一种垂直轴风力机调桨装置的制造方法

文档序号:9076291阅读:283来源:国知局
一种垂直轴风力机调桨装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风力机发电机技术设备领域,特别涉及一种垂直轴风力机调桨装置。
【背景技术】
[0002]风力发电机能过风力推动风轮上的多个桨叶环绕垂直轴回转,驱动发电机械产生电能;传统的升力型垂直轴风力机桨叶相对于风轮臂是固定不动的,这种风力机起动非常困难;为了有效利用风能,解决自起动问题,有的垂直轴风力机在升力型桨叶基础上增加阻力型桨叶,但这种风机在高转速时阻力型桨叶起反作用,降低了风力发电机的发电效率。
[0003]现有技术中,通常风力发电机的桨叶做成活动式的,实现桨叶可变桨功能,但为了保证桨叶在回转一周过程中保持最佳攻角,现有技术中垂直轴风力发电机设有一个推杆结构,但机构复杂,造价高,也极大消耗了风的能量,从而导致风能利用系数大打折扣;现有技术中的另一种垂直轴风力机采用限制钉来把桨叶摆动限制在合理攻角内,但所述限制钉与桨叶之间容易发生撞击,在长期、周期性的强力撞击下很容易损坏桨叶,影响风力发电机的使用寿命。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种垂直轴风力机调桨装置,针对现有技术中的不足,在不影响风力发电机发电效率的前提下,在轮臂与桨叶之间设计一种调桨装置,通过活动式连接的机械限制风力发电机桨叶的活动范围,确保桨叶在回转一周过程中具有最佳攻角,同时又能避免桨叶与轮臂之间发生撞击,从而提高了风力发电机的效率,延长了风力发电机桨叶的使用寿命。
[0005]为达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:一种垂直轴风力机调桨装置,包括垂直轴、轮臂、桨叶、轮臂立杆、上叶鼻、下叶鼻、轮臂斜杆、调桨装置、支座、转板、连接板、调桨板、螺栓,其特征在于:
[0006]所述垂直轴风力机的垂直轴通过安装盘将叶轮活动套接,所述叶轮上环绕均布固定连接有多个轮臂,所述轮臂与轮臂立杆相互垂直焊接固定,所述轮臂与轮臂立杆之间倾斜焊接固定设置有轮臂斜杆;所述轮臂立杆的上下二端,通过轴承活动连接设置有上叶鼻和下叶鼻,所述上叶鼻和下叶鼻通过螺接与桨叶垂直固定连接;所述轮臂上焊接固定设置有支座,所述支座内设置有螺孔,所述上叶鼻与轮臂之间装配有调桨装置,所述调桨装置包括支座、转板、连接板、调桨板和螺栓;所述调桨板为圆角矩形板,所述调桨板活动套接在所述轮臂立杆上端,并通过螺丝与所述上叶鼻固定连接;所述转板通过螺栓活动套接在所述支座顶部,所述转板与调桨板之间通过活节分别与连接板活动连接。
[0007]所述转板、连接板为二端设置有连接孔的条形板。
[0008]所述调桨装置设置在所述叶轮的每一个轮臂和上叶鼻之间,所述调桨装置设置的数量与桨叶设置的数量相同。
[0009]所述转板、连接板和调桨板二端的连接孔中心距离之和大于所述支座中心至轮臂立杆中心的距离。
[0010]本实用新型的工作原理为:所述桨叶能够围绕轮臂立杆的轴心转动,在叶轮回转过程中,桨叶在离心力作用下始终与轮臂基本垂直,同时通过与轮臂立杆之间的回转自动调桨;风力发电机旋转中,桨叶产生离心力远离回转中心,轮臂产生拉力与之平衡,两个力在一条直线上,大小相同,方向相反,所述上叶鼻回转中心正好位于径向直线上,离心力迫使桨叶保持与轮臂垂直的状态;风力机转速越高,桨叶离心力越大,桨叶与轮臂之间垂直状态保持的越好。
[0011]风力发电机正常运转时,桨叶与轮臂垂直,调桨装置处于放松状态;当风力较小,风力发电机没有启动时,由于没有离心力,叶轮迎风一侧的桨叶无法与轮臂保持垂直,桨叶绕轮臂立杆转动,随着桨叶转动角度的增大,桨叶带动上叶鼻转动,所述上叶鼻带动调桨板连动,调桨装置随之被拉长,所述连接板和转板跟随转动,至调桨装置拉伸最长为止,受到连接板和转板的限制,此时桨叶不再转动,迎风面积最大,类似阻力型桨叶;叶轮顺风一侧的桨叶弦长方向与风相顺,迎风面积最小;此时风轮利于启动,同时避免了桨叶摆动幅度大对风力发电机的启动产生的不利影响,或与轮臂发生碰撞,产生能量损耗的影响。
[0012]通过上述技术方案,本实用新型技术方案的有益效果是:在不影响风力发电机发电效率的前提下,在轮臂与桨叶之间设计一种调桨装置,通过活动式连接的机械限制风力发电机桨叶的活动范围,确保桨叶在回转一周过程中具有最佳攻角,同时又能避免桨叶与轮臂之间发生撞击,从而提高了风力发电机的效率,延长了风力发电机桨叶的使用寿命;本新型很好地解决了垂直轴风力机低风速启动时桨叶与轮臂的撞击问题,避免了振动和噪声,同时实现桨叶的桨距自动调节。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本新型实施例所公开的一种垂直轴风力机调桨装置结构示意图;
[0015]图2为本新型实施例所公开的一种垂直轴风力机调桨装置局剖示意图
[0016]图3为本新型实施例所公开的一种垂直轴风力机叶轮横截面示意图。
[0017]图中数字和字母所表示的相应部件名称:
[0018]1.垂直轴 2.轮臂 3.桨叶 4.轮臂立杆
[0019]5.上叶鼻 6.下叶鼻 7.轮臂斜杆8.调桨装置
[0020]9.支座10.转板 11.连接板 12.调桨板
[0021]13.螺栓
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0023]根据图1、图2和图3,本
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