不會有很大的費用?？偟膩碇v，小型風(fēng)力機一般沒有氣動剎車。但是在大型風(fēng)力機應(yīng)用方面，由于制造和維護的成本都在急劇增加，因此其安全性問題必然放在一個更加重要的位置。升力型立軸風(fēng)力機變槳距設(shè)計還不夠成熟，而且目前變槳距研究設(shè)計的目的也是增大升力型風(fēng)力機的出力，并非用于限制在大風(fēng)下的轉(zhuǎn)速和出力。因此，其出發(fā)點與水平軸風(fēng)力機的完全不同。這就造成大型風(fēng)力機在大風(fēng)下，無法利用空氣動力學(xué)來控制風(fēng)力機的轉(zhuǎn)速，甚至在高風(fēng)速下無法使風(fēng)力機完全停下來的局面，因此大型風(fēng)力機的安全性沒有保障，從而極大限制了升力型風(fēng)力機的快速發(fā)展。要想突破此瓶頸，必須解決風(fēng)力機空氣動力剎車問題，使風(fēng)力機能夠在大風(fēng)下借助空氣動力剎車來停機和減速。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種具有分立式且張角可調(diào)的升力型葉片。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種升力型葉片，其特征在于包括葉片主體以及尾緣葉片，所述的尾緣葉片為兩片，兩片尾緣葉片的一端分別鉸接在所述的葉片主體上，在兩尾緣葉片之間還連接有一調(diào)節(jié)所述的兩片尾緣葉片張合角度的張合機構(gòu)。所述的張合機構(gòu)包括液壓千斤頂、兩連桿以及一用于控制液壓千斤頂輸出行程的執(zhí)行器，所述的兩連桿的一端連接在液壓千斤頂上，兩連桿的另一端分別鉸接在兩尾緣葉片上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是I、升力型葉片采用分體葉片設(shè)計，尾緣部分的葉片的張角可調(diào)，既可以打開，也可以合攏。當(dāng)風(fēng)力機起動時和正常運行時尾緣葉片合攏，整體具有流線型，產(chǎn)生升力，推動風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)。此時風(fēng)力機葉片與其他升力型垂直軸葉片無異。此效果可以保證葉片設(shè)計不影響風(fēng)力機的正常工作。[0010]2、當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)力機設(shè)計風(fēng)速，而且轉(zhuǎn)速超過風(fēng)力機設(shè)計轉(zhuǎn)速時，然后觸動液壓千斤頂工作，尾緣葉片小幅度打開，破壞了升力葉片機翼翼型，阻力增大，風(fēng)力機轉(zhuǎn)速下降。若轉(zhuǎn)速因風(fēng)大仍未下降，液體千斤頂繼續(xù)推動尾緣打開，直到轉(zhuǎn)速恒定。此效果可以保證風(fēng)力機恒速運行。此效果可以使風(fēng)力機在額定風(fēng)速外沿著額定功率直線運行，保證了風(fēng)力機聞效運行。3、當(dāng)風(fēng)速很大超過設(shè)計可承受風(fēng)速，或者需要風(fēng)力機停機的時候，此時命令執(zhí)行系統(tǒng)將執(zhí)行停機命令，液壓千斤頂推動尾緣完全打開，上下葉片翼面與弦線垂直，翹起的葉片翼面將產(chǎn)生極大的空氣動力阻力，使風(fēng)力機轉(zhuǎn)速急劇降低。此時，配合機械剎車使風(fēng)力機完全停止。若沒有氣動剎車風(fēng)力機純利用機械剎車則無法完成制動，極有可能造成風(fēng)機損壞。此效果可以使風(fēng)力機利用空氣動力阻力產(chǎn)生氣動剎車，增加安全性。4、采用空氣動力剎車，可以使升力型立軸風(fēng)力機大型化，可以運行在更高的風(fēng)速下，也可以經(jīng)受更高的風(fēng)載荷，風(fēng)機運行更加安全可靠。

圖I是本實用新型升力型葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是具有本實用新型升力葉片的立軸風(fēng)力機示意圖。圖3是圖2立軸風(fēng)力機俯視示意圖。圖4是本實用新型升力葉片剎車運行示意圖。其中1、葉片；2、風(fēng)速傳感器；3、支撐桿；4、發(fā)電機；5、風(fēng)機軸；6、轉(zhuǎn)速傳感器；7、塔架；8、葉片內(nèi)部支架；9、連桿；10、尾緣葉片轉(zhuǎn)軸；11、葉片本體；12、尾緣葉片；13、命令執(zhí)行器；14、液壓千斤頂；15、連桿根部轉(zhuǎn)軸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細說明。如圖I所示，葉片2內(nèi)部有內(nèi)支架8，起加固葉片的作用，與葉片支撐桿3相固定。葉片由葉片本體11和尾緣葉片12分立連接而成，在葉片內(nèi)部還固定有信號命令執(zhí)行器13、液壓千斤頂14、連桿9。命令執(zhí)行器13給出執(zhí)行命令信號且觸動液壓千斤頂14工作，推動連桿9向前或向后。向前推進，則通過連桿頂端轉(zhuǎn)軸11和連桿根部轉(zhuǎn)軸15，尾緣葉片12繞尾緣葉片轉(zhuǎn)軸10向外旋轉(zhuǎn)一角度，葉片打開；如果向后收縮，則尾緣葉片12合攏。如圖2所示，采用本實用新型升力型葉片的風(fēng)力機裝置，包括風(fēng)力機葉片I、葉片支撐桿3、發(fā)電機4、風(fēng)機軸5和塔架7。在風(fēng)力機軸5上通過支撐桿3安裝有2片或2片以上的升力型葉片2。風(fēng)速傳感器2固定于風(fēng)機頂部，測量高度高于風(fēng)機葉片葉尖高度；轉(zhuǎn)速傳感器6固定于塔架7上，用于測量風(fēng)力機轉(zhuǎn)速信號。如圖3所示，風(fēng)速傳感器2和轉(zhuǎn)速傳感器6及時傳信號給中央控制器，如果風(fēng)速小于額定設(shè)計風(fēng)速同時轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速，風(fēng)力機尾緣葉片12處于閉合狀態(tài)；如果風(fēng)速小于額定轉(zhuǎn)速，但轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速一定時間，觸動命令執(zhí)行器13，液壓千斤頂14打開尾緣葉片12。在慢速打開尾緣葉片12的同時，轉(zhuǎn)速信號和風(fēng)速信號將反饋信號于中央控制器，判 斷如果轉(zhuǎn)速有下降趨勢但仍高于額定轉(zhuǎn)速，或者轉(zhuǎn)速無下降趨勢，則中央控制器給予風(fēng)力機命令執(zhí)行器13命令，繼續(xù)打開尾緣葉片12。如果反饋信號顯示，尾緣葉片12打開到轉(zhuǎn)速等于或低于額定轉(zhuǎn)速，則停止打開尾緣葉片12，保持該轉(zhuǎn)速運行。如果風(fēng)速信號檢測到風(fēng)速幾秒內(nèi)遠大于設(shè)計風(fēng)速，則中央控制器給 出執(zhí)行命令，迅速全部打開尾緣葉片12，采用氣動剎車。如圖4所示為尾緣葉片12部分打開后，破壞了葉片機翼的流線型流場，產(chǎn)生較大阻力，起到減速和剎車的作用。
權(quán)利要求1.一種升カ型葉片，其特征在于包括葉片主體以及尾緣葉片，所述的尾緣葉片為兩片，兩片尾緣葉片的一端分別鉸接在所述的葉片主體上，在兩尾緣葉片之間還連接有ー調(diào)節(jié)所述的兩片尾緣葉片張合角度的張合機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升力型葉片，其特征在于所述的張合機構(gòu)包括液壓千斤頂、兩連桿以及ー用于控制液壓千斤頂輸出行程的執(zhí)行器，所述的兩連桿的一端連接在液壓千斤頂上，兩連桿的另一端分別鉸接在兩尾緣葉片上。
專利摘要本實用新型公開了一種升力型葉片，包括葉片主體以及尾緣葉片，所述的尾緣葉片為兩片，兩片尾緣葉片的一端分別鉸接在所述的葉片主體上，在兩尾緣葉片之間還連接有一調(diào)節(jié)所述的兩片尾緣葉片張合角度的張合機構(gòu)。本實用新型升力型葉片采用分體葉片設(shè)計，尾緣部分的葉片可以打開，也可以合攏。當(dāng)風(fēng)力機起動時和正常運行時尾緣葉片合攏，整體具有流線型，產(chǎn)生升力，推動風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)。此時風(fēng)力機葉片與其他升力型垂直軸葉片無異。此效果可以保證葉片設(shè)計不影響風(fēng)力機的正常工作。
文檔編號F03D7/06GK202381254SQ20112051077
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者任巖, 原紅紅, 趙振寧, 趙振宙, 鄭源, 黃娟 申請人:南京河海科技有限公司, 河海大學(xué)