CN107100792B - 一种阻力型风力机叶片调节机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阻力型风力机叶片调节机构，属于风力发电机技术领域。包括叶片、固定调节叶片的导轨、垂直中心轴、连杆机构、工字型螺纹套筒、滚轮、轴承和步进电机；所述的叶片对称安装在上下导轨之间，所述的导轨与垂直中心轴相连，所述的叶片通过连杆机构与轴承外圈相连，工字型螺纹套筒与垂直中心轴螺纹相连。叶片调节机构可以调节叶片受风面积，减少叶片因风力过大造成的损坏，降低失速现象的发生，也可以调节至最佳迎风角，以达到风力高利用率、低消耗的目的。工字型螺纹套筒和垂直中心轴可以实现自锁，使叶片处于稳定状态，从而稳定风力高利用的情况。滚轮与工字型螺纹套筒底部的耐磨性令使用寿命和更换周期都得到了较大提升。

Description

一种阻力型风力机叶片调节机构
技术领域
本发明涉及一种阻力型风力机叶片调节机构，属于风力发电机技术领域。
背景技术
使用阻力型风力机叶片调节机构比传统的风力发电机的使用寿命更长，传统的风力发电机叶片没有调节功能，效率较低，容易出现失速现象。而本发明能够充分的利用风能，由于风的方向和速度不断发生变化，为使风力发电机构的效率更高，通过不断调整到最佳迎风角的位置，以此来调节叶片收缩长度来获取更高的风力利用率。并且螺纹套筒的设计可以实现自锁，减少失速现象，以此达到高利用率，低消耗的目的。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种减少叶片因风力过大而受到损坏，提高风能的利用率，降低产生失速现象的出现，调整最佳迎风角，充分利用风能，效率高的阻力型风力接片调节机构。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种阻力型风力机叶片调节机构，其特征在于：包括叶片、固定调节叶片的导轨、垂直中心轴、连杆机构、工字型螺纹套筒、滚轮、轴承和步进电机；所述的叶片对称安装在上下导轨之间，所述的导轨与垂直中心轴相连，所述的叶片通过连杆机构与轴承外圈相连，工字型螺纹套筒与垂直中心轴螺纹相连，工字型螺纹套筒底端跟滚轮相摩擦使工字型螺纹套筒上下旋转，所述的轴承安装在工字型螺纹套筒中部。
进一步的，所述的叶片形状为半圆型空心叶片，导轨采用的是燕尾槽导轨，叶片的顶端和底端各有导轨滑块插入燕尾槽导轨与导轨连接。
进一步的，所述连杆机构与叶片底端中部和轴承各以一销连接, 工字型螺纹套筒具有内螺纹与垂直中心轴外螺纹螺纹连接，所述的轴承采用圆柱滚子轴承。
进一步的，所述的垂直中心轴的螺纹仅存在于使叶片展开最大处和最小处。
进一步的，所述的工字型螺纹套筒底端和滚轮都采用耐磨性材料。
进一步的，所述的叶片采用轻型抗变形材料，所述的垂直中心轴使用强型抗扭距材料，连杆机构采用抗扭矩、应力、变形能力强的材料。
进一步的，所述耐磨性材料为尼龙。
本发明的有益效果是：叶片调节机构可以调节叶片受风面积，减少叶片因风力过大造成的损坏，降低失速现象的发生，也可以调节至最佳迎风角，以达到风力高利用率、低消耗的目的。工字型螺纹套筒和垂直中心轴可以实现自锁，使叶片处于稳定状态，从而稳定风力高利用的情况。滚轮与工字型螺纹套筒底部的耐磨性令使用寿命和更换周期都得到了较大提升。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是叶片闭合的结构图；
图3是图1的主视图；
图4是图1的顶部透视俯视图；
图5是图1的左视图。
图中：1-叶片；2-主轴；3-连杆；4-螺纹套筒；5-滚轮；6-导轨；7-轴承；8-发电机；9-步进电机。
具体实施方式
如图1到图5所示的一种阻力型风力机叶片调节机构，其特征在于：包括叶片1、固定调节叶片1的导轨6、垂直中心轴2、连杆机构3、工字型螺纹套筒4、滚轮5、轴承7和步进电机9；所述的叶片1对称安装在上下导轨6之间，所述的导轨6与垂直中心轴2相连，所述的叶片1通过连杆机构3与轴承7外圈相连，工字型螺纹套筒4与垂直中心轴2螺纹相连，工字型螺纹套筒4底端跟滚轮5相摩擦使工字型螺纹套筒4上下旋转，所述的轴承7安装在工字型螺纹套筒4中部。所述的叶片1形状为半圆型空心叶片，导轨6采用的是燕尾槽导轨，叶片1的顶端和底端各有导轨滑块插入燕尾槽导轨与导轨6连接。所述连杆机构3与叶片1底端中部和轴承7各以一销连接, 工字型螺纹套筒4具有内螺纹与垂直中心轴2外螺纹螺纹连接，所述的轴承7采用圆柱滚子轴承。所述的垂直中心轴2的螺纹仅存在于使叶片1展开最大处和最小处。所述的工字型螺纹套筒4底端和滚轮5都采用耐磨性材料。所述的叶片1采用轻型抗变形材料，所述的垂直中心轴2使用强型抗扭距材料，连杆机构3采用抗扭矩、应力、变形能力强的材料。所述耐磨性材料为尼龙。
叶片1采用轻型抗变形材料，半圆型空心叶片，导轨6采用的是燕尾槽导轨，叶片顶端跟底端各有导轨滑块插入燕尾槽导轨以连接。导轨与垂直中心轴间有轴承，垂直中心轴使用抗扭矩能力强的材料。
工字型螺纹套筒4与垂直中心轴螺纹连接，套筒内螺纹通孔，而垂直中心轴上的螺纹仅存在于叶片展开最大处和至最小处。连杆3采用抗扭矩、应力、变形能力强的材料。套筒4底端跟滚轮5都采用（如尼龙类）耐磨性材料制作，这样可以延长零件寿命跟零件更换周期。轴承7采用圆柱滚子轴承，以减小摩擦。
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。以下结合实施例并参照附图对本发明作进一步说明，但下面的说明并非用于限制本发明的保护范围。
本发明提供的阻力型风力机叶片调节机构要点在于叶片1，增强叶片1的受力强度及寿命；主轴2、叶片1根部从壳体模具中脱离出来，单独制作。导轨6涂抹抗磨涂层，增加导轨6耐磨性。主轴2采用刚性材料，抗弯抗扭能力强。
产品实施例一：
一种风力发电机叶片，其特征在于，包括：工字形螺纹套筒4，叶片1，滚轮5，其中，叶片1采用硬橡胶制品，是绝缘体不会产生静电影响周围环境和自身的工作运行精度和运行状态，工字形螺纹套筒4下端加长，使步进电机9可以有效与其连接，调整至最佳迎风位置，不会影响连杆3从而影响发电机8的运行，所述主轴2直接连入发电机8。
产品实施例二：
实施例二是对实施例一的进一步优化，一种如上所述的风力发电机的叶片1，其特征在于，其外形形变区位于叶片1与导轨6连接部分和叶片1边缘部分，可增厚叶片1与导轨6连接部分，叶片1边缘增添金属支柱。
产品实施例三：
在上述实施例的基础上进一步优化设计，在所述叶片1壳体内部安装避雷针（可有效利用叶片1边缘金属支柱）。风力发电机一般安装在野外比较空旷的地方，相对周围的物体，叶片1所处位置较高，雷雨天气易受雷击，雷击会损坏发电机8部件，因此安装避雷针可以防止雷雨天气对风力发电机的损坏。主轴2根部涂抹防水涂层，发电机8顶部做成倾斜状，使雨水可以迅速流出，避免损害发电机8。

Claims (1)

1.一种阻力型风力机叶片调节机构，其特征在于：包括叶片（1）、固定调节叶片（1）的导轨（6）、垂直中心轴（2）、连杆机构（3）、工字型螺纹套筒（4）、滚轮（5）、轴承（7）和步进电机（9）；所述的叶片（1）对称安装在上下导轨（6）之间，所述的导轨（6）与垂直中心轴（2）相连，所述的叶片（1）通过连杆机构（3）与轴承（7）外圈相连，工字型螺纹套筒（4）与垂直中心轴（2）螺纹相连，工字型螺纹套筒（4）底端跟滚轮（5）相摩擦使工字型螺纹套筒（4）上下旋转，所述的轴承（7）安装在工字型螺纹套筒（4）中部；所述的叶片（1）形状为半圆型空心叶片，导轨（6）采用的是燕尾槽导轨，叶片（1）的顶端和底端各有导轨滑块插入燕尾槽导轨与导轨（6）连接；所述连杆机构（3）与叶片（1）底端中部和轴承（7）各以一销连接, 工字型螺纹套筒（4）具有内螺纹与垂直中心轴（2）外螺纹螺纹连接，所述的轴承（7）采用圆柱滚子轴承；所述的垂直中心轴（2）的螺纹仅存在于使叶片（1）展开最大处和最小处；所述的工字型螺纹套筒（4）底端和滚轮（5）都采用耐磨性材料；所述的叶片（1）采用轻型抗变形材料，所述的垂直中心轴（2）使用强型抗扭距材料，连杆机构（3）采用抗扭矩、应力、变形能力强的材料；所述耐磨性材料为尼龙。
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