下風向風力發(fā)電機的風輪結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電裝置領域，尤其是涉及下風向風力發(fā)電裝置領域，具體為下風向風力發(fā)電機的風輪結構。
【背景技術】
[0002]目前在風力發(fā)電領域，下風向風機都是采用的固定槳葉，見圖1，其固定槳葉20-1固裝于輪轂10上，固定槳葉20-1 (見圖1)的風力發(fā)電機通常是通過卸載控制、短路控制、或機械剎車控制來實現(xiàn)在大風速段的轉(zhuǎn)速、功率調(diào)整，但是上述控制方式對發(fā)電機的要求非常高，并且容易損壞發(fā)電機，一旦發(fā)電機損壞很有可能出現(xiàn)飛車等現(xiàn)象，對安全造成很大隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供了下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其能解決現(xiàn)有下風向風力發(fā)電機固定槳葉在大風速段難以控制問題。
[0004]其技術方案是這樣的，其包括輪轂和葉片，所述輪轂通過軸套部安裝于風機的輪軸上并能與所述輪軸同步轉(zhuǎn)動，其特征在于:所述輪轂與葉片之間通過連接件活動連接，所述活動連接件能夠?qū)崿F(xiàn)所述迎風角和迎風面積的調(diào)整。
[0005]進一步的，其還包括復位彈簧，所述復位彈簧一端固定連接于所述輪轂的軸套部的外壁、另一端連接于所述葉片的上風向側面。
[0006]進一步的，所述活動連接件為彈性連接件，所述彈性連接件包括輪轂連接部與葉片連接部，所述輪轂連接部與葉片連接部呈夾角折彎并連接成整體；
更進一步的，所述彈性連接件與所述輪轂、葉片之間均通過第一螺栓、第一螺母連接；所述輪轂、葉片與所述彈性連接件的連接端分別開有凹形槽，所述彈性連接件的輪轂連接部、葉片連接部分別嵌裝于所述凹形槽內(nèi)后由所述第一螺栓、第一螺母與所述輪轂、葉片鎖緊；優(yōu)選的，所述彈性連接件為橡膠件。
[0007]進一步的，所述活動連接件為鉸鏈裝置，所述輪轂與所述葉片之間通過所述鉸鏈裝置轉(zhuǎn)動連接；
更進一步的，所述鉸鏈裝置包括第一鉸鏈板與第二鉸鏈板，所述第一鉸鏈板通過第二螺栓、第二螺母安裝于所述輪轂，所述第二鉸鏈板通過第三螺栓、第三螺母安裝于所述葉片，所述第一鉸鏈板、第二鉸鏈板之間通過轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動連接；
所述輪轂的鉸鏈板安裝端、所述葉片的鉸鏈板安裝端分別開有L形槽，所述第一鉸鏈板、第二鉸鏈板分別安裝于所述輪轂、葉片的L形槽內(nèi)，所述第二螺栓依次穿過所述輪轂、第一鉸鏈板后與所述第二螺母螺紋連接鎖緊，所述第三螺栓依次穿過所述葉片、第二鉸鏈板后與所述第三螺母螺紋連接鎖緊。
[0008]本發(fā)明的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其結構簡單，其通過活動連接件將葉片與輪轂活動連接，當風速超過額定風速時葉片受到風阻推動在活動連接件的作用下向前翻轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)葉片迎風角度和迎風面積的自調(diào)節(jié)，因此其葉片迎風角度與迎風面積能隨著風速的變化而自動調(diào)節(jié)而不會對發(fā)電機不會造成損壞，從而有效保證了風機運行的安全可靠；復位彈簧能夠?qū)θ~片起到限位作用，從而保證葉片角度調(diào)節(jié)時的風輪結構的穩(wěn)定，進一步保證見機運行的安全可靠。
【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有固定槳葉的風輪結構示意圖；
圖2為本發(fā)明下風向風力發(fā)電機的風輪結構在葉片變槳后示意圖；
圖3為本發(fā)明中活動連接件為彈性連接件的風輪結構示意圖；
圖4為本發(fā)明中輪轂、彈性連接件以及葉片之間的局部連接剖面示意圖；
圖5為本發(fā)明中彈性連接件結構示意圖；
圖6為本發(fā)明中彈性連接件與葉片裝配連接的剖面示意圖；
圖7為本發(fā)明中彈性連接件與葉片裝配示意圖；
圖8為本發(fā)明中輪轂、剛性轉(zhuǎn)軸以及葉片之間的連接剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0010]見圖2、圖3和圖4，本發(fā)明葉輪結構包括輪轂10、葉片20、活動連接件和復位彈簧40，輪轂10通過軸套部11安裝于風機的輪軸50上并能帶動輪軸50同步轉(zhuǎn)動，輪轂10與葉片20之間通過活動連接件轉(zhuǎn)動連接，活動連接件為彈性連接件31，見圖5、圖6和圖7，彈性連接件31包括輪轂連接部311與葉片連接部312，輪轂連接部311與葉片連接部312呈夾角折彎并連接成整體，輪轂連接部311與葉片連接部312之間的夾角為α，該夾角α的作用是變槳后使葉片有個扭角，在葉輪旋轉(zhuǎn)過程中葉片產(chǎn)生阻力從而抑制轉(zhuǎn)速；輪轂10、葉片20與彈性連接件31的連接端分別開有凹形槽，彈性連接件31的輪轂連接部311、葉片連接部312分別嵌裝于凹形槽內(nèi)后由第一螺栓61、第一螺母62與輪轂10、葉片20鎖緊；復位彈簧40 —端固定連接于輪轂10的軸套部11的外壁、另一端連接于葉片20的上風向側面；其中，彈性連接件31優(yōu)選為橡膠件。在額定風速的情況下，葉片20在復位彈簧40的作用下與輪轂10之間保持設計角度，當風速超過額定風速時葉片20受風力推動作用，而由于葉片20與輪轂10之間由彈性連接件31連接，故彈性連接件31產(chǎn)生形變從而實現(xiàn)葉片20的迎風角度和迎風面積的自動調(diào)節(jié)。
[0011]活動連接件還能為鉸鏈裝置32，見圖8，鉸鏈裝置32包括第一鉸鏈板321與第二鉸鏈板322，第一鉸鏈板321通過第二螺栓63、第二螺母64安裝于輪轂10，第二鉸鏈板322通過第三螺栓65、第三螺母66安裝于葉片20，第一鉸鏈板321、第二鉸鏈板322之間通過轉(zhuǎn)動軸323轉(zhuǎn)動連接；輪轂10的鉸鏈板安裝端、葉片20的鉸鏈板安裝端分別開有L形槽，第一鉸鏈板321、第二鉸鏈板322分別安裝于輪轂、葉片的L形槽內(nèi)，第二螺栓63依次穿過輪轂10、第一鉸鏈321板后與第二螺母64螺紋連接鎖緊，第三螺栓65依次穿過葉片20、第二鉸鏈板322后與第三螺母65螺紋連接鎖緊；當風速超過額定風速時葉片20受風力推動帶動第二鉸鏈板322繞轉(zhuǎn)動軸323轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)葉片20的迎風角度和迎風面積的自動調(diào)節(jié)。
[0012]附圖中，A向為風向。
[0013]采用本發(fā)明的葉輪結構后，其在保證前有的額定風速段的功率和轉(zhuǎn)速的基礎上能有效控制高風速段轉(zhuǎn)速，使其在高風速段能很好有效的輸出功率，大大增加了發(fā)電功率并增大了適用風速范圍；同時，在高風速段能改變?nèi)~片的槳距角和迎風面積使風輪對發(fā)電機的負荷減少并減小對塔架負荷；而葉片在彈簧的作用下能使其零響應時間恢復相應狀態(tài)，從而增加發(fā)電效率；此外本發(fā)明的葉片結構在葉片變槳調(diào)節(jié)過程中對發(fā)電機的要求較低，因而亦能有效降低電控成本并最終能降低風力發(fā)電機的運行成本。
【主權項】
1.下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其包括輪轂和葉片，所述輪轂通過軸套部安裝于風機的輪軸上并能與所述輪軸同步轉(zhuǎn)動，其特征在于:所述輪轂與葉片之間通過連接件活動連接，所述活動連接件能夠?qū)崿F(xiàn)所述迎風角和迎風面積的調(diào)整。2.根據(jù)權利要求1所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:其還包括復位彈簧，所述復位彈簧一端固定連接于所述輪轂的軸套部的外壁、另一端連接于所述葉片的上風向側面。3.根據(jù)權利要求1或2所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:所述活動連接件為彈性連接件，所述彈性連接件包括輪轂連接部與葉片連接部，所述輪轂連接部與葉片連接部呈夾角折彎并連接成整體。4.根據(jù)權利要求3所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:所述彈性連接件與所述輪轂、葉片之間均通過第一螺栓、第一螺母連接。5.根據(jù)權利要求4所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:所述輪轂、葉片與所述彈性連接件的連接端分別開有凹形槽，所述彈性連接件的輪轂連接部、葉片連接部分別嵌裝于所述凹形槽內(nèi)后由所述第一螺栓、第一螺母與所述輪轂、葉片鎖緊。6.根據(jù)權利要求4或5所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:所述彈性連接件優(yōu)選為橡膠件。7.根據(jù)權利要求1或2所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:所述活動連接件為鉸鏈裝置，所述輪轂與所述葉片之間通過所述鉸鏈裝置轉(zhuǎn)動連接。8.根據(jù)權利要求7所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:所述鉸鏈裝置包括第一鉸鏈板與第二鉸鏈板，所述第一鉸鏈板通過第二螺栓、第二螺母安裝于所述輪轂，所述第二鉸鏈板通過第三螺栓、第三螺母安裝于所述葉片，所述第一鉸鏈板、第二鉸鏈板之間通過轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動連接。9.根據(jù)權利要求8所述的下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其特征在于:所述輪轂的鉸鏈板安裝端、所述葉片的鉸鏈板安裝端分別開有L形槽，所述第一鉸鏈板、第二鉸鏈板分別安裝于所述輪轂、葉片的L形槽內(nèi)，所述第二螺栓依次穿過所述輪轂、第一鉸鏈板后與所述第二螺母螺紋連接鎖緊，所述第三螺栓依次穿過所述葉片、第二鉸鏈板后與所述第三螺母螺紋連接鎖緊。
【專利摘要】本發(fā)明提供了下風向風力發(fā)電機的風輪結構，其能解決現(xiàn)有下風向風力發(fā)電機固定槳葉在大風速段難以控制問題。其包括輪轂和葉片，輪轂通過軸套部安裝于風機的輪軸上并能與輪軸而同步轉(zhuǎn)動，其特征在于：輪轂與葉片之間通過連接件活動連接，活動連接件能夠?qū)崿F(xiàn)迎風角和迎風面積的調(diào)整。
【IPC分類】F03D7/04, F03D1/06
【公開號】CN105134481
【申請?zhí)枴緾N201510499244
【發(fā)明人】鄭國濤, 趙坤, 江子安
【申請人】無錫市長江電器設備有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月14日