一种下风向风力发电机的风轮结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电装置领域，尤其是涉及下风向风力发电装置领域，具体为一种下风向风力发电机的风轮结构。
【背景技术】
[0002]目前在风力发电领域，下风向风机都是采用的固定桨叶，见图1，其固定桨叶20-1固装于轮毂10上，固定桨叶20-1 (见图1)的风力发电机通常是通过卸载控制、短路控制、或机械刹车控制来实现在大风速段的转速、功率调整，但是上述控制方式对发电机的要求非常高，并且容易损坏发电机，一旦发电机损坏很有可能出现飞车等现象，对安全造成很大隐患。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型提供了一种下风向风力发电机的风轮结构，其能解决现有下风向风力发电机固定桨叶在大风速段难以控制问题。
[0004]其技术方案是这样的，其包括轮毂和叶片，所述轮毂通过轴套部安装于风机的轮轴上并能与所述轮轴同步转动，其特征在于:所述轮毂与叶片之间通过连接件活动连接，所述活动连接件能够实现所述迎风角和迎风面积的调整。
[0005]进一步的，其还包括复位弹簧，所述复位弹簧一端固定连接于所述轮毂的轴套部的外壁、另一端连接于所述叶片的上风向侧面。
[0006]进一步的，所述活动连接件为弹性连接件，所述弹性连接件包括轮毂连接部与叶片连接部，所述轮毂连接部与叶片连接部呈夹角折弯并连接成整体；
[0007]更进一步的，所述弹性连接件与所述轮毂、叶片之间均通过第一螺栓、第一螺母连接;
[0008]所述轮毂、叶片与所述弹性连接件的连接端分别开有凹形槽，所述弹性连接件的轮毂连接部、叶片连接部分别嵌装于所述凹形槽内后由所述第一螺栓、第一螺母与所述轮毂、叶片锁紧；优选的，所述弹性连接件为橡胶件。
[0009]进一步的，所述活动连接件为铰链装置，所述轮毂与所述叶片之间通过所述铰链装置转动连接；
[0010]更进一步的，所述铰链装置包括第一铰链板与第二铰链板，所述第一铰链板通过第二螺栓、第二螺母安装于所述轮毂，所述第二铰链板通过第三螺栓、第三螺母安装于所述叶片，所述第一铰链板、第二铰链板之间通过转动轴转动连接；
[0011]所述轮毂的铰链板安装端、所述叶片的铰链板安装端分别开有L形槽，所述第一铰链板、第二铰链板分别安装于所述轮毂、叶片的L形槽内，所述第二螺栓依次穿过所述轮毂、第一铰链板后与所述第二螺母螺纹连接锁紧，所述第三螺栓依次穿过所述叶片、第二铰链板后与所述第三螺母螺纹连接锁紧。
[0012]本实用新型的下风向风力发电机的风轮结构，其结构简单，其通过活动连接件将叶片与轮毂活动连接，当风速超过额定风速时叶片受到风阻推动在活动连接件的作用下向前翻转从而实现叶片迎风角度和迎风面积的自调节，因此其叶片迎风角度与迎风面积能随着风速的变化而自动调节而不会对发电机不会造成损坏，从而有效保证了风机运行的安全可靠；复位弹簧能够对叶片起到限位作用，从而保证叶片角度调节时的风轮结构的稳定，进一步保证见机运行的安全可靠。
【附图说明】
[0013]图1为现有固定桨叶的风轮结构示意图；
[0014]图2为本实用新型一种下风向风力发电机的风轮结构在叶片变桨后示意图；
[0015]图3为本实用新型中活动连接件为弹性连接件的风轮结构示意图；
[0016]图4为本实用新型中轮毂、弹性连接件以及叶片之间的连接剖面示意图；
[0017]图5为本实用新型中弹性连接件结构示意图；
[0018]图6为本实用新型中弹性连接件与叶片装配连接的剖面示意图；
[0019]图7为本实用新型中弹性连接件与叶片装配示意图；
[0020]图8为本实用新型中轮毂、刚性转轴以及叶片之间的连接剖面示意图。
【具体实施方式】
[0021]见图2、图3和图4，本实用新型叶轮结构包括轮毂10、叶片20、活动连接件和复位弹簧40，轮毂10通过轴套部11安装于风机的轮轴50上并能带动轮轴50同步转动，轮毂10与叶片20之间通过活动连接件转动连接，活动连接件为弹性连接件31，见图5、图6和图7，弹性连接件31包括轮毂连接部311与叶片连接部312，轮毂连接部311与叶片连接部312呈夹角折弯并连接成整体，轮毂连接部311与叶片连接部312之间的夹角为α，该夹角α的作用是变桨后使叶片有个扭角，在叶轮旋转过程中叶片产生阻力从而抑制转速；轮毂10、叶片20与弹性连接件31的连接端分别开有凹形槽，弹性连接件31的轮毂连接部311、叶片连接部312分别嵌装于凹形槽内后由第一螺栓61、第一螺母62与轮毂10、叶片20锁紧；复位弹簧40 —端固定连接于轮毂10的轴套部11的外壁、另一端连接于叶片20的上风向侧面；其中，弹性连接件31优选为橡胶件。在额定风速的情况下，叶片20在复位弹簧40的作用下与轮毂10之间保持设计角度，当风速超过额定风速时叶片20受风力推动作用，而由于叶片20与轮毂10之间由弹性连接件31连接，故弹性连接件31产生形变从而实现叶片20的迎风角度和迎风面积的自动调节。
[0022]活动连接件还能为铰链装置32，见图8，铰链装置32包括第一铰链板321与第二铰链板322，第一铰链板321通过第二螺栓63、第二螺母64安装于轮毂10，第二铰链板322通过第三螺栓65、第三螺母66安装于叶片20，第一铰链板321、第二铰链板322之间通过转动轴323转动连接；轮毂10的铰链板安装端、叶片20的铰链板安装端分别开有L形槽，第一铰链板321、第二铰链板322分别安装于轮毂、叶片的L形槽内，第二螺栓63依次穿过轮毂10、第一铰链321板后与第二螺母64螺纹连接锁紧，第三螺栓65依次穿过叶片20、第二铰链板322后与第三螺母65螺纹连接锁紧；当风速超过额定风速时叶片20受风力推动带动第二铰链板322绕转动轴323转动从而实现叶片20的迎风角度和迎风面积的自动调节。
[0023]附图中，Α向为风向。
[0024]采用本实用新型的叶轮结构后，其在保证前有的额定风速段的功率和转速的基础上能有效控制高风速段转速，使其在高风速段能很好有效的输出功率，大大增加了发电功率并增大了适用风速范围；同时，在高风速段能改变叶片的桨距角和迎风面积使风轮对发电机的负荷减少并减小对塔架负荷；而叶片在弹簧的作用下能使其零响应时间恢复相应状态，从而增加发电效率；此外本实用新型的叶片结构在叶片变桨调节过程中对发电机的要求较低，因而亦能有效降低电控成本并最终能降低风力发电机的运行成本。
【主权项】
1.一种下风向风力发电机的风轮结构，其包括轮毂和叶片，所述轮毂通过轴套部安装于风机的轮轴上并能与所述轮轴同步转动，其特征在于:所述轮毂与叶片之间通过连接件活动连接，当风速超过额定风速时叶片受到风阻推动在活动连接件的作用下向前翻转从而实现叶片迎风角度和迎风面积的自调节，所述活动连接件能够实现所述迎风角和迎风面积的调整； 其还包括复位弹簧，所述复位弹簧一端固定连接于所述轮毂的轴套部的外壁、另一端连接于所述叶片的上风向侧面。2.根据权利要求1所述的一种下风向风力发电机的风轮结构，其特征在于:所述活动连接件为弹性连接件，所述弹性连接件包括轮毂连接部与叶片连接部，所述轮毂连接部与叶片连接部呈夹角折弯并连接成整体。3.根据权利要求2所述的一种下风向风力发电机的风轮结构，其特征在于:所述弹性连接件与所述轮毂、叶片之间均通过第一螺栓、第一螺母连接。4.根据权利要求3所述的一种下风向风力发电机的风轮结构，其特征在于:所述轮毂、叶片与所述弹性连接件的连接端分别开有凹形槽，所述弹性连接件的轮毂连接部、叶片连接部分别嵌装于所述凹形槽内后由所述第一螺栓、第一螺母与所述轮毂、叶片锁紧。5.根据权利要求3或4所述的一种下风向风力发电机的风轮结构，其特征在于:所述弹性连接件优选为橡胶件。6.根据权利要求1所述的一种下风向风力发电机的风轮结构，其特征在于:所述活动连接件为铰链装置，所述轮毂与所述叶片之间通过所述铰链装置转动连接。7.根据权利要求6所述的一种下风向风力发电机的风轮结构，其特征在于:所述铰链装置包括第一铰链板与第二铰链板，所述第一铰链板通过第二螺栓、第二螺母安装于所述轮毂，所述第二铰链板通过第三螺栓、第三螺母安装于所述叶片，所述第一铰链板、第二铰链板之间通过转动轴转动连接。8.根据权利要求7所述的一种下风向风力发电机的风轮结构，其特征在于:所述轮毂的铰链板安装端、所述叶片的铰链板安装端分别开有L形槽，所述第一铰链板、第二铰链板分别安装于所述轮毂、叶片的L形槽内，所述第二螺栓依次穿过所述轮毂、第一铰链板后与所述第二螺母螺纹连接锁紧，所述第三螺栓依次穿过所述叶片、第二铰链板后与所述第三螺母螺纹连接锁紧。
【专利摘要】本实用新型提供了一种下风向风力发电机的风轮结构，其能解决现有下风向风力发电机固定桨叶在大风速段难以控制问题。其包括轮毂和叶片，轮毂通过轴套部安装于风机的轮轴上并能与轮轴而同步转动，其特征在于：轮毂与叶片之间通过连接件活动连接，活动连接件能够实现迎风角和迎风面积的调整。
【IPC分类】F03D1/06, F03D7/04
【公开号】CN205064175
【申请号】CN201520612836
【发明人】赵坤, 江子安
【申请人】无锡市长江电器设备有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年8月14日