CN101988475A - 一种变桨风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力发电机，具体说是一种变桨风力发电机。在发电机主轴的顶端安装有连接套，连接套上插接风板，风板的内侧转轴可旋转地插接在连接套上，风板的外侧转轴可旋转地插接在连接环的内侧，连接环与连接套同心，连接环的环形管状体内腔中设置有环状拉杆；外侧转轴的顶端通过凸轮和凸轮槽与环状拉杆配合；在连接环上套装有可旋转的环套，环套上固定安装主桨叶；环套与连接环之间设置有环套扭簧，环套的一侧设置有条状的锁槽，拉杆上固定连接有锁舌，锁舌的位置与环套上的锁槽位置相对应。该风力发电机桨叶偏转角度固定不变，可以防止因桨叶偏转变化引起的共振现象，在大风的情况下，主桨叶会向后倾斜一定角度，使风轮的有效迎风面积减小，可以防止大风损坏桨叶。

Description

一种变桨风力发电机

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，具体说是一种变桨风力发电机。

背景技术

利用自然风进行风力发电是人类对可再生能源的充分利用。风力发电机具有安装方便灵活、无污染、保护环境的特点，越来越受到人们的重视。但同时自然界的风也存在忽大忽小、风速不稳特点，太大的风力不仅不能很好发电，还很容易损害风机，造成不必要的损失。因此，在设计风力发电设备的时候必须要考虑应对大风的方法。现有技术中发电机应对大风的的方法可以分为两类：第一类是侧偏调速装置，即在大风出现的时风轮偏离主风向，对小风电机来讲调速不稳，对大风电机来讲调速动作缓慢。第二类是变桨调速型，主要手段是调整桨叶的偏转角度，减小桨叶的迎风面，但是，桨叶的偏转角度变为可调的以后，很容易造成多个桨叶之间不平衡，同一风轮中不同桨叶的偏转角度存在细小的差别，造成风轮转动时噪音大、运转不平稳，容易产生共振，而机械共振又会加速机器零件的老化。

发明内容

本发明的目的是提供一种桨叶偏转角度固定不变、可以防止大风破坏的变桨风力发电机。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明所述的一种变桨风力发电机包括发电机本体，安装在发电机本体中的主轴、安装在主轴上的主桨叶，其特征在于：在主轴的顶端固定安装有连接套，所述连接套上插接风板，所述风板的两端分别固定连接内侧转轴和外侧转轴，内侧转轴可旋转地插接在连接套上，外侧转轴可旋转地插接在连接环的内侧，连接环与连接套同心，所述连接环包括环形管状体、安装在环形管状体内腔中的环状拉杆，所述拉杆与环形管状体同心并且同轴；外侧转轴的顶端设置有凸轮，拉杆上设置有与凸轮配合的凸轮槽；在外侧转轴与环形管状体之间设置有转轴扭簧；连接环上套装有可旋转的环套，环套上固定安装主桨叶；环套与连接环之间设置有环套扭簧，环套的一侧设置有条状的锁槽，拉杆上固定连接有锁舌，锁舌的位置与环套上的锁槽位置相对应，所述锁舌的下端固定连接在拉杆上，锁舌的上端穿过环形管状体上的条状孔卡接在锁槽中。

环套上固定安装有辅助桨叶，所述辅助桨叶与主桨叶呈30°——145°夹角。

采用上述技术方案后，该风力发电机桨叶偏转角度固定不变，可以防止因桨叶偏转变化引起的共振现象，在大风的情况下，主桨叶会向后倾斜一定角度，使风轮的有效迎风面积减小，可以防止大风损坏桨叶。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1的A部局部放大图。

图3是环套部分的局部剖视图。

具体实施方式

如图1—图3所示，本发明所述的一种变桨风力发电机包括发电机本体，安装在发电机本体中的主轴1以及安装在主轴1上的主桨叶2。在主轴1的顶端固定安装有连接套3，所述连接套3上插接风板4，所述风板4的两端分别固定连接内侧转轴41和外侧转轴42，内侧转轴41可旋转地插接在连接套3上，外侧转轴42可旋转地插接在连接环5的内侧。风板4可以设置三个、四个或者更多，均匀地分布连接在连接套3和连接环5之间，多个风板4呈辐射状分布，可以起到连接连接套3和连接环5的辐条的作用，各风板4的结构相同，图1中只画出一个风板4表达其结构，省略其他风板。当然，也可以在连接套3和连接环5之间设置专门用于连接的辐条，辐条的两端分别固定连接在连接套3的外侧和连接环5的内侧。连接环5与连接套3同心，所述连接环5包括环形管状体51、安装在环形管状体51内腔中的环状拉杆52，所述拉杆52与环形管状体51同心并且同轴，拉杆52的截面可以是圆形，也可以采用矩形或者椭圆形截面，拉杆52可以在环形管状体51中滑动；外侧转轴42的顶端设置有凸轮43，拉杆52上设置有与凸轮43配合的凸轮槽53，所述凸轮槽53可以是设置在拉杆52上的凹槽，也可以在拉杆52上固定连接两个定位块，分别设置在凸轮43的两边，这样，两个定位块之间的空间就形成凸轮槽53，所述凸轮43可以采用各种凸轮的结构，也可以采用偏心轮的结构，其目的只要能配合凸轮槽53通过外侧转轴42的旋转推动拉杆52移动即可；在外侧转轴42与环形管状体51之间设置有转轴扭簧，通过转轴扭簧的作用使风板4的偏转角度固定，在大风等外力作用下又可以发生偏转，从而通过凸轮43推动拉杆52发生移动；连接环5上套装有可旋转的环套6，环套6上固定安装主桨叶2和辅助桨叶7，所述辅助桨叶7与主桨叶2呈30°——145°夹角，辅助桨叶7与主桨叶2的形状为公知技术，各种风轮的桨叶均可采用，辅助桨叶7的尺寸略小，辅助桨叶7与主桨叶2的数量可以采用三组、四组或者更多，均匀分布在连接环5上，图1中只画出一组辅助桨叶7与主桨叶2用以表达其结构，省略其他各组。环套6与连接环5之间设置有环套扭簧61，环套扭簧61的作用是使主桨叶2保持垂直状态。环套6的一侧设置有条状的锁槽，拉杆52上固定连接有锁舌54，锁舌54的位置与环套6上的锁槽位置相对应，所述锁舌54的下端固定连接在拉杆52上，锁舌54的上端穿过环形管状体51上的条状孔卡接在锁槽中。通过锁舌54与锁槽的配合将环套6的位置固定。

正常风力的情况下，主桨叶2与连接环5的环面垂直，风力吹动主桨叶2带动连接环5和连接套3旋转，从而带动主轴1旋转，发电机发电，辅助桨叶7位于连接环5的后面，与主轴1接近平行状态，风力对其不起作用。

当风力太大，可能会损坏桨叶的情况下，大风吹动风板4发生偏转，风板4通过凸轮43推动拉杆52移动，使锁舌54脱离环套6上的锁槽。锁舌54脱离以后，环套6可以自由旋转，风力吹动主桨叶2使其向后倾斜一定角度，同时，辅助桨叶7也同时向前偏转相同的角度，主桨叶2和辅助桨叶7共同作用推动连接环5旋转，此时，主桨叶2由于不是正面迎风，所承受的风压减小，可以防止大风损坏桨叶。风力减小以后，在环套扭簧61的作用下，主桨叶2和辅助桨叶7可以自然复位；在转轴扭簧的作用下，风板4也复位，锁舌54重新卡接在锁槽中，将环套6的位置锁定。

当然，在环套6上也可以不设置辅助桨叶7，大风时仅通过倾斜的主桨叶2推动连接环5旋转。

Claims (2)

1.一种变桨风力发电机，包括发电机本体，安装在发电机本体中的主轴（1）、安装在主轴（1）上的主桨叶（2），其特征在于：在主轴（1）的顶端固定安装有连接套（3），所述连接套（3）上插接风板（4），所述风板（4）的两端分别固定连接内侧转轴（41）和外侧转轴（42），内侧转轴（41）可旋转地插接在连接套（3）上，外侧转轴（42）可旋转地插接在连接环（5）的内侧，连接环（5）与连接套（3）同心，所述连接环（5）包括环形管状体（51）、安装在环形管状体（51）内腔中的环状拉杆（52），所述拉杆（52）与环形管状体（51）同心并且同轴；外侧转轴（42）的顶端设置有凸轮（43），拉杆（52）上设置有与凸轮（43）配合的凸轮槽（53）；在外侧转轴（42）与环形管状体（51）之间设置有转轴扭簧；连接环（5）上套装有可旋转的环套（6），环套（6）上固定安装主桨叶（2）；环套（6）与连接环（5）之间设置有环套扭簧（61），环套（6）的一侧设置有条状的锁槽，拉杆（52）上固定连接有锁舌（54），锁舌（54）的位置与环套（6）上的锁槽位置相对应，所述锁舌（54）的下端固定连接在拉杆（52）上，锁舌（54）的上端穿过环形管状体（51）上的条状孔卡接在锁槽中。

2.根据权利要求1所述的一种变桨风力发电机，其特征在于：环套（6）上固定安装有辅助桨叶（7），所述辅助桨叶（7）与主桨叶（2）呈30°——145°夹角。

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