CN2835641Y

CN2835641Y - 水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机

Info

Publication number: CN2835641Y
Application number: CNU2005201079587U
Authority: CN
Inventors: 刘维珍
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-14
Filing date: 2005-05-14
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2015-05-14

Abstract

本实用新型公开一种水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机的结构，由风轮、机舱、塔架组成。风轮是由轮鼓、叶柄支架、叶柄和叶片组成，轮鼓内部装有变桨距传动机构。叶片数为6个、9个、12个，叶轮直径为20米～70米。机舱装在塔架的顶端，机舱内部装有普通风力发电机常用的传动机械。采用本实用新型，能最大限度的利用叶轮区域内的迎风面积(60％～70％)，可以减少轮叶在旋转中的阻力，叶柄支架与叶柄的中段增加一个支撑点，减少根部所承受的弯矩，叶片重下降30～50％，使叶片数目可以成倍增加，单机功率成倍提高。全部叶片变桨距的结构，可以避免台风对本实用新型的破坏。

Description

水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机

技术领域

本实用新型涉及水平轴风力蜗轮机，特别是一种水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机。

背景技术

目前世界上广泛采用的风力发电设备都是三支叶片水平轴风力蜗轮机，三支叶片水平轴风力蜗轮机的缺点在于三支叶片的面积小，因此没有充分利用风力吹动叶片，带动蜗轮机运转，效率低。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述的缺点，研制一种水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机，采用多叶片、叶柄双支点及变桨距的结构，增加叶片的迎风面积，能充分利用风力推动蜗轮机运转，提高效率，能顺浆停车，避开台风和飓风的破坏。

本实用新型的目的是这样实现的：水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机由风轮、机舱、塔架组成。风轮是由轮鼓、叶柄支架、叶柄和叶片组成，轮鼓内部装有变桨距传动机构。轮鼓外部装有叶柄支架和叶柄，叶柄支架和叶柄由可以让叶柄转动但是不能让叶柄移位的叶柄支点连接。叶柄与叶片连接，叶片数为6个、9个、12个，叶轮直径为20米～70米。机舱装在塔架的顶端，机舱内部装有普通风力发电机常用的传动机械：主联轴器、主轴、偏航机构和行星齿轮增速机，4极或6极或8极三相异步发电机等，增速齿轮箱为三级行星齿轮增速机，增速比：60～160；发电机为三相异步发电机；电容器组电压400伏。在风场中，风轮所获得旋转机械能传递给发电机，发电机把机械能转变成电能，达到风力发电目的。

采用本实用新型，能最大限度的利用叶轮区域内的迎风面积(60％～70％)，叶片的断面呈流线形，可以减少轮叶在旋转中的阻力，叶片的迎风面是由一个特定函数所确定的曲面，可以提高风轮效率。由于变桨距的存在，可以实现低风速下快速起动、高效率、超风速功率限制，免得发电机过载；台风时速顺浆停车，叶片和塔架免遭破坏。叶柄支架的存在，使叶柄、叶片的中段增加一个支撑点，支撑点不影响叶柄的自由转动，这样就使此种风机的千瓦成本大幅下降。由于叶柄的根部和中段各有一个支撑点，使得叶片的悬臂结构变成两点支撑，可以大大减少根部所承受的弯矩，从而也就大大减少了叶柄根部的尺寸。叶片重量可以下降30～50％，节约大量贵重材料。由于叶柄根部的尺寸可以降至普通风机的十分之一左右，叶片数由普通的3个可以增加到6个、9个、12个，因此，单机功率可以成倍增加。采用机械传动变浆距机构，可以带动所有叶片同步同向转动，传动合理，磨损轻微，没有液压泄漏问题。超风速保护在台风和飓风来临时，全部轮叶都处于顺桨状态。轮叶和塔架所受到的推力减少到最小，使叶片和塔架得到保护，生存风速可达70米/秒。叶片的迎风面是一个曲面，曲面在半径方向上各点法线与轴向之间夹角：

α_{x} = ta n^{- 1} \frac{K R_{O}}{R_{x}}

R_x-轮叶半径变量(米)

R_o-轮叶叶尖半径(米)

K-供选择系数：k＝0.06～0.1小风机偏大、大风机偏小。

按上述函数制造出的叶片1的曲面，才能保证高效率。

附图描述

图1是本实用新型实施例主视结构示意图。

图2是本实用新型实施例侧视结构示意图。

图3是本实用新型变桨距机构横断面结构示意图。

具体实施方案

结合附图和实施例，进一步描述本实用新型的结构。

水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机由风轮、机舱5、塔架6组成。风轮是由轮鼓2、叶柄支架3、叶柄8和叶片1组成，轮鼓2内部装有变浆距传动机构7。叶轮的叶片1的数目为12个，叶片1的长度为25米。机舱5装在塔架6的顶端，塔架6高度为60米。机舱5内部装有主联轴器、主轴、偏航机构、行星齿轮增速机，8极三相异步发电机等，增速齿轮箱为三级行星齿轮增速机，增速比：60～160；电容器组电压400伏。叶片1的断面呈流线形。叶柄支架3和叶柄8由可以让叶柄转动但是不能让叶柄移位的叶柄支点4连接。

Claims

1、水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机，由风轮、机舱、塔架组成，其特征是：风轮是由轮鼓(2)、叶柄支架(3)、叶柄(8)和叶片(1)组成，轮鼓(2)内部装有变桨距传动机构(7)，轮鼓(2)外部装有叶柄支架(3)和叶柄(8)，叶柄支架(3)和叶柄(8)由可以让叶柄(8)转动但是不能让叶柄(8)移位的叶柄支点(4)连接，叶柄(8)与叶片(1)连接。

2、根据权利要求1所述的水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机，其特征是：叶片(1)数为6个。

3、根据权利要求1所述的水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机，其特征是：叶片(1)数为9个。

4、根据权利要求1所述的水平轴多叶片叶柄双支点变桨距风力蜗轮机，其特征是：叶片(1)数为12个。