CN101368540B - 风力发电机智能门式风叶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力发电机智能门式风叶，在智能风叶门框架中心轴14上，固定着智能风叶门框架25，由固定智能风叶门20的智能风叶门门轴7，经智能风叶门门轴轴承6、智能风叶门门轴轴承座5、智能风叶门门轴轴承22、智能风叶门门轴轴承座21，固定在智能风叶门框架25上。在智能风叶门20处于顺风向被风力吹动时，将会产生智能风叶门20自身的智能风叶门门轴7在顺风时不转动，智能风叶门20紧贴着智能风叶门框架25、驱动与之固定在一起的智能风叶门框架中心轴14顺风旋转。在智能风叶门20处于迎风向被风力吹动时，将会产生智能风叶门20被风力吹开，智能风叶门门轴7随智能风叶门20一同转动，最大旋转角度为180°。

Description

风力发电机智能门式风叶
所属技术领域
本发明属于一种风力发电机智能门式风叶，特别涉及一种风力发电机的风叶能在获取风能时，实现自动开启和关闭风门、从而达到风力发电机的风叶在顶风时自动打开，顺风时自动关闭的智能门式风叶。
背景技术
从所周知，风力发电机是目前被世界各国普遍推广的一种环保型发电装置，具有无污染、不耗能、投资与产生比效益高的发电方式。随着人们对风力发电方式的不断探索和完善、从传统的水平轴发电方式到垂直轴发电方式的出现，其发电方式的变化归根结底就是对风力发电机风叶吸收风能和发电机放置位置的探索。
但目前无论水平轴式或垂直轴式风力发电机的风能利用率都较低，导致了制造风叶的加工难度和制造成本的加大，使风力发电机技术的普遍推广受到制约。
本发明的目的在于克服以上的不足，提供一种能够使风力发电机的风叶在顶风转动时，组成风力发电机风叶总成的若干个具有智能的智能门式风叶门自动打开，从而极大的减少了风阻，当风力发电机的风叶在顺风转动时、组成风力发电机风叶总成的若干个具有智能的智能门式风叶门自动关闭，从而极大的吸收了风能。
本发明的任务在于一种风力发电机智能门式风叶，在智能风叶门框架中心轴上，固定着智能风叶门框架，由固定智能风叶门的智能风叶门门轴，经智能风叶门门轴轴承、智能风叶门门轴轴承座、智能风叶门门轴轴承、智能风叶门门轴轴承座，固定在智能风叶门框架上。
在智能风叶门处于顺风向被风力吹动时，将会产生智能风叶门自身的智能风叶门门轴在顺风时不转动，智能风叶门紧贴着智能风叶门框架、驱动与之固定在一起的智能风叶门框架中心轴顺风旋转。
在智能风叶门处于迎风向被风力吹动时，将会产生智能风叶门被风力吹开，智能风叶门门轴随智能风叶门一同转动，最大旋转角度为180°，在智能风叶门门轴随智能风叶门一同转动时，智能风叶门门轴直齿齿轮啮合智能风叶门门轴直齿齿条向心运动，智能风叶门门轴直齿齿条两端的智能风叶门门轴直齿齿条缓冲限位弹簧与智能风叶门门轴直齿齿条缓冲限位弹簧制约着智能风叶门的开关，使智能风叶门不会因风力突变而导致开、关时与智能风叶门框架发生冲击性碰撞。
当智能风叶门框架旋转到迎风位置时，智能风叶门被风力打开后，由于风压在智能风叶门两侧压力相等，智能风叶门停止转动随着智能风叶门框架继续旋转，当智能风叶门框架端头旋转到最大迎风位置时，智能风叶门被风力关闭，被关闭后的智能风叶门与智能风叶门框架端头旋转偏离最大迎风位置时，智能风叶门逐渐获得顺风对其产生的压力，智能风叶门框架与智能风叶门旋转至与风力方向垂直位置时，产生的旋转力矩最大，重复上述智能风叶门框架中心轴旋转过程。
所述的风力发电机智能门式风叶，风叶门的开启与关闭时其风叶门轴上的直齿齿轮将会啮合直齿齿条向心与离心方向运动，直齿齿条向心与离心方向运动时，其受制于两端的缓冲与限位弹簧，从而避免了风叶门开启与关闭时与风叶门框的接触时产生碰撞式冲击。
当风力特别强劲时，随着智能风叶门框架中心轴旋转的离心式摆锤机构中的摆锤将受离心力的作用克服其拉力弹簧的拉力向离心方向伸张，与此同时将会通过其摆锤球体顶向智能风叶门门轴直齿齿条拉撬杆与智能风叶门门轴直齿齿条啮合的智能风叶门门轴直齿齿轮将转动，智能风叶门开启，从而减少了风能对智能风叶门的作用力，降低了风力发电机智能门式风叶框架中心轴的转速。
同理可知：风力越大，摆锤受的离心力越大，摆锤离心行程越大，智能门式风叶开启的角度也加大，智能门式风叶受力将减少，风力发电机智能门式风叶框架中心轴的转速将降低，风力下降时，风力发电机智能门式风叶框架中心轴转速降低、摆锤所受离心力下降，智能门式风叶叶门开启角度减少，智能门式风叶叶门所受风的作用力增加，风力发电机智能门式风叶框架中心轴转速提高。
本发明所述的风力发电机智能门式风叶具有如下特点，智能门式风叶在驱动智能门式风叶风叶门框架中心轴转动时，能根据风力大小自动调节智能门式风叶的开启和开启角度的大小，从而实现了使智能风叶门框架中心轴获得较稳定的转速。当智能风叶门顶风转动时，其风叶门全部打开，顺风转动时，其风叶门全部关闭。
当风力大于智能风叶门框架中心轴所设计的额定转数时，智能风叶门将受离心机构控制，开启智能风叶门使接受风力作用的风叶面积减少，达到降低智能风叶门框架中心轴转速之目的。
所述风力发电机智能门式风叶，其智能具体的内涵是智能门式风叶的开启、关闭、开启角度大小与受风力大小所对应的变化关系的自动实现非人为所为，归功于智能门的智能设计。
所述风力发电机智能门式风叶，只以一片智能风叶门为例，实际实施中，风力发电机智能门式风叶总成的组成将会由多个智能风叶门框架和若干个智能风叶门组成。
智能风叶门框架上和智能风叶门框架中心轴上所设的相互吊拉钢索极大的加强了自身强度和抗击风力突增能力。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1示风力发电机智能门式风叶全剖视图
图2示风力发电机智能门式风叶全剖俯视图
图3示风力发电机智能门式风叶受风驱动使智能风叶门框架中心轴转动360°一周智能门式风叶位置变化全剖俯视图
图中：1-智能风叶门框架吊环           2-智能风叶门门轴直齿齿条限位套
      3-智能风叶门框架吊索           4-智能风叶门门轴直齿齿条
      5-智能风叶门门轴轴承座         6-智能风叶门门轴轴承
      7-智能风叶门门轴               8-智能风叶门门轴直齿齿轮
      9-智能风叶门门轴直齿齿条限位套
      10-智能风叶门门轴直齿齿条拉撬杆
      11-离心式摆锤                  12-智能风叶门框架中心轴吊环
      13-离心式摆锤限位弹簧          14-智能风叶门框架中心轴
      15-智能风叶门门轴直齿齿条缓冲限位弹簧套
      16-智能风叶门门轴直齿齿条缓冲限位弹簧
      17-智能风叶门框架中心轴塔架    18-智能风叶门框架中心轴轴承
      19-智能风叶门框架中心轴吊环    20-智能风叶门
21-智能风叶门门轴轴承座       22-智能风叶门门轴轴承
23-智能风叶门框架吊索         24-智能风叶门框架吊环
25-智能风叶门框架             26-智能风叶门门轴直齿齿条缓冲限位弹簧
具体实施方式
参照附图1-3，风力发电机智能门式风叶处于图1所示位置时，智能风叶门框架中心轴14顺时针旋转，当风力发电机智能门式风叶与其一体同时旋转的智能风叶门框架中心轴14转过图3位置(2)时，智能风叶门20将被风打开，当风力发电机智能门式风叶与其一体同时旋转的智能风叶门框架中心轴14转过图3位置(4)时，智能风叶门20将被风关闭，当风力发电机智能门式风叶与其一体同时旋转的智能风叶门框架中心轴14旋转到图1位置时被风所关闭的智能风叶门所受到的风的作用力最大。
同理，固定在智能风叶门框架中心轴14上面的多个与智能风叶门框架25功能相同的框架，和设置在这些框架上的与智能风叶门20功能相同的若干个智能风叶门所受风力作用时，将会使智能风叶门框架中心轴14得到连续的旋转扭矩，该扭矩的连续输出将为风力发电机提供动力源。
风力发电机智能门式风叶迎风开、顺风关的特点来自于正常设计时风力最大限度内与最小启动旋转值内，当风力超过该值时，设置于智能风叶门框架上中心轴14上的离心式摆锤机构11将会使智能风叶门轴直齿齿条拉撬杆10产生拉撬智能风叶门门轴直齿齿条4向心运动，智能风叶门门轴直齿齿轮8被啮合转动，智能风叶门20被打开、减小智能风叶门20所受风力的作用力，使超过最大限度的风力产生泄漏，保持智能风叶门框架中心轴14旋转平稳。设计时，顺时针旋转智能风叶门20关闭，则智能风叶框架中心轴14顺时针转动，同理，设计时逆时针旋转智能风叶门20关闭，则智能风叶框架中心轴14，逆时针转动。

Claims (1)

1.一种风力发电机智能门式风叶，其特征在于：智能风叶门(20)在智能风叶门框架(25)上经智能风叶门门轴(7)上的智能风叶门门轴上端轴承(6)、智能风叶门门轴下端轴承(22)并经智能风叶门门轴上端轴承座(5)和智能风叶门门轴下端轴承座(21)固定在智能风叶门框架(25)上；智能风叶门门轴直齿齿轮(8)与智能风叶门门轴直齿齿条(4)常啮合，智能风叶门门轴直齿齿条(4)套装在智能风叶门门轴直齿齿条左限位套(9)与智能风叶门门轴直齿齿条右限位套(2)中，智能风叶门门轴直齿齿条左限位套(9)与智能风叶门门轴直齿齿条右限位套(2)固定在智能风叶门框架(25)上，固定在智能风叶门门轴直齿齿条左限位套(9)上的智能风叶门门轴直齿齿条拉撬杆(10)与智能风叶门门轴直齿齿条(4)连接，离心式摆锤(11)、离心式摆锤限位弹簧(13)与智能风叶门框架(25)连接，智能风叶门门轴直齿齿条缓冲限位弹簧套(15)固定在智能风叶门框架中心轴(14)上，智能风叶门门轴直齿齿条缓冲限位弹簧(26)固定在智能风叶门框架(25)上。
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