一种风力发电机用回转体的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机，特别指一种中小型风力发电机用回转体。


背景技术：

2.在中小型风力发电机实际应用中，由于实际风况的不确定性，当超过可用风速范围后，因超负荷会危及风力发电机安全运行。另外，由于风力发电机所带的负载时高时低的变化，也同样会危及其安全。所以，风能的这种随意性和负荷的不稳定性往往会给风能的开发利用带来很多难题。为了提高中小型风力发电机安全性、可靠性及缩小体积，目前中小型风力发电机配套的是被动式无自动保护装置，即被动式偏航机构。该偏航机构一般利用尾翼斜置侧偏风轮原理，就是指风力发电机风轮水平旋转轴与风力发电机机头的垂直旋转轴有一距离，此距离称为偏心距。风轮受风压通过偏心产生偏心力矩，偏转风轮使其偏离主风向而调速。当风大时，此偏心距可促使风轮产生一个顺着风向扭转的力矩，即一般称为被动偏航而减少功率。风轮侧偏或上仰，使风轮的旋转平面偏离主风向，减小了迎风面积使其吸收功率下降；当风轮旋转面被侧偏到与风向平行时，风轮会自动停止，从而达到调速和保护风力机的目的。目前，国内外中小型风力发电机和风力提水机基本上采用这种被动偏航控制方式，它对提高中小型风力发电机组的转速调节、功率调节的性能以及工作稳定性、可靠性技术，对加速风力发电机的普及和应用都具有十分重要的意义。
3.为了提高风力发电机的稳定性和可靠性能。中小型风力发电机设计三个重要结构参数，即：
⑴
风轮的仰角β(亦称后倾角)；
⑵
风轮轴与回转体中心偏心距e；
⑶
尾翼侧倾角φ。在制作风力发电机时，必须严格按设计风轮的仰角β、风轮轴与回转体中心偏心距e以及尾翼侧倾角φ的参数制造回转体，这是提高中小型风力发电机调速机构准确调速的重要保障。
4.回转体是小型风力发电机的重要部件之一。其作用一是支撑安装发电机、风轮和尾翼调速机构等，并保证这些工作部件按照各自的工作特点随着风速、风向的变化在机架上端自由回转；作用二是必须保证上述三个结构参数准确性，因此，对回转体上的结构要求非常严格。
5.然而，在实际制造风力发电机过程中，为了保证满足严格的偏心距(e)、后倾角(β)以及侧倾角(φ)等几何尺寸，势必增加机组回转体上面的空间尺寸，以提高对加工制作关键工序和工艺精度的要求。而现有通用加工设备不能完全满足加工技术要求，须要采用专用加工设备和专用卡具，这必然要增大生产厂设备。所以，如何改进风力发电机回转体设计和构造，既简化制造工艺，又确保风力发电机组最终的实际性能与设计的预期性能相近，已成为当前中小型风力发电机生产厂家迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种风力发电机用回转体，这种回转体结合风力发电机工作特性，可严格保证设计参数，确保安全可靠性，且加工工艺简便。
7.本实用新型的技术问题是由如下方案解决的：所述回转体由钢板焊接而成，结构包括主支架、侧支板、尾翼连接支板、尾翼销轴连接套、轴承座连接支座，通过固定螺栓固定在塔架、轴承座上，其上支撑安装发电机、风轮和尾翼调节机构，并保证这些机构正常运行。
8.所述主支架为上下两个矩形钢管，在其侧面加工4个安装孔，用于安装所述发电机，使发电机偏置，所述风轮安装在发电机轴上，保证所述风轮轴与主支架中心偏置，其偏心距为50mm～250mm，其作用是确保风轮侧偏，当风速增大时，由于风轮侧偏，使风轮的旋转平面背对风向，减少风轮的迎风面积，而使风轮的吸收功率下降；当风轮的迎风面被侧偏到与风向一致时(或平行)，风轮会自动停止转动，保护整机不受损坏。
9.所述侧支板、尾翼连接支板平行焊接在主支架上，而且侧支板、和尾翼连接支板均向后倾，后倾角为2
°
～6
°
，在其下端焊接轴承座连接支座，通过固定螺栓与轴承座、塔架连接，使回转体向后呈倾斜，以便确保风轮水平轴与回转体上平面之间呈向上仰角。
10.所述尾翼连接支板外侧，倾斜焊接尾翼销轴连接套，其作用是连接尾翼调节机构尾翼销轴，使尾翼调节机构绕尾翼销轴连接套旋转，并使尾翼调节机构向一侧倾斜，侧倾角为2
°
～14
°
。
11.本实用新型的优点在于：1.通过实践证明，本回转体几何尺寸的设计可满足中小型风力发电机组运行可靠、调速平稳、风轮转速波动平缓、风力发电机供电品质高或不因风轮转速的波动而造成输出功率大幅度起落等要求。2.本回转体制作方法简易、操作简便，可缩短加工工时，能达到结构复杂的回转体各个几何尺寸要求，进而保证风力发电机组产品的质量和使用性能。3.适于中小型风力发电机生产厂家推广应用，开展工业化生产。
附图说明
12.图1是风力发电机用回转体结构示意图
13.图2是风力发电机用回转体结构后视图
14.图3是风力发电机用回转体结构俯视图
15.图4是风力发电机用回转体结构主视图
16.图5是风力发电机用回转体结构侧视图
17.附图标记说明：
18.1风轮2发电机3回转体4尾翼调节机构5轴承座6固定螺栓7塔架8 尾翼销轴
19.3-1主支架3-2侧支板3-3尾翼连接支板3-4尾翼销轴连接套3-5轴承座连接支座
具体实施方式
20.为了更清楚地说明本实施例，下面结合附图对本实用新型做一详细阐述，以使本回转体的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为明确的界定。
21.如图1、图2、图3所示，回转体3包括主支架3-1、侧支板3-2、尾翼连接支板3-3、尾翼销轴连接套3-4、轴承座连接支座3-5。
22.回转体3由钢板焊接而成，通过固定螺栓6固定在轴承座5、塔架7上，其上支撑安装发电机2、风轮1和尾翼调节机构4，并保证这些机构正常运行。如图4、图5所示，所述主支架3-1为上下两个矩形钢管，在其侧面加工4个安装孔，用于安装所述发电机2，使发电机2偏
置，所述风轮1安装在发电机2轴上，保证所述风轮1轴与主支架3-1中心偏置，其偏心距为50mm～250mm(e)。
23.所述侧支板3-2、尾翼连接支板3-3平行焊接在主支架3-1上，而且侧支板3-2和尾翼连接支板3-3均向后倾，后斜角2
°
～6
°
(β)。在其下端焊接轴承座连接轴承座连接支座3-5，通过固定螺栓6与轴承座5、塔架7连接，使回转体3向后呈倾斜。
24.所述尾翼连接支板3-3外面倾斜焊接尾翼销轴连接套3-4，并使尾翼调节机构4通过尾翼销轴8安装在尾翼销轴连接套3-4内，而且面向一侧倾斜，侧倾角为2
°
～14
°
(φ)。


技术特征：
1.一种风力发电机用回转体，其特征在于：回转体(3)包括主支架(3-1)、侧支板(3-2)、尾翼连接支板(3-3)、尾翼销轴连接套(3-4)、轴承座连接支座(3-5)，且通过固定螺栓(6)固定在轴承座(5)、塔架(7)上，其上支撑安装发电机(2)、风轮(1)和尾翼调节机构(4)；所述主支架(3-1)为上下两个矩形钢管，在其侧面安装发电机(2)，使所述发电机(2)偏置，所述风轮(1)安装在发电机(2)轴上；所述侧支板(3-2)、尾翼连接支板(3-3)平行焊接在主支架(3-1)上，而且侧支板(3-2)和尾翼连接支板(3-3)均向后倾；侧支板(3-2)和尾翼连接支板(3-3)下端焊接轴承座连接支座(3-5)，通过固定螺栓(6)与轴承座(5)、塔架(7)连接，使回转体(3)向后倾斜。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机用回转体，其特征在于：所述发电机(2)轴与回转体(3)中心轴偏置，其偏心距为50mm～250mm。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机用回转体，其特征在于：所述侧支板(3-2)、和尾翼连接支板(3-3)均向后倾，其后倾角为2
°
～6
°
。4.根据权利要求1所述的一种风力发电机用回转体，其特征在于：所述尾翼连接支板(3-3)外面倾斜焊接尾翼销轴连接套(3-4)，并使尾翼调节机构(4)通过尾翼销轴(8)安装在尾翼销轴连接套(3-4)内，而且面向一侧倾斜，侧倾角为2
°
～14
°
。

技术总结
本实用新型公开了一种风力发电机用回转体，本回转体包括主支架、侧支板、尾翼连接支板、尾翼销轴连接套、轴承座连接支座，通过固定螺栓固定在轴承座、塔架上，其上支撑安装发电机、风轮和尾翼调节机构。主支架为上下两个矩形钢管，在其侧面安装发电机，使发电机偏置，风轮安装在发电机轴上，保证所述风轮轴与主支架中心偏置。本回转体几何尺寸的设计可满足中小型风力发电机组运行可靠，调速平稳，风轮转速波动平缓。本回转体制作方法简易，操作简便，可大大缩短加工工时，进而保证风力发电机组产品质量和使用性能，适于中小型风力发电机生产厂家推广应用。家推广应用。家推广应用。


技术研发人员：杨少楠
受保护的技术使用者：呼和浩特市博洋可再生能源有限责任公司
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/6/28