專利名稱：偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機。
背景技術(shù)：
由于風(fēng)力發(fā)電機工作中的環(huán)境處在陣風(fēng)、大風(fēng)等較惡劣的環(huán)境中，因此風(fēng)力發(fā)電機本身需時刻應(yīng)對來自風(fēng)速變化導(dǎo)致的安全威脅，特別是大風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)壓、風(fēng)速過高風(fēng)輪超轉(zhuǎn)速等問題。因此克服風(fēng)壓的載荷，有效抵御這種載荷，成了風(fēng)力發(fā)電機是否能在大風(fēng)下安全工作的關(guān)鍵。風(fēng)力發(fā)電機變槳距技術(shù)相比普通定槳距風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品，由于可以改變?nèi)~片槳距角，調(diào)整輸出，保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、抗大風(fēng)能力強，效率高等優(yōu)點，已經(jīng)越來越受到行業(yè)發(fā)展的重視。因此不斷提高風(fēng)力發(fā)電機變槳距技術(shù)水平，設(shè)計研發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、性能更可靠的變槳距風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品對風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品性能的進步具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是開發(fā)一種通過風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪輪轂與葉片安裝位置的偏心設(shè)置，在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的偏心轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)葉片槳距角的調(diào)整，該技術(shù)適用下風(fēng)向風(fēng)力發(fā)電機，屬于被動式變槳風(fēng)力發(fā)電機范疇。本實用新型偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機，包括立柱機抅，發(fā)電機機抅，風(fēng)輪輪轂機抅，偏心與同步機抅，彈性復(fù)位機構(gòu)。所述的立柱機抅，包括回轉(zhuǎn)支架17下是回轉(zhuǎn)支承軸承16，回轉(zhuǎn)支承軸承16與立軸4相連，立軸4安裝在塔桿5上。所述的發(fā)電機機抅，包括齒輪箱14與發(fā)電機15相連。所述的風(fēng)輪輪轂機抅，包括輪轂29上安裝有三個輪轂回轉(zhuǎn)支承軸承21，三只輪轂回轉(zhuǎn)支撐軸承21的內(nèi)圈則分別安裝有偏心盤7，三只偏心盤7再分別與三只葉片2連接。所述的偏心與同步機抅，包括三只輪轂回轉(zhuǎn)支承軸承21，分別安裝在三只軸承21上的偏心盤7，偏心盤的根部曲柄分別與關(guān)節(jié)軸承25相連，關(guān)節(jié)軸承25通過三只連桿22，再與同步盤26相連，同步盤26與往復(fù)桿18 (圖2b)相連。所述的彈性復(fù)位機構(gòu),包括止動回轉(zhuǎn)與撥動臂支架12,內(nèi)側(cè)有內(nèi)套27、軸承24、夕卜套及撥動臂支架28，并與彈性復(fù)位塊(彈簧)11連接。內(nèi)套27與往復(fù)桿18通過連接銷23連接。這樣止動回轉(zhuǎn)與撥動臂支架12就起到了將往復(fù)桿18的位移運動傳遞至彈性復(fù)位裝置11上，從而彈性復(fù)位裝置11起到對輪轂3上的三只葉片2的運動的彈性限位與復(fù)位作用。本實用新型偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機是這樣實現(xiàn)的當(dāng)風(fēng)吹動葉片2帶動輪轂29轉(zhuǎn)動后，由于葉片2安裝在偏心盤7上通過輪轂回轉(zhuǎn)支承軸承21與輪轂29連接，由于輪轂29轉(zhuǎn)動起來后葉片2的重心D與葉片2自身的旋轉(zhuǎn)中心C存在偏心距L，這樣風(fēng)輪在旋轉(zhuǎn)平面A上轉(zhuǎn)動后，形成一個運動慣性滯后的力，運動方向為V，葉片2形成偏心力矩M，葉片旋轉(zhuǎn)方向為VI，這樣葉片2就通過風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的快慢達到了調(diào)節(jié)葉片2槳距角的目的。[0011]本實用新型偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機的優(yōu)點是通過作用在風(fēng)輪輪轂處的回轉(zhuǎn)軸承上增加偏心盤，在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動過程中，受風(fēng)阻和偏心轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生變槳作用力，以較簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機發(fā)生葉片變槳，從而在高風(fēng)速和陣風(fēng)情況下具有安全限速作用，具有抵御大風(fēng)的能力，保證風(fēng)力機更安全的運行。

圖1a，b，c為偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a，b，c，d為偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機偏心盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a，b為偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機輪轂處偏心盤工作變化示意圖。
具體實施方式
如圖一(a)所示，由導(dǎo)流罩1、三只葉片2、機艙罩3、立軸4、塔桿5等部件組成的偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機主體結(jié)構(gòu)。圖一(b)中輪轂29上安裝有三個輪轂回轉(zhuǎn)支承軸承21，三只輪轂回轉(zhuǎn)支撐軸承21的內(nèi)圈則分別安裝有偏心盤7，三只偏心盤7再分別與三只葉片2連接。所述偏心盤7的根部曲柄與關(guān)節(jié)軸承25相連，關(guān)節(jié)軸承25通過三只連桿22，再與同步盤26相連，同步盤26與往復(fù)桿18相連，輪轂固定在主軸10上，當(dāng)三只葉片2中其中有一只葉片發(fā)生轉(zhuǎn)動，那么則帶動其它葉片轉(zhuǎn)動，變通過同步連桿機構(gòu)牽引往復(fù)桿18發(fā)生往復(fù)運動，從而保證了三只葉片2的同步運動，圖二(d)為同步盤7外觀示意圖。如圖二(b)所示，輪轂固定在主軸10上，主軸支承在主軸軸承8上，主軸軸承通過減震塊9固定在回轉(zhuǎn)支架17上，因此輪轂可以相對回轉(zhuǎn)支架自由轉(zhuǎn)動。主軸一段固定有止動回轉(zhuǎn)與撥動臂支架12，并在兩側(cè)與彈性復(fù)位裝置11連接。A-A剖視中，止動回轉(zhuǎn)與撥動臂支架12內(nèi)側(cè)有內(nèi)套27、軸承24、外套及撥動臂支架28，并與彈性復(fù)位裝置11連接。內(nèi)套27與往復(fù)桿18通過連接銷23連接。這樣止動回轉(zhuǎn)與撥動臂支架12就起到了將往復(fù)桿18的位移運動傳遞至彈性復(fù)位塊(彈簧)11上，從而彈性復(fù)位裝置11起到對輪轂3上的三只葉片2的運動的彈性限位與復(fù)位作用。主軸10的另一端通過聯(lián)軸器13與齒輪箱14相連，齒輪箱14與發(fā)電機15相連，從而主軸10的轉(zhuǎn)動可帶動發(fā)電機15發(fā)電。齒輪箱14與發(fā)電機15固定在回轉(zhuǎn)支架17上，回轉(zhuǎn)支架17下是回轉(zhuǎn)支承軸承16，回轉(zhuǎn)支承軸承16與立軸4相連，立軸4安裝在塔桿5上，那么回轉(zhuǎn)支架17可以相對塔桿5自由回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對風(fēng)。如圖三(a)所示，A為風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面，V為旋轉(zhuǎn)方向，C為輪轂回轉(zhuǎn)支撐軸承21的旋轉(zhuǎn)中心,D為偏心盤7安裝葉片的弦心,從而葉片弦心D就偏離了輪轂軸承旋轉(zhuǎn)中心C 一定距離L，所以當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，在轉(zhuǎn)動方向牽引力的作用下，葉片2就受到了 M的偏心轉(zhuǎn)矩，同時葉片2還受到Vl的氣動阻力，因此在旋轉(zhuǎn)一定速度后葉片2就發(fā)生了轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了葉片變槳過程，其目的是調(diào)整發(fā)電輸出，保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、抗大風(fēng)，優(yōu)化效率等。當(dāng)風(fēng)速降低，則在彈性復(fù)位裝置11的彈性復(fù)位力下通過 止動回轉(zhuǎn)與撥動臂支架12、往復(fù)桿18、連桿同步機構(gòu)等的作用下牽引三只葉片2復(fù)位到初始狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機，包括立柱機抅，發(fā)電機機抅，其特征在于還有風(fēng)輪輪轂機抅，偏心與同步機抅，彈性復(fù)位機構(gòu)；所述的風(fēng)輪輪轂機抅，包括輪轂(29)上安裝有三個輪轂回轉(zhuǎn)支承軸承(21)，三只輪轂回轉(zhuǎn)支撐軸承(21)的內(nèi)圈則分別安裝有偏心盤(7)，三只偏心盤(7)再分別與三只葉片(2)連接；所述的偏心與同步機抅，包括三只輪轂回轉(zhuǎn)支承軸承(21)，分別安裝在三只軸承(21)上的偏心盤(7)，偏心盤的根部曲柄分別與關(guān)節(jié)軸承(25 )相連，關(guān)節(jié)軸承(25 )通過三只連桿(22 )，再與同步盤(26 )相連，同步盤(26 )與往復(fù)桿(18)相連；所述的彈性復(fù)位機構(gòu),包括止動回轉(zhuǎn)與撥動臂支架(12),內(nèi)側(cè)有內(nèi)套(27)、軸承(24)、外套及撥動臂支架(28)，并與彈性復(fù)位塊(11)連接，內(nèi)套(27)與往復(fù)桿(18)通過連接銷(23)連接。
專利摘要一種偏心變槳風(fēng)力發(fā)電機，包括立柱機抅，發(fā)電機機抅，還有風(fēng)輪輪轂機抅，偏心與同步機抅，彈性復(fù)位機構(gòu)。其優(yōu)點是通過作用在風(fēng)輪輪轂處的回轉(zhuǎn)軸承上增加偏心盤，在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動過程中，受風(fēng)阻和偏心轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生變槳作用力，以較簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機發(fā)生葉片變槳，從而在高風(fēng)速和陣風(fēng)情況下具有安全限速作用，具有抵御大風(fēng)的能力，保證風(fēng)力機更安全的運行。
文檔編號F03D7/04GK202832976SQ20122015462
公開日2013年3月27日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者何利明, 石偉峰, 蘇超 申請人:黃石華科新能源科技有限公司