CN112196725A - 一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片 - Google Patents

一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，包括，包括外壳，所述外壳的内腔后部固定连接有支撑机构，所述支撑机构的前部穿插固定连接有连接套，所述连接套的外表面上固定连接有一号风叶，所述一号风叶设置有八个且呈环形阵列分布，八个所述一号风叶的外侧端面上共同固定连接有连接架，所述连接架为正八边形结构，所述连接架的八个外侧端面上均设置有定风叶和动风叶，所述定风叶的内侧端面与连接架的外侧端面固定连接，所述动风叶的下部与连接架穿插活动连接。本发明所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，提高了本发电机风叶在空气流速较小的情况下的使用效果，提高了对风能的利用效果。

Description

一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片
技术领域
本发明涉及发电机叶片技术领域，特别涉及一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片。
背景技术
我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。
叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计，可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素，风力发电机中叶片的设计直接影响对风的利用效果以及对风能的转换效率，直接影响其年发电量，和风力发电机组的建造运营成本，是风能利用的重要一环。故此，我们提出一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，包括外壳，所述外壳的内腔后部固定连接有支撑机构，所述支撑机构的前部穿插固定连接有连接套，所述连接套的外表面上固定连接有一号风叶，所述一号风叶设置有八个且呈环形阵列分布，八个所述一号风叶的外侧端面上共同固定连接有连接架，所述连接架为正八边形结构，所述连接架的八个外侧端面上均设置有定风叶和动风叶，所述定风叶的内侧端面与连接架的外侧端面固定连接，所述动风叶的下部与连接架穿插活动连接，所述外壳的后端固定连接有法兰盘。
优选的，所述外壳为喇叭形结构，所述外壳的前端为喇叭口，所述外壳的内侧面前部呈倒斜角设置。
优选的，所述支撑机构包括支撑杆，所述支撑杆设置有四个且呈环形阵列分布，四个所述支撑杆的内侧面上共同固定连接有支撑环，所述支撑环的内部穿插固定连接有轴承，所述轴承的内部穿插固定连接有转轴，所述转轴的前端固定连接有降阻套，所述支撑环的前端固定连接有降阻环，所述支撑杆的外侧面与外壳的内侧面固定连接。
优选的，所述支撑杆的前端呈倒斜角设置且相交处设置成圆角，所述降阻套外半球形结构，所述降阻环为截面形状是等腰梯形的环形壳体，所述降阻环的前端面的直径小于连接套的直径。
优选的，所述连接架上八个外侧端面的前部均开设有阶梯孔。
优选的，所述定风叶为弧形结构，所述定风叶的凹面上固定连接有一号磁片。
优选的，所述动风叶包括阶梯轴，所述阶梯轴的上端固定连接有二号风叶，所述二号风叶为弧形结构，所述二号风叶的凸面上固定连接有二号磁片，所述阶梯轴穿插活动连接在阶梯孔内。
优选的，所述二号风叶的凹面的下部活动连接有限位条，所述限位条的内侧端面与连接架的外侧端面固定连接。
优选的，所述二号磁片与一号磁片通过磁场连接在一起。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、通过将外壳设置呈喇叭形结构，使气流从大口径的一端(即喇叭口)流入到外壳里面，再从小口径的一端流出外壳，在这个过程中，空气会被压缩加速，使气流以更大的速度从小口径的一端流出，从而可以起到加快空气流速的作用，提高了本发电机风叶在空气流速较小的情况下的使用效果，提高了对风能的利用效果。
2、外壳侧面前部呈倒斜角设置，可以减少外壳前部的风阻，避免因风阻过大而被气流吹毁，提高外壳的使用稳定性和使用安全性，同时可以增大进风面，提高气流的进入量。
3、通过在连接架上设置定风叶、动风叶和限位条，定风叶凹面上固定连接有一号磁片，动风叶的二号风叶凸面上固定连接有二号磁片，且二号磁片与一号磁片通过磁场连接在一起，二号风叶通过阶梯轴和阶梯孔与连接架活动连接在一起；在气流流经定风叶和二号风叶之间时，当气流的流速较大时，会将定风叶和二号风叶推开，使定风叶和二号风叶起到和一号风叶一样的作用，在气流的作用下带动转轴转动；在气流的流速较小时，定风叶和二号风叶在一号磁片和二号磁片的作用下而靠拢直至接触，形成一个兜子，可以起到兜风的作用，在气流很小的情况下，转轴也能被气流吹动而旋转，从而进一步提高了本发电机风叶在空气流速较小的情况下的使用效果，进一步提高了对风能的利用效果。
附图说明
图1为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的整体结构图；
图2为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的剖视图；
图3为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的支撑机构的结构图；
图4为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的内部结构图；
图5为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的连接架的结构图；
图6为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的A处结构放大图；
图7为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的动风叶的结构图；
图8为本发明一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片的定风叶和二号风叶合拢接触时示意图。
图中：1、外壳；2、支撑机构；3、连接套；4、一号风叶；5、连接架；6、定风叶；7、动风叶；8、限位条；9、一号磁片；10、法兰盘；21、支撑杆；22、支撑环；23、轴承；24、转轴；25、降阻套；26、降阻环；51、阶梯孔；71、阶梯轴；72、二号风叶；73、二号磁片。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-8所示，一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，包括外壳1，外壳1的内腔后部固定连接有支撑机构2，支撑机构2的前部穿插固定连接有连接套3，连接套3的外表面上固定连接有一号风叶4，一号风叶4设置有八个且呈环形阵列分布，八个一号风叶4的外侧端面上共同固定连接有连接架5，连接架5为正八边形结构，连接架5的八个外侧端面上均设置有定风叶6和动风叶7，定风叶6的内侧端面与连接架5的外侧端面固定连接，动风叶7的下部与连接架5穿插活动连接，外壳1的后端固定连接有法兰盘10。
外壳1为喇叭形结构，外壳1的前端为喇叭口，气流从大口径的一端(即喇叭口)流入到外壳1里面，再从小口径的一端流出外壳1，可以起到加快空气流速的作用，外壳1的内侧面前部呈倒斜角设置，可以减低风阻，可以增大进风面，提高气流的进入量。
支撑机构2包括支撑杆21，支撑杆21设置有四个且呈环形阵列分布，四个支撑杆21的内侧面上共同固定连接有支撑环22，支撑环22的内部穿插固定连接有轴承23，轴承23的内部穿插固定连接有转轴24，转轴24的前端固定连接有降阻套25，支撑环22的前端固定连接有降阻环26，支撑杆21的外侧面与外壳1的内侧面固定连接，可以起到连接支撑的作用。
支撑杆21的前端呈倒斜角设置且相交处设置成圆角，降阻套25外半球形结构，降阻环26为截面形状是等腰梯形的环形壳体，降阻环26的前端面的直径小于连接套3的直径，可以起到降低支撑机构2风阻的作用。
连接架5上八个外侧端面的前部均开设有阶梯孔51，可以起到连接限位动风叶7的作用。
定风叶6为弧形结构，定风叶6的凹面上固定连接有一号磁片9，通过与二号磁片73进行磁场连接，可以起到调节二号风叶72与定风叶6之间的夹角的大小的作用。
动风叶7包括阶梯轴71，阶梯轴71的上端固定连接有二号风叶72，二号风叶72为弧形结构，二号风叶72的凸面上固定连接有二号磁片73，通过与一号磁片9进行磁场连接，可以起到调节二号风叶72与定风叶6之间的夹角的大小的作用阶梯轴71穿插活动连接在阶梯孔51内，可以起到将二号风叶72与连接架5活动连接在一起的作用。
二号风叶72的凹面的下部活动连接有限位条8，限位条8的内侧端面与连接架5的外侧端面固定连接，可以起到限制二号风叶72的旋转方向的作用。
二号磁片73与一号磁片9通过磁场连接在一起，可以起到将定风叶6和二号风叶72活动连接在一起的作用，调节二号风叶72与定风叶6之间的夹角大小。
需要说明的是，本发明为一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，通过将转轴24与发电机的转动轴固定连接，通过法兰盘10将本发电机风叶固定在支撑平台上，然后进行使用；在使用时，气流通过外壳1吹动一号风叶4、定风叶6和二号风叶72，从而使转轴24转动，进而使发电机发电；在气流流经外壳1内部的过程中，由于外壳1被设置呈喇叭形结构，而气流从大口径的一端(即喇叭口)流入到外壳1里面，再从小口径的一端流出外壳1，空气会被压缩加速，从而可以加快空气流速，使作用在一号风叶4、定风叶6和二号风叶72空气的流速更大，提高一号风叶4、定风叶6和二号风叶72的转速，从而提高发电机的发电量，进而提高了对风能的利用效果；而二号风叶72通过阶梯轴71和阶梯孔51与连接架5活动连接在一起，定风叶6的凹面上固定连接有一号磁片9，二号风叶72的凸面上固定连接有二号磁片73，二号磁片73与一号磁片9通过磁场连接在一起，在气流的流速较小时，定风叶6和二号风叶72在一号磁片9和二号磁片73的作用下而靠拢直至接触，形成一个兜子，可以起到兜风的作用，在气流很小的情况下，转轴24也能被气流吹动而旋转，从而进一步提高了本发电机风叶在空气流速较小的情况下的使用效果，进一步提高了对风能的利用效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)的内腔后部固定连接有支撑机构(2)，所述支撑机构(2)的前部穿插固定连接有连接套(3)，所述连接套(3)的外表面上固定连接有一号风叶(4)，所述一号风叶(4)设置有八个且呈环形阵列分布，八个所述一号风叶(4)的外侧端面上共同固定连接有连接架(5)，所述连接架(5)为正八边形结构，所述连接架(5)的八个外侧端面上均设置有定风叶(6)和动风叶(7)，所述定风叶(6)的内侧端面与连接架(5)的外侧端面固定连接，所述动风叶(7)的下部与连接架(5)穿插活动连接，所述外壳(1)的后端固定连接有法兰盘(10)。
2.根据权利要求1所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述外壳(1)为喇叭形结构，所述外壳(1)的前端为喇叭口，所述外壳(1)的内侧面前部呈倒斜角设置。
3.根据权利要求1所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述支撑机构(2)包括支撑杆(21)，所述支撑杆(21)设置有四个且呈环形阵列分布，四个所述支撑杆(21)的内侧面上共同固定连接有支撑环(22)，所述支撑环(22)的内部穿插固定连接有轴承(23)，所述轴承(23)的内部穿插固定连接有转轴(24)，所述转轴(24)的前端固定连接有降阻套(25)，所述支撑环(22)的前端固定连接有降阻环(26)，所述支撑杆(21)的外侧面与外壳(1)的内侧面固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述支撑杆(21)的前端呈倒斜角设置且相交处设置成圆角，所述降阻套(25)外半球形结构，所述降阻环(26)为截面形状是等腰梯形的环形壳体，所述降阻环(26)的前端面的直径小于连接套(3)的直径。
5.根据权利要求1所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述连接架(5)上八个外侧端面的前部均开设有阶梯孔(51)。
6.根据权利要求1所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述定风叶(6)为弧形结构，所述定风叶(6)的凹面上固定连接有一号磁片(9)。
7.根据权利要求1所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述动风叶(7)包括阶梯轴(71)，所述阶梯轴(71)的上端固定连接有二号风叶(72)，所述二号风叶(72)为弧形结构，所述二号风叶(72)的凸面上固定连接有二号磁片(73)，所述阶梯轴(71)穿插活动连接在阶梯孔(51)内。
8.根据权利要求7所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述二号风叶(72)的凹面的下部活动连接有限位条(8)，所述限位条(8)的内侧端面与连接架(5)的外侧端面固定连接。
9.根据权利要求7所述的一种可以根据空气流速大小进行自我调节的发电机叶片，其特征在于：所述二号磁片(73)与一号磁片(9)通过磁场连接在一起。
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