專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電是通過(guò)自然界的風(fēng)力作用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片上，驅(qū)使葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以產(chǎn)生電力的綠色能源技術(shù)，而從力學(xué)上來(lái)說(shuō)，葉片的翼型截面的種類攻角(angle of attack)與升力系數(shù)間具有一定的關(guān)系，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的攻角達(dá)到某種程度時(shí)，升力系數(shù)提高至其最大限度，而產(chǎn)生失速(stall)現(xiàn)象，即流經(jīng)葉片表面的氣流剝離而發(fā)生擾流，此時(shí)的葉片雖不具升力作用，但阻力作用仍然存在，是以，葉片若欲得到升力，即必需使葉片前后緣連結(jié)的弦長(zhǎng)線(chord line)與風(fēng)之間的角度(即攻角)被維持在適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣秶鷥?nèi)。由于自然風(fēng)力的風(fēng)速并不穩(wěn)定，造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)速也隨之變化，一般而言，當(dāng)葉片的轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速越高則螺距(pitch)角度越小越可獲得較佳的升力，因此，在先前技術(shù)中、特別是大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)范疇內(nèi)，即有通過(guò)螺距控制(pitchcontrol，或稱旋角控制)裝置，通過(guò)改變?nèi)~片的螺距角以使攻角被維持在適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣秶?，確保升力作用的存在。而上述的螺距控制裝置，有如中國(guó)第095149013號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)案中所揭露的扇葉傾角控制結(jié)構(gòu)般，其主要是通過(guò)一直線運(yùn)動(dòng)的套管構(gòu)件，帶動(dòng)樞接于該套管構(gòu)件與葉片固定座間的連桿構(gòu)件，俾通過(guò)該等連桿構(gòu)件的傳動(dòng)，使該套管構(gòu)件的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成帶動(dòng)葉片固定座旋轉(zhuǎn)的作動(dòng)，據(jù)以達(dá)到改變?nèi)~片螺距角度的目的與效果。只是，上述專利前案所揭露通過(guò)連桿構(gòu)件傳動(dòng)的技術(shù)內(nèi)容并非理想，特別需加以指出者有二，其一為其用以進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的套管構(gòu)件是滑設(shè)于心軸的外側(cè)，因此，其尺寸需隨心軸外徑大小的改變而隨之變動(dòng)，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造端的庫(kù)存管理顯有阻礙，其二是其樞接于套管構(gòu)件與葉片固定座間的連桿構(gòu)件，數(shù)目是隨著葉片數(shù)量的多寡而改變，并有較大活動(dòng)空間的需求，如此一來(lái)，將造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)艙外罩設(shè)計(jì)受到限制，不利于開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其通過(guò)一可受力而往復(fù)線性位移作動(dòng)的調(diào)整座，帶動(dòng)所滑接的滑桿，從而由葉片軸向一端的偏心位置上施力驅(qū)動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變?nèi)~片的螺距角度，據(jù)此，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)可以通過(guò)精簡(jiǎn)的構(gòu)成組件達(dá)成葉片螺距角度的調(diào)整，避免過(guò)為繁瑣的組成造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)受到阻礙，同時(shí)可以因應(yīng)不同葉片數(shù)量的增減。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
于是，本發(fā)明所提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)包含有一心軸；一轂，固設(shè)于該心軸上；若干個(gè)葉片組，分別具有彼此同軸串接的一固定座與一葉片，并以該心軸的軸向?yàn)橹行南虮舜说冉堑叵蛲獬史錉钆帕形挥谠撦灥囊粋?cè)；一調(diào)整部，位于該轂的一側(cè)，并介于該心軸一端與各該葉片組的軸向一端之間，用以改變各該葉片的螺距角度；一控制部，用以提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)該調(diào)整部，據(jù)以調(diào)整各該葉片的螺距角度；該調(diào)整部具有一調(diào)整座，為該控制部所提供的動(dòng)力所帶動(dòng)，在該心軸的軸向上行往復(fù)的線性位移，若干個(gè)滑桿，分別以桿軸一端滑設(shè)于該調(diào)整座上，并使桿軸另端連接于一對(duì)應(yīng)葉片組軸向一端的偏心位置上。所述調(diào)整部更包含有若干個(gè)長(zhǎng)形搖臂，分別以長(zhǎng)軸一端固接于一對(duì)應(yīng)葉片組的軸向一端上，并以另端與一對(duì)應(yīng)的滑桿樞接。所述調(diào)整座呈多邊形板塊，并以周側(cè)板端與對(duì)應(yīng)的所述滑桿滑接。所述調(diào)整部更包含有若干個(gè)滑槽，分別凹設(shè)于所述調(diào)整座的各側(cè)板端上，并與對(duì)應(yīng)的所述滑桿一端滑接。所述調(diào)整座的邊數(shù)相等于所述各葉片組的數(shù)量，并使各邊相向于所述各葉片組的
軸向一端。所述心軸具有一與所述轂固接的軸身，一自所述軸身一端往內(nèi)延伸的軸孔；
所述控制部具有一傳動(dòng)桿，同軸滑設(shè)于該軸孔中，一端并自所述心軸一端伸出而與所
述調(diào)整座固接。所述控制部更包含有一環(huán)狀滑套，同軸滑套于所述心軸上，一連接桿，穿經(jīng)所述軸身的一部并以兩端連接該滑套與所述傳動(dòng)桿，一線性致動(dòng)器，以出力軸端驅(qū)動(dòng)該滑套沿所述心軸是軸向往復(fù)位移。所述控制部更包含有一預(yù)定長(zhǎng)度的條孔，沿所述心軸的軸向延伸設(shè)于所述軸身上，并與所述連接桿滑接。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)一可受力而往復(fù)線性位移作動(dòng)的調(diào)整座，帶動(dòng)所滑接的滑桿，從而由葉片軸向一端的偏心位置上施力驅(qū)動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變?nèi)~片的螺距角度，據(jù)此，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)可以通過(guò)精簡(jiǎn)的構(gòu)成組件達(dá)成葉片螺距角度的調(diào)整，避免過(guò)為繁瑣的組成造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)受到阻礙，同時(shí)可以因應(yīng)不同葉片數(shù)量的增減。


圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的立體外觀圖。圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一局部分解圖。圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一局部組合圖。圖4為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的另一局部分解圖。圖5為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的端視圖。圖6為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的局部剖視圖，顯示該控制部的作動(dòng)。圖7為本發(fā)明一較佳實(shí)施例沿圖6的7-7割線的剖視圖，顯示該控制部的作動(dòng)。圖8為本發(fā)明一較佳實(shí)施例沿一葉片組軸向的端視圖，顯示該調(diào)整部控制葉片于一螺距角度位置上。圖9為本發(fā)明一較佳實(shí)施例沿一葉片組軸向的端視圖，顯示該調(diào)整部控制葉片于另一螺距角度位置上。
具體實(shí)施例方式以下，即舉以本發(fā)明一較佳實(shí)施例，并配合圖式作進(jìn)一步的說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1至8，在本發(fā)明一較佳實(shí)施例所揭露風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)10，其包含有一心軸20、一轂30、若干個(gè)葉片組40、一控制部50及一調(diào)整部60。該心軸20具有一適當(dāng)外徑的直形軸身21，一軸孔22自該軸身21軸向一端往內(nèi)軸向延伸而成。該轂30具有一概呈圓板狀的轂身31，同軸地串接固設(shè)于該心軸的軸身21 —端上，若干個(gè)連接板32彼此等角度分開地各自以一側(cè)板端垂直固接于該轂身31的一側(cè)板面上。各該葉片組40屬已知技術(shù)內(nèi)容，分別具有彼此呈同軸串接的一管狀固定座41與一葉片42，并使各該管狀固定座41各自垂直穿設(shè)于一對(duì)應(yīng)連接板32上，據(jù)以使各該葉片組40呈以該心軸20的軸向?yàn)橹行南蛲獬实冉嵌确溟_來(lái)地排列于該轂身31的一側(cè)板面上。該控制部50則具有一傳動(dòng)桿51，同軸滑設(shè)于該軸孔22中，一端并自該軸身21的一端伸出，并對(duì)應(yīng)位于各該葉片組41間，一環(huán)狀滑套52同軸穿套滑設(shè)于該軸身21周側(cè)上，并可沿軸向往復(fù)滑移，一條孔53貫穿該軸身21的一部并沿該軸身21的軸向延伸適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，用以連通該軸孔22與軸身21外部，一連接桿54穿經(jīng)該條孔53，并以兩端橋接于該傳動(dòng)桿51與該滑套52，一線性致動(dòng)器55設(shè)于該心軸20的一側(cè)，并以出力軸端與該滑套52相接，俾以提供動(dòng)力驅(qū)使該滑套52在該心軸20上往復(fù)位移。該調(diào)整部60則具有一呈多邊形的板狀調(diào)整座61，是以曲率中心同軸于該心軸20軸向的方式，固接于該傳動(dòng)桿51—端上，其邊數(shù)并與各該該葉片組40的數(shù)量相等，在本實(shí)施例中是以正三角形為適例，若干個(gè)滑槽62分別凹設(shè)于該調(diào)整座61的各邊端面上，并使槽口相向于一對(duì)應(yīng)的葉片組40，若干個(gè)長(zhǎng)形搖臂63分別以長(zhǎng)軸一端垂直固接于一對(duì)應(yīng)葉片組40的軸向一端上，并使長(zhǎng)軸另端相對(duì)于所固接的葉片組軸向呈偏心狀態(tài)，若干個(gè)滑桿64分別以桿軸一端垂直樞接于一對(duì)應(yīng)搖臂63的長(zhǎng)軸另端上，而使桿軸64呈平行于對(duì)應(yīng)葉片組軸向且偏心的狀態(tài)，并使桿軸另端伸入并滑接于一對(duì)應(yīng)滑槽62中。通過(guò)上述構(gòu)件的組成，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)10在進(jìn)行調(diào)整葉片螺距角的實(shí)施上，是以該線性致動(dòng)器55提供該傳動(dòng)桿51軸向往復(fù)線性位移所需的力，而當(dāng)該傳動(dòng)桿51軸移的同時(shí)，帶動(dòng)固接于其一端上的該調(diào)整座61，使該調(diào)整座61隨之同步位移，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，當(dāng)該調(diào)整座61位于鄰近該心軸20 —端的位置上時(shí)，如圖8所示般，使各該葉片組40具有一適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)距角度，而當(dāng)該調(diào)整座61自該鄰近心軸的位置向外遠(yuǎn)離該心軸20 一端時(shí)，如圖9所示般，通過(guò)各該滑桿64帶動(dòng)所樞接的搖臂63，偏心施力于對(duì)應(yīng)的葉片組40上，據(jù)以使各該葉片組40同步轉(zhuǎn)動(dòng)適當(dāng)?shù)慕嵌?，從而達(dá)到改變各該葉片組40螺距角度的目的及效果。在此并需更加特別加以指出，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)10相較于首揭已知技術(shù)而言，由于其對(duì)每一葉片組的控制僅通過(guò)單一的滑桿與單一的搖臂即可達(dá)成，而通過(guò)滑桿與搖臂間的樞接以及滑桿與調(diào)整座間的滑接，允許各該葉片組同步受到該調(diào)整座的調(diào)整，是以，其具有構(gòu)件精簡(jiǎn)的具體功效，并可減少所占用的空間，而有利于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)艙外罩的設(shè)計(jì)，使開發(fā)研究較易于進(jìn)行。再者，由于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)10是以單一的調(diào)整座61同步控制若干個(gè)的葉片組40，當(dāng)葉片組的數(shù)量增加時(shí)，也僅需改變?cè)撜{(diào)整座的邊數(shù)即可適應(yīng)于所增加的葉片組數(shù)量，例如，當(dāng)葉片自上開實(shí)施例的三組增加為五組時(shí)，該調(diào)整座的多邊形也僅需由正三角形變化成正五角形即可，無(wú)需如已知技術(shù)般額外增加過(guò)多的連桿數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，它包含: 一心軸； 一轂，固設(shè)于該心軸上； 若干個(gè)葉片組，分別具有彼此同軸串接的一固定座與一葉片，并以該心軸的軸向?yàn)橹行南虮舜说冉堑叵蛲獬史錉钆帕形挥谠撦灥囊粋?cè)； 一調(diào)整部，位于該轂的一側(cè)，并介于該心軸一端與各該葉片組的軸向一端之間，用以改變各該葉片的螺距角度； 一控制部，用以提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)該調(diào)整部，據(jù)以調(diào)整各該葉片的螺距角度； 其特征在于: 該調(diào)整部具有一調(diào)整座，為該控制部所提供的動(dòng)力所帶動(dòng)，在該心軸的軸向上行往復(fù)的線性位移，若干個(gè)滑桿，分別以桿軸一端滑設(shè)于該調(diào)整座上，并使該桿軸另端連接于一對(duì)應(yīng)葉片組軸向一端的偏心位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)整部更包含有若干個(gè)長(zhǎng)形搖臂，分別以長(zhǎng)軸一端固接于一對(duì)應(yīng)葉片組的軸向一端上，并以另端與一對(duì)應(yīng)的滑桿樞接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)整座呈多邊形板塊，并以周側(cè)板端與對(duì)應(yīng)的所述滑桿滑接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)整部更包含有若干個(gè)滑槽，分別凹設(shè)于所述調(diào)整座的各側(cè)板端上，并與對(duì)應(yīng)的所述滑桿一端滑接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)整座的邊數(shù)相等于所述各葉片組的數(shù)量，并使各邊相向于所述各葉片組的軸向一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述心軸具有一與所述轂固接的軸身，一自所述軸身一端往內(nèi)延伸的軸孔； 所述控制部具有一傳動(dòng)桿，同軸滑設(shè)于該軸孔中，一端并自所述心軸一端伸出而與所述調(diào)整座固接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述控制部更包含有一環(huán)狀滑套，同軸滑套于所述心軸上，一連接桿，穿經(jīng)所述軸身的一部并以兩端連接該滑套與所述傳動(dòng)桿，一線性致動(dòng)器，以出力軸端驅(qū)動(dòng)該滑套沿所述心軸是軸向往復(fù)位移。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述控制部更包含有一預(yù)定長(zhǎng)度的條孔，沿所述心軸的軸向延伸設(shè)于所述軸身上，并與所述連接桿滑接。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片螺距角度控制機(jī)構(gòu)包含有一心軸；一轂，固設(shè)于該心軸上；若干個(gè)葉片組，分別具有彼此同軸串接的一固定座與一葉片，并以該心軸的軸向?yàn)橹行南虮舜说冉堑叵蛲獬史錉钆帕形挥谠撦灥囊粋?cè)；一調(diào)整部，位于該轂的一側(cè)，并介于該心軸一端與各該葉片組的軸向一端之間；一控制部，據(jù)以調(diào)整各該葉片的螺距角度；該調(diào)整部具有一調(diào)整座，為該控制部所提供的動(dòng)力所帶動(dòng)，在該心軸的軸向上行往復(fù)的線性位移，若干個(gè)滑桿，分別以桿軸一端滑設(shè)于該調(diào)整座上，并使桿軸另端連接于一對(duì)應(yīng)葉片組軸向一端的偏心位置上。本發(fā)明可通過(guò)精簡(jiǎn)的構(gòu)件調(diào)整葉片螺距角度，避免繁瑣的組成造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)受阻礙，同時(shí)可以因應(yīng)不同葉片數(shù)量的增減。
文檔編號(hào)F03D7/00GK103174586SQ20111043595
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者魏禎佑, 鄭勝宇 申請(qǐng)人:大銀微系統(tǒng)股份有限公司