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一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的自適應(yīng)葉片裝置的制作方法

文檔序號(hào):11734579閱讀:211來(lái)源:國(guó)知局
本發(fā)明涉及的是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域的自適應(yīng)葉片裝置,具體是一種可實(shí)現(xiàn)葉片長(zhǎng)度與寬度自適應(yīng)調(diào)整的葉片裝置。

背景技術(shù):
近年來(lái),隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究開(kāi)發(fā)越來(lái)越得到重視,特別是能適應(yīng)不同天氣情況的自適應(yīng)葉片問(wèn)題。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的長(zhǎng)度與寬度是固定的,在風(fēng)速較小的情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)相對(duì)難以啟動(dòng),在風(fēng)速較大的情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)力利用效率又不高,所以在實(shí)際應(yīng)用中受到一些限制。中國(guó)申請(qǐng)?zhí)朇N201110287693.3,申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN102367784A,該專(zhuān)利中公開(kāi)了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片自動(dòng)開(kāi)合裝置的控制方法,該發(fā)明可以借助風(fēng)力輔助開(kāi)合風(fēng)輪葉片,減少驅(qū)動(dòng)葉片開(kāi)合的機(jī)械結(jié)構(gòu)在開(kāi)合風(fēng)輪葉片時(shí)承受的沖擊,延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)葉片開(kāi)合的機(jī)械的使用壽命。但是這種方法并不能實(shí)現(xiàn)葉片長(zhǎng)度與寬度的自適應(yīng)變化。中國(guó)申請(qǐng)?zhí)朇N201120034148.9,申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN201953566U,該專(zhuān)利中公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片調(diào)整裝置及包括該調(diào)整裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī),該發(fā)明在不采用大葉片的情況下,通過(guò)增加葉片的長(zhǎng)度來(lái)增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪直徑及掃風(fēng)面積,進(jìn)而達(dá)到提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的效果,相對(duì)現(xiàn)有技術(shù),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、便于安裝、易于規(guī)?;a(chǎn)的有益效果。但是這種方法是機(jī)械式增加葉片的長(zhǎng)度,在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度,并且對(duì)于寬度的改變,這種方法就無(wú)能為力了。綜上,雖然風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到了一定的研究,但是文獻(xiàn)中未見(jiàn)報(bào)道可實(shí)現(xiàn)葉片長(zhǎng)度與寬度自適應(yīng)調(diào)整的葉片裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的自適應(yīng)葉片裝置,可以通過(guò)該裝置簡(jiǎn)單方便的長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)葉片長(zhǎng)度與寬度的自適應(yīng)調(diào)整。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,本發(fā)明包括:葉片安裝模塊、垂直緩沖模塊、水平緩沖模塊、自適應(yīng)滑塊、支撐骨架、彈性葉面。所述的葉片安裝模塊是指用來(lái)把葉片安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的裝置。所述的垂直緩沖模塊是指在沿著葉片長(zhǎng)度方向用來(lái)緩沖葉片沿著長(zhǎng)度方向自適應(yīng)伸長(zhǎng)的裝置。所述的垂直緩沖模塊沿著長(zhǎng)度方向的密度為1-100個(gè)每米。所述的垂直緩沖模塊的彈性系數(shù)為10-20000。所述的垂直緩沖模塊的質(zhì)量為0.1-10千克。所述的水平緩沖模塊是指在沿著葉片寬度方向用來(lái)緩沖葉片沿著寬度方向自適應(yīng)伸長(zhǎng)的裝置。所述的水平緩沖模塊沿著寬度方向的密度為1-60個(gè)每米。所述的水平緩沖模塊的彈性系數(shù)為100-20000。所述的水平緩沖模塊的質(zhì)量為0.1-8千克。所述的自適應(yīng)滑塊是指用來(lái)連接垂直緩沖模塊與水平緩沖模塊的裝置。所述的自適應(yīng)滑塊的橫截面積為10-10000平方厘米。所述的支撐骨架是指用來(lái)保持葉片具有一定強(qiáng)度,使葉片不會(huì)彎曲的裝置。所述的彈性葉面是指包覆在葉片表面的具有一定彈性的結(jié)構(gòu),是用來(lái)直接阻擋風(fēng)用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力的裝置。所述的彈性葉面在長(zhǎng)度方向能夠伸長(zhǎng)的距離為原來(lái)長(zhǎng)度的1-3倍。所述的彈性葉面在寬度方向能夠伸長(zhǎng)的距離為原來(lái)寬度的1-4倍。當(dāng)風(fēng)速較低時(shí),葉片在長(zhǎng)度方向與寬度方向幾乎沒(méi)有伸長(zhǎng),此時(shí)葉片的整體面積較小,在較低風(fēng)速下也可以啟動(dòng)。另外,即便是需要外力輔助啟動(dòng),需要的力也比面積大的葉片相對(duì)較小。當(dāng)風(fēng)速增加時(shí),葉片旋轉(zhuǎn)速度加快,葉片的發(fā)電效率開(kāi)始提高,當(dāng)風(fēng)速增加到一定程度時(shí),如果葉片還保持固定的長(zhǎng)度與寬度,效率就會(huì)下降。但是此時(shí)本裝置的垂直緩沖模塊與水平緩沖模塊開(kāi)始工作,葉片在長(zhǎng)度與寬度方向開(kāi)始伸長(zhǎng),葉片的有效面積增大,獲得的風(fēng)能也越大,風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠發(fā)的電能也就越多。當(dāng)風(fēng)速降低時(shí),垂直緩沖模塊與水平緩沖模塊開(kāi)始收縮,葉片在長(zhǎng)度與寬度方向開(kāi)始縮短,繼續(xù)以較高的效率進(jìn)行發(fā)電。綜上,本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以使用垂直緩沖模塊與水平緩沖模塊實(shí)現(xiàn)葉片長(zhǎng)度與寬度的自適應(yīng)調(diào)整。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明,本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1如圖1所示,本實(shí)施例所述的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的自適應(yīng)葉片裝置包括:葉片安裝模塊1、垂直緩沖模塊2、水平緩沖模塊3、自適應(yīng)滑塊4、支撐骨架5、彈性葉面6。本實(shí)施例中,所述的葉片安裝模塊1是指用來(lái)把葉片安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的裝置。本實(shí)施例中,所述的垂直緩沖模塊2是指在沿著葉片長(zhǎng)度方向用來(lái)緩沖葉片沿著長(zhǎng)度方向自適應(yīng)伸長(zhǎng)的裝置。本實(shí)施例中,所述的垂直緩沖模塊2沿著長(zhǎng)度方向的密度為1-100個(gè)每米。本實(shí)施例中,所述的垂直緩沖模塊2的彈性系數(shù)為10-20000。本實(shí)施例中,所述的垂直緩沖模塊2的質(zhì)量為0.1-10千克。本實(shí)施例中,所述的水平緩沖模塊3是指在沿著葉片寬度方向用來(lái)緩沖葉片沿著寬度方向自適應(yīng)伸長(zhǎng)的裝置。本實(shí)施例中,所述的水平緩沖模塊3沿著寬度方向的密度為1-60個(gè)每米。本實(shí)施例中,所述的水平緩沖模塊3的彈性系數(shù)為100-20000。本實(shí)施例中,所述的水平緩沖模塊3的質(zhì)量為0.1-8千克。本實(shí)施例中,所述的自適應(yīng)滑塊4是指用來(lái)連接垂直緩沖模塊與水平緩沖模塊的裝置。本實(shí)施例中,所述的自適應(yīng)滑塊4的橫截面積為10-10000平方厘米。本實(shí)施例中,所述的支撐骨架5是指用來(lái)保持葉片具有一定強(qiáng)度,使葉片不會(huì)彎曲的裝置。本實(shí)施例中,所述的彈性葉面6是指包覆在葉片表面的具有一定彈性的結(jié)構(gòu),是用來(lái)直接阻擋風(fēng)用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力的裝置。本實(shí)施例中,所述的彈性葉面6在長(zhǎng)度方向能夠伸長(zhǎng)的距離為原來(lái)長(zhǎng)度的1-3倍。本實(shí)施例中,所述的彈性葉面6在寬度方向能夠伸長(zhǎng)的距離為原來(lái)寬度的1-4倍。本實(shí)施例的工作原理為:當(dāng)風(fēng)速較低時(shí),葉片在長(zhǎng)度方向與寬度方向幾乎沒(méi)有伸長(zhǎng),此時(shí)葉片的整體面積較小,所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)在較低風(fēng)速下也可以啟動(dòng)。另外,即便是需要外力輔助啟動(dòng),需要的力也比面積大的葉片相對(duì)較小。當(dāng)風(fēng)速增加時(shí),葉片旋轉(zhuǎn)速度加快,葉片的發(fā)電效率開(kāi)始提高。但是當(dāng)風(fēng)速增加到一定程度時(shí),如果葉片還保持固定的長(zhǎng)度與寬度,發(fā)電效率就會(huì)下降。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)很多都面臨這個(gè)問(wèn)題。但是此時(shí)該裝置的垂直緩沖模塊與水平緩沖模塊開(kāi)始工作,葉片在長(zhǎng)度與寬度方向開(kāi)始伸長(zhǎng),葉片的有效面積增大,葉片獲得的風(fēng)能也越大,風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠發(fā)的電能也就越多,提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的利用效率。當(dāng)風(fēng)速降低時(shí),垂直緩沖模塊與水平緩沖模塊開(kāi)始收縮,葉片在長(zhǎng)度與寬度方向開(kāi)始縮短,保證葉片能夠繼續(xù)旋轉(zhuǎn),繼續(xù)以較高的效率進(jìn)行發(fā)電。如表1所示,本實(shí)施例的實(shí)際應(yīng)用要求如表所示。表1用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的自適應(yīng)葉片裝置的一組典型設(shè)計(jì)參數(shù)垂直緩沖模塊沿著長(zhǎng)度方向的密度(個(gè)每米)8垂直緩沖模塊的彈性系數(shù)(米)20垂直緩沖模塊的質(zhì)量(千克)0.2水平緩沖模塊沿著寬度方向的密度(個(gè)每米)4水平緩沖模塊的彈性系數(shù)120水平緩沖模塊的質(zhì)量(千克)0.2自適應(yīng)滑塊的橫截面積(平方厘米)8000彈性葉面在長(zhǎng)度方向能夠伸長(zhǎng)的距離為原來(lái)長(zhǎng)度的倍數(shù)2彈性葉面在寬度方向能夠伸長(zhǎng)的距離為原來(lái)寬度的倍數(shù)1.2綜上,利用該用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的自適應(yīng)葉片裝置,可以方便的實(shí)現(xiàn)葉片長(zhǎng)度與寬度的自適應(yīng)調(diào)整,適應(yīng)不同的風(fēng)速狀況。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹,但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后,對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
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