本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電裝置，具體地說是一種折疊式葉片風力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×10⁹MW，其中可利用的風能為2×10⁷MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。并且風力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染，是一種特別好的發(fā)電方式。因此，國內(nèi)外都很重視利用風力來發(fā)電，而風力發(fā)電主要靠風力發(fā)電裝置來實現(xiàn)。

風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動葉片旋轉(zhuǎn)，再通過變速箱將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。由于風的速度不穩(wěn)定，在大風的作用下，風車葉片會越轉(zhuǎn)越快，如葉片轉(zhuǎn)速不加限制，發(fā)電裝置就有可能被毀壞；在風力較小時，風車葉片也會越轉(zhuǎn)越慢，風能又不能夠加以充分利用?，F(xiàn)有的風力發(fā)電設(shè)備都會在變速箱的輸入端和輸出端設(shè)置制動裝置，在風車葉片轉(zhuǎn)速過高時進行制動。我國的風力資源極為豐富，絕大多數(shù)地區(qū)的平均風速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大，風力發(fā)電設(shè)備在這些地區(qū)工作，制動裝置的工作負擔會很大，這會減少制動裝置的使用壽命，增加維修次數(shù)?，F(xiàn)有風力發(fā)電裝置的制動裝置價格昂貴、維修困難，控制電路復(fù)雜，并且還要耗費一定的電能。目前國內(nèi)風力發(fā)電裝置中尚沒有能夠自身自動調(diào)節(jié)受風面積的葉片。

因此設(shè)計一種新型自動調(diào)節(jié)葉片受風面積的風力發(fā)電裝置變得非常有必要，有利于推動風力發(fā)電設(shè)備機械調(diào)速的開發(fā)、研制與應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的折疊式葉片風力發(fā)電裝置，能夠根據(jù)風速的不同，自動調(diào)節(jié)風力發(fā)電裝置中葉片的受風面積大小，保證風力發(fā)電裝置在大風條件下正常工作，又能使風力發(fā)電裝置在風力較小條件下保證對風能的充分利用。

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：本裝置主要由導(dǎo)流罩、轉(zhuǎn)子、第一制動裝置、變速箱輸入軸、機箱安裝座、塔架、變速箱輸出軸、第二制動裝置、機箱外殼、支撐架、連桿、風向舵、發(fā)電機、高速軸、變速箱、低速軸、中心軸、塔架安裝座組成；所述導(dǎo)流罩固定聯(lián)接在中心軸右端上，轉(zhuǎn)子左端與中心軸右端固定聯(lián)接，第一制動裝置左端與低速軸右端固定聯(lián)接，第一制動裝置右端與中心軸左端固定聯(lián)接，變速箱輸入軸安裝在變速 箱的右端，變速箱輸入軸右端與低速軸左端固定聯(lián)接，機箱安裝座與機箱外殼固定聯(lián)接，塔架與機箱安裝座配合安裝，變速箱輸出軸安裝在變速箱的左端，第二制動裝置左端與高速軸右端固定聯(lián)接，第二制動裝置右端與變速箱輸出軸左端固定聯(lián)接，支撐架與機箱外殼內(nèi)側(cè)左側(cè)壁和右側(cè)壁固定聯(lián)接，連桿右端與機箱外殼外側(cè)固定聯(lián)接，連桿左端與風向舵固定聯(lián)接，發(fā)電機的輸入軸與高速軸左端固定聯(lián)接，發(fā)電機固定安裝在支撐架上，變速箱固定安裝在支撐架上，所述中心軸與機箱外殼動配合安裝，所述塔架安裝座與塔架固定安裝；本裝置還包括固定葉片、活動葉片、葉片安裝軸、彈簧安裝槽、復(fù)位彈簧、葉片銷軸、葉片卡槽、活動葉片限位體、離心錘擋桿、離心錘擋桿復(fù)位彈簧、離心錘銷軸；所述固定葉片與葉片安裝軸固定聯(lián)接，所述固定葉片與葉片銷軸固定聯(lián)接，所述活動葉片通過葉片銷軸與固定葉片活動配合安裝，所述葉片安裝軸與轉(zhuǎn)子固定聯(lián)接，所述復(fù)位彈簧套裝在葉片銷軸上活動配合安裝在彈簧安裝槽內(nèi)，所述離心錘擋桿的一端通過離心錘銷軸活動安裝在固定葉片上，所述活動葉片限位體設(shè)置在活動葉片上與離心錘擋桿配合工作的位置處，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧套裝在離心錘銷軸上，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧的一端固定在固定葉片上，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧的另一端抵壓在離心錘擋桿上，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧作用力的方向是使離心錘擋桿壓入活動葉片限位體內(nèi)空間最小的部位，此時固定葉片和活動葉片不能相對轉(zhuǎn)動。

所述固定葉片的數(shù)量為3個，所述固定葉片的結(jié)構(gòu)尺寸相同，所述活動葉片的數(shù)量為3個，所述活動葉片的結(jié)構(gòu)尺寸相同，所述固定葉片、活動葉片上各開有3個彈簧安裝槽，所述固定葉片和活動葉片組成的葉片沿轉(zhuǎn)子的圓周均勻分布。所述葉片安裝軸的數(shù)量為3個，所述葉片安裝軸沿轉(zhuǎn)子的圓周均勻分布，所述葉片銷軸的數(shù)量為3個，所述葉片銷軸的結(jié)構(gòu)尺寸相同。所述復(fù)位彈簧的數(shù)量共有9根，9根復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)尺寸相同，并且在固定葉片、活動葉片上的每對彈簧安裝槽內(nèi)各裝有1根，每根復(fù)位彈簧安裝在彈簧安裝槽內(nèi)，復(fù)位彈簧的彈簧作用力方向是使固定葉片和活動葉片組成的葉片面積變成最大的狀態(tài)。所述3個固定葉片上均設(shè)置有離心錘擋桿、離心錘擋桿復(fù)位彈簧和離心錘銷軸，所述3個活動葉片上均設(shè)置有活動葉片限位體。所述活動葉片限位體形狀為U形，開口端固定安裝在活動葉片上，U形活動葉片限位體的卡槽寬度是相對開口端的另一端的寬度大于開口端的寬度。所述固定葉片上設(shè)置有葉片卡槽，并且每個固定葉片上設(shè)置有3個，每個葉片卡槽用于限定活動葉片的開合位置，使活動葉片在張開時與固定葉片有最大的受風面積。

采用本發(fā)明的有益效果是，能夠根據(jù)風速的不同，自動調(diào)節(jié)風力發(fā)電裝置中葉片的受風面積大小，保證風力發(fā)電裝置在大風條件下安全有效地工作，又能使風力發(fā)電裝置在風力較小條件下保證對風能的充分利用。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述折疊式葉片風力發(fā)電裝置的主視圖；

圖2是本發(fā)明所述折疊式葉片風力發(fā)電裝置的俯視圖；

圖3是折疊式葉片的局部剖視圖；

圖4是圖3的局部放大圖I

圖5是圖3的局部放大圖II；

圖6是圖3的S向局部結(jié)構(gòu)視圖；

圖7是圖3的A—A剖視圖；

圖8是圖3的B—B剖視圖；

圖9是本發(fā)明所述折疊式葉片風力發(fā)電裝置的軸測圖。

圖中：固定葉片1 活動葉片2 葉片安裝軸3 導(dǎo)流罩4 轉(zhuǎn)子5 第一制動裝置6 變速箱輸入軸7 機箱安裝座8 塔架9 變速箱輸出軸10 第二制動裝置11 機箱外殼12 支撐架13 連桿14 風向舵15 發(fā)電機16 高速軸17 變速箱18 低速軸19 中心軸20 彈簧安裝槽21 復(fù)位彈簧22 葉片銷軸23 葉片卡槽24 塔架安裝座25 葉片限位體26 離心錘擋桿27 離心錘擋桿復(fù)位彈簧28 離心錘銷軸29

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9中，本裝置主要由導(dǎo)流罩4、轉(zhuǎn)子5、第一制動裝置6、變速箱輸入軸7、機箱安裝座8、塔架9、變速箱輸出軸10、第二制動裝置11、機箱外殼12、支撐架13、連桿14、風向舵15、發(fā)電機16、高速軸17、變速箱18、低速軸19、中心軸20、塔架安裝座25組成；所述導(dǎo)流罩4固定聯(lián)接在中心軸20右端上，轉(zhuǎn)子5左端與中心軸20右端固定聯(lián)接，第一制動裝置6左端與低速軸19右端固定聯(lián)接，第一制動裝置6右端與中心軸20左端固定聯(lián)接，變速箱輸入軸7安裝在變速箱18的右端，變速箱輸入軸7右端與低速軸19左端固定聯(lián)接，機箱安裝座8與機箱外殼12固定聯(lián)接，塔架9與機箱安裝座8配合安裝，變速箱輸出軸10安裝在變速箱18的左端，第二制動裝置11左端與高速軸17右端固定聯(lián)接，第二制動裝置11右端與變速箱輸出軸10左端固定聯(lián)接，支撐架13與機箱外殼12內(nèi)側(cè)左側(cè)壁和右側(cè)壁固定聯(lián)接，連桿14右端與機箱外殼12外側(cè)固定聯(lián)接，連桿14左端與風向舵15固定聯(lián)接，發(fā)電機16的輸入軸與高速軸17左端固定聯(lián)接， 發(fā)電機16固定安裝在支撐架13上，變速箱18固定安裝在支撐架13上，所述中心軸20與機箱外殼12動配合安裝，所述塔架安裝座25與塔架9固定安裝；本裝置還包括固定葉片1、活動葉片2、葉片安裝軸3、彈簧安裝槽21、復(fù)位彈簧22、葉片銷軸23、葉片卡槽24、活動葉片限位體26、離心錘擋桿27、離心錘擋桿復(fù)位彈簧28、離心錘銷軸29；所述固定葉片1與葉片安裝軸3固定聯(lián)接，所述固定葉片1與葉片銷軸23固定聯(lián)接，所述活動葉片2通過葉片銷軸23與固定葉片1活動配合安裝，所述葉片安裝軸3與轉(zhuǎn)子5固定聯(lián)接，所述復(fù)位彈簧22套裝在葉片銷軸23上活動配合安裝在彈簧安裝槽21內(nèi)，所述離心錘擋桿27的一端通過離心錘銷軸29活動安裝在固定葉片1上，所述活動葉片限位體26設(shè)置在活動葉片2上與離心錘擋桿27配合工作的位置處，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧28套裝在離心錘銷軸29上，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧28的一端固定在固定葉片1上，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧28的另一端抵壓在離心錘擋桿27上，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧28作用力的方向是使離心錘擋桿27壓入活動葉片限位體26內(nèi)空間最小的部位，此時固定葉片1和活動葉片2不能相對轉(zhuǎn)動。

所述固定葉片1的數(shù)量為3個，所述固定葉片1的結(jié)構(gòu)尺寸相同，所述活動葉片2的數(shù)量為3個，所述活動葉片2的結(jié)構(gòu)尺寸相同，所述固定葉片1、活動葉片2上各開有3個彈簧安裝槽21，所述固定葉片1和活動葉片2組成的葉片沿轉(zhuǎn)子5的圓周均勻分布，葉片安裝的角度是在風力的作用下，從圖1的右側(cè)觀察時葉片帶動轉(zhuǎn)子5逆時針旋轉(zhuǎn)。所述葉片安裝軸3的數(shù)量為3個，所述葉片安裝軸3沿轉(zhuǎn)子5的圓周均勻分布，所述葉片銷軸23的數(shù)量為3個，所述葉片銷軸23的結(jié)構(gòu)尺寸相同。所述復(fù)位彈簧22的數(shù)量共有9根，9根復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)尺寸相同，并且在固定葉片1、活動葉片2上的每對彈簧安裝槽21內(nèi)各裝有1根，每根復(fù)位彈簧22安裝在彈簧安裝槽21內(nèi)，復(fù)位彈簧22的彈簧作用力方向是使固定葉片1和活動葉片2組成的葉片面積變成最大的狀態(tài)。所述3個固定葉片1上均設(shè)置有離心錘擋桿27、離心錘擋桿復(fù)位彈簧28和離心錘銷軸29，所述3個活動葉片2上均設(shè)置有活動葉片限位體26。所述活動葉片限位體26形狀為U形，開口端固定安裝在活動葉片2上，U形活動葉片限位體26的卡槽寬度是相對開口端的另一端的寬度大于開口端的寬度。所述固定葉片1上設(shè)置有葉片卡槽24，并且每個固定葉片1上設(shè)置有3個，每個葉片卡槽24用于限定活動葉片2的開合位置，使活動葉片2在張開時與固定葉片1有最大的受風面積。

當風力發(fā)電裝置工作時，固定葉片1、活動葉片2在風力的作用下帶動導(dǎo)流罩4與轉(zhuǎn)子5沿中心軸20逆時針旋轉(zhuǎn)，通過中心軸20把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給第一制動裝置6，當轉(zhuǎn)速超過安全轉(zhuǎn)速范圍時第一制動裝置6進行剎車制動，經(jīng)過制動后把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給低速軸19，低速軸19又把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給變速箱18的輸入軸，經(jīng)過變速箱18增速后，又把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給變速箱18的輸出軸，變速箱18的輸出軸把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給第二制動裝置11，當轉(zhuǎn)速超過安 全轉(zhuǎn)速范圍時第二制動裝11置根進行剎車制動，經(jīng)過制動后把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給高速軸17，同時通過高速軸把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給發(fā)電機16，使發(fā)電機16工作，發(fā)電機16又通過導(dǎo)線把電能傳輸給蓄電裝置。當工作在正常的風力條件下，導(dǎo)流罩4與轉(zhuǎn)子5沿中心軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，離心錘擋桿27的離心力小于離心錘擋桿復(fù)位彈簧28的彈簧力，所述離心錘擋桿復(fù)位彈簧28作用力使離心錘擋桿27壓入活動葉片限位體26內(nèi)空間最小的部位，此時固定葉片1和活動葉片2不能相對轉(zhuǎn)動，活動葉片與固定葉片組成的葉片處于最大的受風面積，能夠充分有效地利用風能，此時風力發(fā)電裝置正常工作；風速很大時，固定葉片1和活動葉片2組成的葉片轉(zhuǎn)速就會加快，離心錘擋桿27的離心力克服離心錘擋桿復(fù)位彈簧28的彈簧力時，離心錘擋桿27以離心錘銷軸29為中心轉(zhuǎn)動使離心錘擋桿27進入活動葉片限位體26內(nèi)空間最大的部位，所述活動葉片1在風壓力作用下克服復(fù)位彈簧22的彈簧力，活動葉片1沿葉片銷軸23轉(zhuǎn)動使葉片的受風面積減小，則轉(zhuǎn)子和中心軸轉(zhuǎn)速將會減小，保證了制動裝置在安全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，從而保證風力發(fā)電裝置在風速很大條件下正常工作，減少剎車的作用節(jié)省能源；當風速恢復(fù)正常時，復(fù)位彈簧22的彈簧力大于活動葉片1上的風壓力，活動葉片2沿葉片銷軸23轉(zhuǎn)動使葉片的受風面積加大，同時由于離心錘擋桿復(fù)位彈簧28的作用，使離心錘擋桿27又壓回活動葉片限位體26內(nèi)的空間最小部位，同時固定葉片1上葉片卡槽對活動葉片2的限定作用，使固定葉片1和活動葉片2組成的葉片有最大受風面積時，活動葉片2不能相對固定葉片1繼續(xù)轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)子和中心軸轉(zhuǎn)速加快，并且制動裝置在安全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，從而實現(xiàn)了風力發(fā)電裝置在風力較小條件下對風能的充分利用。