具有主动侧偏航保护推杆机构的风力发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有主动侧偏航保护机构的小型风力发电机。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的迅猛发展，环境污染问题日益严重，人们对清洁能源的需求与日俱增，开发新型、绿色清洁能源已势在必行。风能是一种清洁的可再生能源，因而风力发电机的发展和应用受到世界各国越来越多的关注。从上世纪八十年代兴起，利用风能发电的技术水平经过二十多年的发展已越来越成熟，合理利用无污染的风能已成为取得绿色能源的一条重要途径。
[0003]小型风力发电机组在风能利用中有着举足轻重的地位，然而，传统的小型风力发电机由于其自身制造成本高，安全保护措施相对较少，尚未能得到大规模推广。如业内所知，由于制造成本的考虑，5kw?20kw的小型风力发电机皆没有像中大型风机一样设置诸如减速电机等自动偏航装置，大部分为带有尾舵装置的机型。
[0004]举例来说，如图1所示的小型风力发电机，包括一安装在轮毂上的风轮10、一发电机20、一机座30、以及一尾舵装置40。其中，机座30的结构可参考图2A至图2C各个视图所示，设在机座30前侧，发电机安装孔31周围的圆环形连接面32通过复数个固定件与设在发电机20后侧的连接面对接，设在机座30底部的安装孔33通过一回转机构50水平可旋转地安装在塔架60的顶端。图2A为从连接发电机的前侧看机座30的立体示意图；图28为机座30的仰视平面图；图2C为从连接尾舵的后侧看机座30的立体示意图。
[0005]尾舵装置40包括尾梁41和尾舵板42,尾梁41的前端通过设置在机座30后侧的固定座43可旋转地连接于机座30。由于固定座43的设置而使尾梁41的转轴H以一特定的侧倾和后倾角度安装，使作用在尾梁41及尾舵板42上的重力始终给尾舵装置40 —个向下的旋转重力距。尾舵板42受风力作用总是处在顺风向位置，小风时，尾梁41和尾舵板42延伸的方向与风轮平面相互垂直，即风向垂直于风轮平面，风轮最大程度地吸收风能，如图3A和3B所示；大风时，风力作用克服重力矩，使尾梁41和尾舵板42延伸的方向与风轮平面成一定的夹角，即风向不垂直于风轮平面，风轮吸收风能的能力减弱，如图4A和4B所示；超大风时，风力作用克服重力矩，使尾梁41和尾舵板42与风轮平面完全平行，即风向平行于风轮平面，吸收风能能力基本消除，达到保护风机目的。但是，由于尾舵装置40以特定的安装角度安装，而其偏转重力矩很难被设置到最佳参数，风力有瞬时等级及方向突变等特性，当大风及超大风时，这种尾舵装置40很难实现自动偏航保护的目的。
[0006]另一方面，由于小型风力发电机的体积较小，无法在机舱内部增加刹车机构，现有的小型风力发电机均属于功率失速调节型风力发电机，这导致其在恶劣大风天气下，可能由于没有必要的制动措施而令叶片失效，进而使整个风机受到破坏，造成巨大的经济损失。
[0007]因此，确实亟需针对上述现有技术所存在的问题对小型风力发电机的侧偏航保护结构加以改进，使小型保护风力发电机的运行安全性能得到了较好的保障。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是提供了一种具有主动侧偏航保护推杆机构的小型风力发电机，对现有技术已有被动侧偏保护的尾舵装置加以改进，只用很少的成本增加了一种主动侧偏保护机构，使小型侧偏航保护风力发电机的运行安全性能得到较好的保障。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种改进的小型风力发电机，其包括:风轮、发电机、机座和尾舵装置，其中所述尾舵装置包括尾梁和尾舵板，机座前侧设有发电机安装孔，环绕安装孔四周的连接面通过复数个固定件与发电机后侧的连接面对接，机座的底部通过一回转机构固定在塔架的顶端，，所述尾舵装置的尾梁前端以预设的安装角度枢接于固设在机座后侧的固定支架上，特别的是，该风力发电机还包括一提供主动侧偏航保护推杆机构，所述推杆机构包括:
[0010]—提供驱动推力的电动推杆，所述电动推杆包括一固定部分和一伸缩部分，其固定部分容置于机座内部并通过一销轴枢接于机座前侧内壁的一个固定座上，其伸缩部分的末端从机座后侧壁上开设的穿孔中穿出，通过一销轴枢接于滚轮-连杆机构上；
[0011]一驱动尾舵装置的滚轮-连杆机构，包括一连杆、一连杆销，一连杆销固定架以及一梯形滚轮，其中所述连杆的第一端通过所述连杆销枢接于所述固定架，所述连杆的第二端通过一销轴枢接梯形滚轮；并且
[0012]所述电动推杆根据风轮的转速驱动滚轮-连杆机构围绕连杆销旋转，令尾舵装置可枢转地活动并保持于基本上垂直于风轮平面的方向的第一位置，以及基本上平行于风轮平面的方向的第二位置之间。
[0013]本实用新型在使用偏心安装实现被动侧偏保护尾舵装置结构基础上，增加了主动侧偏保护推杆驱动机构，保障了风轮在大风情况下被动摆头逃离主风向，并使尾舵顺着主风向延伸，使风机转速下降而不随风速增加而上升，实现了被动侧偏加智能主动侧偏双侧偏补偿机构，使机组在实际运行中更加安全可靠。
【附图说明】
[0014]图1所示为现有带尾舵装置的小型风力发电机的实例的立体图。
[0015]图2A所示为图1中的小型风力发电机的机座，显示了从机座连接发电机的前侧看机座的立体示意图。
[0016]图2B所示为图1中的小型风力发电机的机座，显示了为机座仰视平面图。
[0017]图2C所示为图1中的小型风力发电机的机座，显示了为从机座连接尾舵的后侧看机座的立体示意图。
[0018]图3A-3B为小型风力发电机的尾舵装置处于小风时自然状态下的侧视图和立体示意图。
[0019]图4A-4B为小型风力发电机的尾舵装置处于大风时侧偏保护状态下的侧视图和立体示意图。
[0020]图5为根据本实用新型的小型风力发电机的实例的尾舵装置处于自然状态下的推杆驱动装置的示意图。
[0021]图6为根据本实用新型的小型风力发电机的实例的尾舵装置处于侧偏状态下的推杆驱动装置的示意图。具体实施例
[0022]根据本实用新型的小型风力发电机与上述现有技术的小型风力发电机的结构基本相似，但在现有被动侧偏航的基础上增加了一种主动侧偏航保护推杆驱动机构。参考图5-6所示的实施例，在机座30与尾舵装置40之间增设了提供主动侧偏航保护的推杆驱动机构70，实现了被动侧偏航保护加智能主动侧偏航双侧偏补偿机制，使风力发电机组在运行中更加安全可靠。
[0023]本实用新型的小型风力发电机结构与现有