CN211082128U - 一种水平轴风力机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及风力发电技术领域，公开了一种水平轴风力机，所述机舱的右侧安装有通过螺丝连接的风轮毂，且机舱的下表面固定安装有旋转机构，所述风轮毂的右侧固定安装有导流罩，且风轮毂的外表面通过螺钉安装有调节装置，所述旋转机构的底部通过焊接连接在塔架的一端，所述塔架的另一端固定安装有基础底座，且塔架的材质为钢管构件，本实用新型通过调节机构的设置，可伸缩桨叶的设置使得桨叶安装角度可以根据风速的随机变化而改变，从而在很大的风速范围内保持较好的转速特性，通过调节桨叶长度，使发电机组的输出功率在额定值附近，同时减小桨叶承受的载荷和风力机所受到的冲击，避免风力机受到损坏，提高了风力机的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，具体是一种水平轴风力机。
背景技术
风能是一种能量密度低、稳定性较差的能源，由于风速、风向随机变化，叶片攻角也会不断变化，导致风力机组的效率和功率的波动，并使传动力矩产生振荡，影响电能质量和电网稳定性，而水平轴风力机可分为升力型和阻力型两类。升力型旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力机，水平轴风力机是通过叶片利用风能转化为机械做功，再透过增速机将旋转速度提升促使发电机发电，风能利用率高。
但是，现有的水平轴风力机遇到强风时，风力机转速不稳定，风车叶片无法定向跟踪风向的变化进行转动，容易导致风力机功率减小，风能利用率差，且维修困难，耗力耗时，存在人身安全隐患。因此，本领域技术人员提供了一种水平轴风力机，以解决上述背景技术中提出的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水平轴风力机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种水平轴风力机，包括机舱、塔架、基础底座、风轮毂和导流罩，所述机舱的右侧安装有通过螺丝连接的风轮毂，且机舱的下表面固定安装有旋转机构，所述风轮毂的右侧固定安装有导流罩，且风轮毂的外表面通过螺钉安装有调节装置，所述旋转机构的底部通过焊接连接在塔架的一端，所述塔架的另一端固定安装有基础底座，且塔架的材质为钢管构件。
作为本实用新型再进一步的方案：所述调节装置包括第一桨叶、第二桨叶、伸缩杆、连杆和菱形组件，所述第一桨叶的右侧固定安装有第二桨叶，所述第一桨叶与第二桨叶的连接处设置有菱形组件，所述菱形组件的左右两侧通过铰接连接有连杆，且菱形组件的内部固定安装有伸缩杆。
作为本实用新型再进一步的方案：所述第一桨叶和第二桨叶的数量均为三个，且第一桨叶和第二桨叶的材质均为玻璃钢叶片构件，所述第一桨叶的长度小于第二桨叶的长度，所述菱形组件的数量为四个，且菱形组件均平行分布在第一桨叶和第二桨叶的内部。
作为本实用新型再进一步的方案：所述旋转机构包括尾翼、下法兰座、弹性垫圈、上法兰盘和旋转轴，所述旋转轴的内部依次贯穿下法兰座、弹性垫圈和上法兰盘的内部，且旋转轴的左侧固定安装有尾翼，所述上法兰盘套接在旋转轴的外表面，且上法兰盘的下表面固定连接有弹性垫圈，所述弹性垫圈的下表面固定安装有下法兰座。
作为本实用新型再进一步的方案：所述下法兰座和上法兰盘为一体式设置，且下法兰座和上法兰盘通过螺栓紧固连接，所述下法兰座和上法兰盘均为环形结构，且下法兰座和上法兰盘以弹性垫圈的圆心为基准呈对称设置。
作为本实用新型再进一步的方案：所述弹性垫圈为橡胶材质构件，且弹性垫圈的直径与下法兰座的直径相等，所述旋转轴为圆柱体结构，且旋转轴的外壁直径与上法兰盘的内孔直径相等，所述旋转轴与上法兰盘为垂直贯穿连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用旋转机构，通过风能转化为机械做功，在带动旋转轴转动，使设备能够充分利用风能进行挥发提高叶片滚动速度快速发电，若在风向发生改变逆行时，旋转轴就会第一时间根据风向作出调整，大大提升了风能利用率，方便快捷工作人员的日常维修。
2、本实用新型通过调节机构的设置，可伸缩桨叶的设置使得桨叶安装角度可以根据风速的随机变化而改变，气流的攻角在风速变化时可保持在一个比较合理的范围内，从而在很大的风速范围内保持较好的转速特性，获得较高的效率，通过调节桨叶长度，使发电机组的输出功率在额定值附近，同时减小叶片承受的载荷和风力机所受到的冲击，避免风力机受到损坏，提高了风力机的使用寿命。
附图说明
图1为一种水平轴风力机的结构示意图；
图2为一种水平轴风力机中旋转机构的结构示意图；
图3为一种水平轴风力机中调节装置的内部结构示意图；
图中：1、尾翼；2、机舱；3、旋转机构；4、塔架；5、基础底座；6、风轮毂；7、导流罩；8、第一桨叶；9、调节装置；10、第二桨叶；11、下法兰座；12、弹性垫圈；13、上法兰盘；14、旋转轴；15、伸缩杆；16、连杆；17、菱形组件。
具体实施方式
请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种水平轴风力机，包括机舱2、塔架4、基础底座5、风轮毂6和导流罩7，机舱2的右侧安装有通过螺丝连接的风轮毂6，且机舱2的下表面固定安装有旋转机构3，旋转机构3的底部通过焊接连接在塔架4的一端，塔架4的另一端固定安装有基础底座5，且塔架4的材质为钢管构件，风轮毂6的右侧固定安装有导流罩7，且风轮毂6的外表面通过螺钉安装有调节装置9，调节装置9包括第一桨叶8、第二桨叶10、伸缩杆15、连杆16和菱形组件17，第一桨叶8的右侧固定安装有第二桨叶10，第一桨叶8与第二桨叶10的连接处设置有菱形组件17，菱形组件17的左右两侧通过铰接连接有连杆16，且菱形组件17的内部固定安装有伸缩杆15，第一桨叶8和第二桨叶10的数量均为三个，且第一桨叶8和第二桨叶10的材质均为玻璃钢叶片构件，第一桨叶8的长度小于第二桨叶10的长度，菱形组件17的数量为四个，且菱形组件17均平行分布在第一桨叶8和第二桨叶10的内部，通过调节桨叶长度，使发电机组的输出功率在额定值附近，同时减小叶片承受的载荷和风力机所受到的冲击，防止风力机损坏。
在图2中：旋转机构3包括尾翼1、下法兰座11、弹性垫圈12、上法兰盘13和旋转轴14，旋转轴14的内部依次贯穿下法兰座11、弹性垫圈12和上法兰盘13的内部，且旋转轴14的左侧固定安装有尾翼1，上法兰盘13套接在旋转轴14的外表面，且上法兰盘13的下表面固定连接有弹性垫圈12，弹性垫圈12的下表面固定安装有下法兰座11，弹性垫圈12为橡胶材质构件，且弹性垫圈12的直径与下法兰座11的直径相等，旋转轴14为圆柱体结构，且旋转轴14的外壁直径与上法兰盘13的内孔直径相等，旋转轴14与上法兰盘13为垂直贯穿连接，下法兰座11和上法兰盘13为一体式设置，且下法兰座11和上法兰盘13通过螺栓紧固连接，下法兰座11和上法兰盘13均为环形结构，且下法兰座11和上法兰盘13以弹性垫圈12的圆心为基准呈对称设置，在风向发生改变逆行时，旋转轴14就会第一时间根据风向作出调整，大大提升了风能利用率，也能保证风力机的正常使用寿命。
本实用新型的工作原理是：当风速较低时，导流罩7通过风轮毂6上的第一桨叶8和第二桨叶10跟随风力引流驱动往指定方向转动，同时第一桨叶8和第二桨叶10也会完全伸展，以最大化的捕捉风能，随着风速的增大，风速超过额定值，第二桨叶10会根据风速的大小来进行收缩，同时还能节省、限制桨叶的运转，伸缩桨叶的设置使得桨叶安装角度可以根据风速的随机变化而改变，气流的攻角在风速变化时可保持在一个比较合理的范围内，从而在很大的风速范围内保持较好的转速特性，获得较高的效率，而机舱2的下表面固定安装的旋转机构3，能够通过风速运转时，自身的旋转轴14也会随着风向的运转来持续工作，也节约了能源资源，通过风能转化为机械做功，在带动旋转轴14转动的同时，使设备能够充分利用风能进行挥发提高叶片滚动速度快速发电，若在风向发生改变逆行时，旋转轴14就会第一时间根据风向作出调整，大大提升了风能利用率，而上法兰盘13和下法兰座11的设置，方便拆卸，更安全，更有利于工作人员的日常维修。
以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种水平轴风力机，包括机舱（2）、塔架（4）、基础底座（5）、风轮毂（6）和导流罩（7），其特征在于，所述机舱（2）的右侧安装有通过螺丝连接的风轮毂（6），且机舱（2）的下表面固定安装有旋转机构（3），所述风轮毂（6）的右侧固定安装有导流罩（7），且风轮毂（6）的外表面通过螺钉安装有调节装置（9），所述旋转机构（3）的底部通过焊接连接在塔架（4）的一端，所述塔架（4）的另一端固定安装有基础底座（5），且塔架（4）的材质为钢管构件。
2.根据权利要求1所述的一种水平轴风力机，其特征在于，所述调节装置（9）包括第一桨叶（8）、第二桨叶（10）、伸缩杆（15）、连杆（16）和菱形组件（17），所述第一桨叶（8）的右侧固定安装有第二桨叶（10），所述第一桨叶（8）与第二桨叶（10）的连接处设置有菱形组件（17），所述菱形组件（17）的左右两侧通过铰接连接有连杆（16），且菱形组件（17）的内部固定安装有伸缩杆（15）。
3.根据权利要求2所述的一种水平轴风力机，其特征在于，所述第一桨叶（8）和第二桨叶（10）的数量均为三个，且第一桨叶（8）和第二桨叶（10）的材质均为玻璃钢叶片构件，所述第一桨叶（8）的长度小于第二桨叶（10）的长度，所述菱形组件（17）的数量为四个，且菱形组件（17）均平行分布在第一桨叶（8）和第二桨叶（10）的内部。
4.根据权利要求1所述的一种水平轴风力机，其特征在于，所述旋转机构（3）包括尾翼（1）、下法兰座（11）、弹性垫圈（12）、上法兰盘（13）和旋转轴（14），所述旋转轴（14）的内部依次贯穿下法兰座（11）、弹性垫圈（12）和上法兰盘（13）的内部，且旋转轴（14）的左侧固定安装有尾翼（1），所述上法兰盘（13）套接在旋转轴（14）的外表面，且上法兰盘（13）的下表面固定连接有弹性垫圈（12），所述弹性垫圈（12）的下表面固定安装有下法兰座（11）。
5.根据权利要求4所述的一种水平轴风力机，其特征在于，所述下法兰座（11）和上法兰盘（13）为一体式设置，且下法兰座（11）和上法兰盘（13）通过螺栓紧固连接，所述下法兰座（11）和上法兰盘（13）均为环形结构，且下法兰座（11）和上法兰盘（13）以弹性垫圈（12）的圆心为基准呈对称设置。
6.根据权利要求4所述的一种水平轴风力机，其特征在于，所述弹性垫圈（12）为橡胶材质构件，且弹性垫圈（12）的直径与下法兰座（11）的直径相等，所述旋转轴（14）为圆柱体结构，且旋转轴（14）的外壁直径与上法兰盘（13）的内孔直径相等，所述旋转轴（14）与上法兰盘（13）为垂直贯穿连接。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113417785A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-09-21 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种带有换向机构的潮流能水轮机实验装置及实验方法 |
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2019
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