風翼姿態自動調節風力發電機的製作方法
2023-11-08 07:14:37
專利名稱：風翼姿態自動調節風力發電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電機，特別是風翼姿態自動調節風力發電機。
背景技術：
現有的風力發電機普遍存在與風力變化的強度匹配的難度，選用風力強度偏大 時，可以獲得瞬間更高的發電效率，但是，風場的風力不停的變化，風力強度時強時弱，通常 選擇風力四級至五級範圍，當高於5 6級風時，採取偏航避風方式，避免飛車損壞設備。這 樣的技術方案存在一定的缺陷，偏航避風會導致風機由原來軸向迎風狀態，轉為徑向迎風 狀態，或混合迎風狀態，當風機處於徑向迎風時，可能發生風機劇烈震動，風機劇烈震動會 造成風機損壞，這種選取固定4 5級風力技術方案還存在當風力低於三級即啟動困難，造 成有效利用風資源的效率降低。
發明內容
本發明是要提供一種能適應風力強度變化的風翼姿態自動調節風力發電機，當風 力增強時，風翼姿態自動調節，使迎風面積減小，當風力減弱時，風翼姿態自 動調節，使迎風 面積增大，這樣保持相對恆定的轉速，使發電參數相對穩定，與現有的通過改變軸向迎風， 偏航避風形式相比，不改變迎風方向，而是減小迎風面積達到減速目的，可以避免強風從徑 向進風，造成風機劇烈震動損壞設備，當強風過去之後，在彈簧的彈性作用下，風翼姿態自 動返回，風翼姿態又處於一個相對較低的風速，有較大的迎風面積工況下工作，這樣既可以 滿足強風下工作，又可以適應相對較低的風速工作，從而提高風資源的利用。實現本發明的技術放案是風力發電機有三片風翼，風翼根部安裝一個錐型齒輪 副，各錐型齒輪副等三角分布，與一個錐型齒輪嚙合，錐型齒輪與錐型齒輪副嚙合，使徑向 與軸向傳動，錐型齒輪的中心軸的徑向安裝一個扭轉臂，當錐型齒輪轉動時，扭轉臂同步旋 轉，扭轉臂的端頭安裝一個彈簧，彈簧使扭轉臂保持一定的扭矩應力，當風翼受到強風時， 風壓作用扭轉臂與風翼同步發生扭轉，因為風翼扭轉時，其根部的錐型齒輪副轉動，錐型齒 輪副轉動時，嚙合錐型齒輪轉動，錐型齒輪轉動時，安裝在其中心的中心軸同步轉動，安裝 在中心軸徑向的扭轉臂也就同步旋轉。扭轉臂旋轉，使扭轉臂的端頭的彈簧被壓縮，當風力 強度減弱時，被壓縮彈簧的彈性使扭轉臂返迴旋轉，扭轉臂返迴旋轉，帶動錐型齒輪返迴轉 動，錐型齒輪返迴轉動，嚙合傳動三個錐型齒輪副，使三個錐型齒輪副返迴轉動，錐型齒輪 副返迴轉動，錐型齒輪副連動的風翼也就同步返迴轉動，由於三片風翼根部的錐型齒輪副 等三角分布與錐型齒輪嚙合，所於，三片風翼轉動姿態同步調節，三片風翼轉動姿態同步調 節，保證了風力發電機的運轉平穩性能。三片風翼整機轉動時與發電機同軸轉動，由於三片風翼轉動姿態與風力強度自動 調節，風力強度增大時，風翼迎風面積減小，當風力強度減弱時，風翼迎風面積增大，通過風 翼姿態的自動調節，與其聯動的發電機的運轉保持了平穩性能，發電機的運轉保持了平穩 運轉，也就達到了發電參數相對平穩。
本發明的積極意義是，風翼姿態自動調節迎風面積，避免了風力強度突然增高造 成飛車損壞設備，由於不必採用偏航避風方式避風，可克服由於採用導致偏航避風方式導 致風機軸向迎風狀態轉為徑向迎風狀態，也就避免了徑向迎風所引發風機劇烈震動造成設 備損壞，由於風翼自動調節迎風姿態，能適應風力強度變化，也可提高風力資源利用。以下結合附圖詳細說明
圖1是風翼姿態自動調節風力發電機主視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖7的C-C剖視圖；圖4是圖2的B-B剖視圖；圖5是錐型齒輪與錐型齒輪副嚙合示意圖；圖6是弧型齒輪與齒輪副嚙合示意圖；圖7是圖1的D-D剖視圖；圖1中，旋轉機座1、翼軸座12、風翼13、機頭罩la、發電機lb、機座杆le、尾漿If、 發電機軸lh、連軸法蘭lk、固定螺栓lw、機殼座1M、發電機定子線圈U、發電機定子線圈座 1Q、尾座罩lv、固定螺釘lx、軸承座7、扭轉臂3、轉軸座4、機身罩Iy ；圖2中，旋轉機座1、彈簧2、彈簧座2A、扭轉臂3、錐型齒輪副6A、軸承座7、法蘭座 10、風翼13、錐型齒輪14A、齒輪軸15、傳動軸18、固定螺栓19 ；圖3中，軸承座7、軸承座固定螺栓16、轉軸座4、軸承17、螺栓Id ；圖4中，旋轉機座1、彈簧2、扭轉臂3、轉軸座4、扭轉臂座5、錐型齒輪副6A、軸承座 7、軸承8、軸承座9、法蘭座10、鎖緊螺栓11、翼軸座12、風翼13、錐型齒輪14A、齒輪軸15、 固定螺栓16、軸承17、傳動軸18、固定螺栓19 ；圖5中，彈簧2、扭轉臂3、齒輪副6、法蘭座10、翼軸座12、風翼13、弧齒輪14、齒輪 軸15 ；圖6中，彈簧2、扭轉臂3、錐型齒輪副6A、法蘭座10、翼軸座12、風翼13、錐型齒輪 14A、齒輪軸15 ；圖7中，螺栓Id、螺釘lu、彈簧2、彈簧座2A、扭轉臂3、轉軸座4、軸承座7、風翼13、 固定螺栓19 ；
具體實施例參照圖1，機殼座IM與發電機定子線圈座IQ連接固定，發電機Ib的另一端與尾座 罩Iv相聯，由固定螺釘Ix固定，尾座罩Iv的尾部是尾漿lf，用於風向調接。發電機軸Ih 與連軸法蘭Ik聯軸安裝。機身罩Iy與機殼座IM —體結構。連軸法蘭Ik安裝在旋轉機座1端面，固定螺栓Iw將其固定。旋轉機座1端面安裝軸承座7，軸承座7內安裝軸承8，軸承座7由固定螺栓16固 定在旋轉機座1端面，轉軸座4固定在軸承座7上，風翼13安裝在翼軸座12上，扭轉臂3 — 端固定彈簧2上，另一端固定在齒輪軸15上，齒輪軸15 —端固定在轉軸座4上，由螺栓Id 固定。彈簧2固定在彈簧座2A上，由螺釘Iu固定。機頭罩Ia與旋轉機座1套入式安裝。參照圖2，圖3，圖4，三片風翼13的迎風受風壓時，其風翼13的受風面壓強增加， 翼軸座12處於風翼13旋轉中心，風翼13的受風面的中心線兩側非對稱，當受風面壓強增加時，總是朝一側旋轉，風翼13發生旋轉時，翼軸座12也隨之旋轉，翼軸座12旋轉，傳動軸 18被傳動旋轉，傳動軸18傳動錐型齒輪副6A旋轉，錐型齒輪副6A旋轉，與其嚙合的錐型齒 輪14A同時旋轉，錐型齒輪14A被任意一個錐型齒輪副6A傳動，都會使與其嚙合的三個錐 型齒輪副6A同步聯動，三個錐型齒輪副6A同步轉動，即帶動三個風翼13同步變化姿態，三個風翼13同步變化姿態，即可保證三個風翼13的迎風平衡，三個風翼13的迎 風平衡，即保證了風機整體的運行平穩。錐型齒輪14A由齒輪軸15固定，當錐型齒輪14A轉動時，齒輪軸15隨之轉動，齒 輪軸15A轉動時，固定在齒輪軸15上的扭轉臂3即隨之扭轉，扭轉臂3轉動時，對彈簧2產 生壓縮，壓縮的程度與風壓大小呈正比，風壓越大，壓縮比越大，當風壓減小時，彈簧2的彈 性作用使扭轉臂3回位轉動，扭轉臂3回位轉動，同步帶動錐型齒輪軸15轉動，S卩，齒輪軸 15轉動帶動錐型齒輪14A轉動，錐型齒輪14A轉動，帶動與其嚙合的三個錐型齒輪副6A同 步轉動，三個錐型齒輪副6A同步轉動，帶動三個風翼13同步調整姿態，彈簧2的彈性與風 壓大小構成調節風翼13同步調整姿態作用，為了便於裝配扭轉臂3，通過扭轉臂座5與齒輪 軸15固定。風翼13安裝在翼軸座12上，翼軸座12與法蘭座10連接，法蘭座10固定傳動軸 18，傳動軸18由兩個軸承8定位，軸承8由兩個軸承座7、軸承座9、固定，傳動軸18的另一 端，固定在錐型齒輪副6的軸向，構成傳統系統。翼軸座12與法蘭座10連接由固定螺栓19固定，軸承座7、軸承座9由軸承座固定 螺栓16固定在機殼座1底版上。發電機定子線圈It的一端是發電機定子線圈座1Q，固定在機殼座IM上，與機身 罩Iy —體結構，旋轉機座1在機身罩Iy內圓環內隨風翼13旋轉，旋轉機座1安裝的連軸 法蘭Ik即隨之旋轉，與連軸法蘭Ik連軸的發電機軸Ih隨之轉動，即，進入發電工作。參照圖4，兩個軸承8將傳動軸18固定，使風翼13整體運行更加穩定。參照圖5，圖6，錐型齒輪14A可以使用弧型齒輪14，錐型齒輪副6A可以使用齒輪 副6，同樣達到徑向與軸向傳動的技術要求。參照圖7，彈簧2處於彈簧座2A與扭轉臂3的中間位置，彈簧座2A由螺釘Iu固 定。轉軸座4由螺栓Id固定在軸承座7、軸承座9上。
權利要求
一種風翼姿態自動調節風力發電機，由翼軸座(12)、風翼(13)、發電機(1b)、旋轉機座(1)、彈簧(2)、扭轉臂(3)、轉軸座(4)、扭轉臂座(5)、錐型齒輪副(6A)、軸承座(7)、軸承(8)、軸承座(9)、法蘭座(10)、翼軸座(12)、風翼(13)、錐型齒輪(14A)、錐型齒輪軸(15)、傳動軸(18)等組成，其特徵是錐型齒輪副(6A)與錐型齒輪(14A)嚙合安裝。
2.按權利要求1所述的風翼姿態自動調節風力發電機，其特徵是，齒輪副(6)與弧型齒 輪(14)嚙合安裝。
全文摘要
本發明公開一種風翼姿態自動調節風力發電機，由風翼、發電機、彈簧、扭轉臂、轉軸座、錐型齒輪副、錐型齒輪、齒輪軸等組成，錐型齒輪與錐型齒輪副或弧型齒輪與齒輪副嚙合達到徑向與軸向傳動的技術目的，風翼與錐型齒輪副軸向傳動，任意一個風翼迎風姿態變化，都會連動另兩個風翼同步動作，當風翼迎風強度增強時，風翼迎風面受風壓壓強作用產生軸向偏轉，風翼迎風面軸向偏轉，即可減少迎風載荷，從而降低風機轉速，防止飛車損壞，起到安全保護的作用，當風翼迎風強度減弱時，由於錐型齒輪的齒輪軸安裝了扭轉臂，扭轉臂安裝有彈簧，彈簧彈性作用，使風翼迎風面沿軸向返迴轉動，風翼迎風面返回，即可增加迎風面積，從而風機轉速增加，起到適應低風速工作的效果，提高風力資源利用。
文檔編號F03D9/00GK101929437SQ20091015044
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者鄧梁 申請人:趙寬;鄧昌滬