CN108488032B - 一种风力发电风轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源领域，尤其涉及风力发电领域。一种风力发电风轮装置，该叶片装置包括安装基座、转动式叶片组件、向心驱动装置，所述的安装转动式叶片组件和向心驱动装置安装设置在安装基座上，转动式叶片组件共有三组，相互成60°夹角周向均匀设置在安装基座上；所述的安装基座包括安装板和法兰盘中枢轴；所述的转动式叶片组件包括叶片、叶片固定轴、立式轴承和摆杆；所述的向心驱动装置包括向心滑块、连接杆、销轴、轴架和压块，该叶片装置还包括弹簧装置，弹簧装置使叶片复位。该装置可以自适应调整叶片的角度，提高了风力发电的效率，避免了由于风场不同发生事故。

Description

一种风力发电风轮装置
技术领域
本发明涉及新能源领域，尤其涉及风力发电领域。
背景技术
随着化石能源的大量消耗和人类生存环境的加速恶化，风能作为一种相对清洁、稳定、可靠的可再生能源已成受到越来越多的重视，国内学者对垂直轴风力机的研究热情也不断加深。但是，在低速风场、高速风场和多变风场中，风轮不但不能运行在最佳CP状态；同时增加了叶片的疲劳程度，缩短了风力机的使用寿命。这就使得风力机易启动和失速迅速制动问题一直是个难点，为了克服上述技术问题，额外的动力启动和制动虽然可行，但是消耗了其它能源从而降低了对风能的利用率。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种风力发电风轮装置，该装置可以自适应调整叶片的角度，提高了风力发电的效率，避免了由于风场不同发生事故。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种风力发电风轮装置，该风轮装置包括安装基座、转动式叶片组件、向心驱动装置，所述的转动式叶片组件和向心驱动装置安装设置在安装基座上，转动式叶片组件共有三组，两两相互成120°夹角周向均匀设置在安装基座上；所述的安装基座包括安装板和法兰盘中枢轴，安装板上设置有圆孔用于和转动式叶片组件连接固定，法兰盘中枢轴通过螺栓组固定设置在安装板中央；所述的转动式叶片组件包括叶片、叶片固定轴、立式轴承和摆杆，叶片通过螺栓组固定设置在叶片固定轴上，叶片固定轴一端固定连接叶片，另一端为圆轴，圆轴安装在两个立式轴承中，两个立式轴承通过螺栓固定设置在安装基座上，圆轴的端部与摆杆相固定连接，摆杆另一端开有槽a；所述的向心驱动装置包括向心滑块、连接杆、销轴、轴架和压块，向心滑块通过移动轴承安装在叶片固定轴圆轴部分，能在固定轴圆轴部分上自由滑动，连接杆一端通过销轴与向心滑块形成转动副连接，另一端通过销轴与轴架圆孔板形成转动副连接，轴架中央通过移动轴承安装在法兰盘中枢轴上，轴架下端均布三个凸耳c，压块固定设置在轴架下端凸耳c中，压块含有横向突出的圆柱头b，圆柱头b与摆杆的槽a形成移动副连接；该风轮装置包括弹簧装置，弹簧装置使叶片复位。
作为进一步改进，所述的叶片固定轴的一端为叉形结构，所述的叶片通过螺栓组固定设置在叉形口内。
作为进一步改进，所述的叶片由连接端到外端后端逐渐缩小，宽带也逐渐缩小。
作为进一步改进，所述的圆轴的端部为叉形结构，所述的摆杆通过螺钉固定在叉形口内。
作为进一步改进，所述的弹簧装置设置在法兰盘中枢轴上。
本发明由于采用了上述的技术方案，该装置可以自适应调整叶片的角度，提高了风力发电的效率，避免了由于风场不同发生事故。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例各功能组件的爆炸结构示意图。
图3为安装基座的爆炸结构示意图。
图4为转动式叶片组件的爆炸结构示意图。
图5为向心驱动装置的爆炸结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，所述的一种风力发电风轮装置包括安装基座1、转动式叶片组件2、向心驱动装置3和弹簧装置，所述的安装基座1用于安装转动式叶片组件2和向心驱动装置3，转动式叶片组件2共有三组，均匀设置在安装基座1上，转动式叶片组件2可以改变叶片摆角，从而适应不同的风速，充分利用风能，向心驱动装置3安装在安装基座1上，与转动式叶片组件2相连接，利用转动的速度从而改变转动式叶片组件2的摆角。
如图3所示，所述的安装基座1包括安装板11、法兰盘中枢轴12，安装板11上设置有圆孔用于和转动式叶片组件2连接固定，法兰盘中枢轴12通过螺栓组固定设置在安装板11中央，由安装板11带动法兰盘中枢轴12转动，由法兰盘中枢轴12的转动机械能后续转化为电能。
如图4所示，所述的转动式叶片组件2共设置有三组，两两相互成120°夹角周向均匀设置在安装基座1上。具体包括叶片21、叶片固定轴22、立式轴承23、摆杆24，叶片21底部通过螺栓组固定设置在叶片固定轴22上，叶片固定轴22一端固定连接叶片21，叶片由连接端到外端后端逐渐缩小，宽带也逐渐缩小。叶片固定轴22的一端为叉形结构，所述的叶片21通过螺栓组固定设置在叉形口内。叶片固定轴22的另一端为圆轴，安装在立式轴承23中，圆轴端部与摆杆24相固定连接，圆轴的端部为叉形结构，所述的摆杆24通过螺钉固定在叉形口内，摆杆24与叶片固定轴22锁定旋转，摆杆24另一端开有槽a，用于和向心驱动装置3相连接，立式轴承23固定设置在安装基座1的安装板11上，所述的转动式叶片组件2通过立式轴承23安装在安装基座1上，可通过拨动摆杆24改变叶片21的摆角，而摆杆24的转动由向心驱动装置3驱动。
如图5所示，所述的向心驱动装置3包括向心滑块31、连接杆32、销轴33、轴架34和压块35，向心滑块31通过移动轴承安装在叶片固定轴22圆轴部分，可在固定轴22圆轴部分上自由滑动，连接杆32一端通过销轴33与向心滑块31形成转动副连接，另一端通过销轴33与轴架34圆孔板形成转动副连接，轴架34中央通过移动轴承安装在法兰盘中枢轴12上，轴架34下端均布三个凸耳c，压块35固定设置在轴架34下端凸耳c中，压块35含有横向突出的圆柱头b，圆柱头b与摆杆24的槽形成移动副连接。弹簧装置设置在法兰盘中枢轴12上，弹簧装置使轴架34复位从而带动叶片复位。
当所述的一种可变螺距风力发电叶片快速转动后，向心滑块31受到离心力远离旋转中心，通过连接杆32拉动轴架34向下运动，即压块35圆柱头b推动摆杆24，使得叶片固定轴22带动叶片21在立式轴承23中转动一定幅度，从而改变叶片21的摆角，使得叶片21的迎风面变小，减小阻力，充分利用风能，风速慢下来时轴架34可通过弹簧装置复位，恢复原来的叶片角度。

Claims (6)

1.一种风力发电风轮装置，该风轮装置包括安装基座（1）、转动式叶片组件（2）、向心驱动装置（3），所述的转动式叶片组件（2）和向心驱动装置（3）安装设置在安装基座（1）上，转动式叶片组件（2）共有三组，两两相互成120°夹角周向均匀设置在安装基座（1）上；其特征在于，
所述的安装基座（1）包括安装板（11）和法兰盘中枢轴（12），安装板（11）上设置有圆孔用于和转动式叶片组件（2）连接固定，法兰盘中枢轴（12）通过螺栓组固定设置在安装板（11）中央；
所述的转动式叶片组件（2）包括叶片（21）、叶片固定轴（22）、立式轴承（23）和摆杆（24），叶片（21）通过螺栓组固定设置在叶片固定轴（22）上，叶片固定轴（22）一端固定连接叶片（21），另一端为圆轴，圆轴安装在两个立式轴承（23）中，两个立式轴承（23）通过螺栓固定设置在安装基座（1）上，圆轴的端部与摆杆（24）相固定连接，摆杆（24）另一端开有槽a；
所述的向心驱动装置（3）包括向心滑块（31）、连接杆（32）、销轴（33）、轴架（34）和压块（35），向心滑块（31）通过移动轴承安装在叶片固定轴（22）圆轴部分，能在固定轴（22）圆轴部分上自由滑动，连接杆（32）一端通过销轴（33）与向心滑块（31）形成转动副连接，另一端通过销轴（33）与轴架（34）圆孔板形成转动副连接，轴架（34）中央通过移动轴承安装在法兰盘中枢轴（12）上，轴架（34）下端均布三个凸耳c，压块（35）固定设置在轴架（34）下端凸耳c中，压块（35）含有横向突出的圆柱头b，圆柱头b与摆杆（24）的槽a形成移动副连接；
该风轮装置还包括弹簧装置，弹簧装置使叶片（21）复位。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电风轮装置，其特征在于，叶片固定轴（22）的一端为叉形结构，所述的叶片（21）通过螺栓组固定设置在叉形口内。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电风轮装置，其特征在于，叶片由连接端到外端后端逐渐缩小，宽带也逐渐缩小。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电风轮装置，其特征在于，圆轴的端部为叉形结构，所述的摆杆（24）通过螺钉固定在叉形口内。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电风轮装置，其特征在于，所述的弹簧装置设置在法兰盘中枢轴（12）上。
6.一种叶片自调整角度风力发电机组，该风力发电机组包括风轮装置、传动机构、发电机、限速或调速机构、刹车机构和机座回转体塔架，其特征在于，所述的风轮装置通过传动机构连接发电机，传动机构为变速箱，所述的风轮装置采用权利要求1~5任意一项权利要求所述的风力发电风轮装置。
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