CN106930903B - 一种风力发电机用风轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机用风轮装置，包括桨毂套，所述桨毂套安装在主轴上，所述主轴一侧设置有桨毂罩，所述桨毂套通过空心支撑杆与径向支撑管连接，所述径向支撑管之间通过径向支撑连接环连接，所述空心支撑杆与径向支撑管连接处设置有阀门，所述阀门位于浆毂棱形环上，所述径向支撑管上设置有连接法兰，所述活动桨叶下端面一侧设置有关节轴承，所述各关节轴承之间通过连接杆连接，所述浆毂棱形环一侧设置有限位块，所述各活动桨叶之间通过关节轴承与连接杆连接。本发明在同等功率的情况下，把液体流动势能与风能融为一体，强劲驱动风轮旋转，风轮的回转直径减小了，桨叶安装数量增加了，提高了该风轮单位面积对风能的利用率。

Description

一种风力发电机用风轮装置

技术领域

本发明涉及风力发电机用风轮装置技术领域，具体为一种风力发电机用风轮装置。

背景技术

该风力发电机用风轮装置是一种利用风能资源，直接驱动风轮旋转，将风能转化为机械能的关键部件，该风轮装置由轮毂单元，桨叶单元和蓄能单元等三个单元组成。以上部件相互配合，利用风力资源,转换成机械能的动力装置。

在目前市场上大中型风力发电机使用的风轮回转直径较大，桨叶在2至3片，其中3片桨叶使用最多，随着发电机功率的增加，桨叶制作的越来越长，使其运输和安装极不方便，虽然风轮的回转直径较大，但是对风能的单位面积有效利用率仍然较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机用风轮装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风力发电机用风轮装置，包括桨毂套，所述桨毂套安装在主轴上，所述主轴一侧设置有桨毂罩，所述桨毂套通过空心支撑杆与径向支撑管连接，所述径向支撑管之间通过径向支撑连接环连接，所述空心支撑杆与径向支撑管连接处设置有阀门，所述阀门位于浆毂棱形环上，所述径向支撑管上设置有连接法兰，所述活动桨叶下端面一侧设置有关节轴承，所述浆毂棱形环与活动桨叶之间设置有限位块，所述浆毂棱形环与连接杆之间设置有电动推杆，所述径向支撑管与活动桨叶之间设置有自润滑向心关节轴承和扭簧，所述连接杆与活动桨叶通过关节轴承连接，所述径向支撑管上安装有活动桨叶，所述径向支撑管上安装有固定桨叶。

优选的，所述活动桨叶和固定桨叶的宽度均设置为300至800mm之间。

优选的，所述活动桨叶长度在1至10米之间，固定桨叶长度在0.5至1.5米之间。

优选的，所述空心支撑杆和径向支撑管连接处设置有阀门，其内部加注有液体。

优选的，所述径向支撑管与活动桨叶之间设置有自润滑向心关节轴承和扭簧。

优选的，所述活动桨叶下端面一侧设置有关节轴承和连接杆，各活动桨叶之间保持联动。

优选的，所述电动推杆通过连接杆驱动活动桨叶在一定角度范围内作旋转变桨。

优选的，所述径向支撑管之间通过径向支撑连接环连接成圆形整体。

优选的，所述径向支撑管与活动桨叶向风轮旋转方向倾斜一定角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在同等功率的情况下，风轮的回转直径减小了，桨叶安装数量增加了，提高了该风轮单位面积对风能的利用率，把液体流动势能与风能融为一体，强劲驱动风轮旋转；该风轮的径向支撑管和桨叶采用高强度轻质材料，活动桨叶通过自润滑向心关节轴承，围绕径向支撑管外径，通过电动推杆驱动活动桨叶旋转变桨，克服了目前风轮复杂的变桨系统，并且零件尺寸较小，重量轻强度高，便于运输和现场安装，降低了运输和安装制造成本；在该风轮内注入低粘度耐寒液体，当风轮旋转后，使其液体在空心支撑杆与径向支撑管之间来回循环流动，利用液体的冲击势能，促使风轮产生偏心力矩，并且利用径向支撑连接环，把各径向支撑管连接成圆形回转整体，积蓄液体冲击势能，形成旋转惯性力，以适应年有效风能密度在100W每平方米以上广大地区的开发利用，有效扩大风力发电机的使用地域；适应安装在10KW及以上大中型不同规格的上风向 机型上，也适应安装在大中型不同规格的下风向机型上，促进了风电的普及利用。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明D处的结构示意图；

图4为本发明A-A的结构示意图；

图5为本发明B处的结构示意图。

图中：1—桨毂套、2—空心支撑杆、3—阀门、4—浆毂棱形环、5—连接法兰、6—自润滑向心关节轴承、7—扭簧、8—限位块、9—连接杆、10—关节轴承、11—螺钉、12—电动推杆、13—液体、14—径向支撑连接环、15—活动桨叶、16—径向支撑管、17—固定桨叶、18—主轴、19—桨毂罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种风力发电机用风轮装置，包括桨毂套1，桨毂套安装在主轴18上，主轴18一侧设置有桨毂罩19，桨毂套1通过空心支撑杆2与径向支撑管16连接，径向支撑管16之间通过径向支撑连接环14连接，空心支撑杆2与径向支撑管16连接处设置有阀门3，阀门3位于浆毂棱形环4上，径向支撑管16上设置有连接法兰5，活动桨叶15下端面一侧设置有关节轴承10，各关节轴承10之间通过连接杆9连接，浆毂棱形环4与活动桨叶15之间设置有限位块8，浆毂棱形环4与连接法兰5之间通过螺钉11连接，径向支撑管16与活动桨叶15之间设置有自润滑向心关节轴承6和扭簧7，浆毂棱形环4与连接杆9之间设置有电动推杆12，径向支撑管16上安装有活动桨叶15，径向支撑管16上安装有固定桨叶17。其活动桨叶15和固定桨叶17的宽度均设置为300至800mm之间，其活动桨叶15长度在1至10米之间，固定桨叶17长度在0.5至1.5米之间，空心支撑杆2和径向支撑管16连接处设置有阀门，其内部加注有液体，径向支撑管与活动桨叶之间设置有自润滑向心关节轴承10和扭簧7，活动桨叶15下端面一侧设置有关节轴承10和连接杆9，各活动桨叶之间保持联动，电动推杆12通过连接杆9驱动活动桨叶15在一定角度范围内作旋转变桨，径向支撑管16之间通过径向支撑连接环14连接成圆形整体，径向支撑管16与活动桨叶15向风轮旋转方向倾斜一定角度。

工作原理：当风速超过3米每秒以后，风能在桨叶迎风面上形成一定推力，使风轮产生了初始启动转矩，当风轮旋转起来后，装在径向支撑管16内的液体13，在空心支撑杆2与径向支撑管16之间来回循环流动，风轮内上半部分的液体流向桨毂内，而风轮内下半部分的液体流向固定桨叶端，使风轮产生偏心力矩，这样风轮在桨叶外受风力，内受液体冲击性势能的双重作用下，使风轮产生了周而复始的旋转动力，再利用径向支撑连接环14的固定连接，积蓄液体冲击势能，产生旋转惯性力，即使桨叶迎风面所受到较小的风力，也能够维持风轮旋转；当风速超过18米每秒以后，件15活动桨叶受到较大的风能推力，电动推杆开始推动活动桨叶变桨，活动桨叶之间通过连接杆保持联动，活动桨叶变桨幅度大小是根据风速自动调节；在变桨的同时主机控制系统发出指令，陆续关闭液体回到桨毂内的相应阀门，把液体控制在桨毂内，消除因液体流动而产生的偏心力矩，来逐步降低风轮转速，保护风轮。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种风力发电机用风轮装置，包括桨毂套（1），特征在于：所述桨毂套安装在主轴（18）上，所述主轴（18）一侧设置有桨毂罩（19），所述桨毂套（1）通过空心支撑杆（2）与径向支撑管（16）连接，所述径向支撑管（16）之间通过径向支撑连接环（14）连接成圆形整体，所述径向支撑管（16）与活动桨叶（15）向风轮旋转方向倾斜一定角度，所述空心支撑杆（2）与径向支撑管（16）连接处设置有阀门（3），所述空心支撑杆（2）与径向支撑管（16）内部加注有液体（13），所述阀门（3）位于桨毂棱形环（4）上，所述桨毂棱形环（4）与活动桨叶之间设置有限位块（8），所述活动桨叶（15）下端面一侧设置有关节轴承（10）和连接杆（9），各所述关节轴承（10）之间通过连接杆（9）连接，各活动桨叶之间保持联动，所述径向支撑管（16）与活动桨叶（15）之间设置有自润滑向心关节轴承（6）和扭簧（7），所述桨毂棱形环（4）与连接杆（9）之间设置有电动推杆（12），所述径向支撑管（16）上设置有连接法兰（5），所述连接法兰（5）通过螺钉（11）固定在桨毂棱形环（4）上，所述径向支撑管（16）上安装有活动桨叶（15），所述径向支撑管（16）上安装有固定桨叶（17）；

所述电动推杆（12）通过连接杆（9）驱动活动桨叶（15）在一定角度范围内作旋转变桨。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机用风轮装置，其特征在于：所述活动桨叶（15）和固定桨叶（17）的宽度均设置为300至800mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机用风轮装置，其特征在于：所述活动桨叶（15）长度在1至10米之间，固定桨叶（17）长度在0.5至1.5米之间。