专利名称：风力发电机折尾偏侧调速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机的调速装置，具体地说是一种风力发电机折尾偏侧调速装置。
背景技术：
目前风力发电机的调速采用四种结构一是回转中心在发电机轴心线上，风舵板、尾舵杆和发电机之间为固定式联接方式，其工作原理是在尾舵杆上拴绳，用人工拖动，使风力发电机侧风调速，或是利用抱闸刹车原理，当风速大于额定风速时，干脆手动刹车停机，当风速小于额定风速时，再脱开刹车，使风机运转，这种结构的缺点是风大需要发电机侧风调速时，要用人工手动操作，如果突然来阵风时，会造成来不及手动拖动侧风调速，使风力发电机飞车失速，从而导致风力发电机整个系统损坏或烧毁；二是回转中心偏离发电机轴心线，风舵板、尾舵杆和发电机之间为固定式联接方式，其工作原理是当风速达到额定风速以上时，利用风作用在风力发电机风轮扫掠面积上的压力作为偏转力，使发电机绕回转中心偏转侧风调速，这种结构的缺点是当风速达到额定风速以上时，利用风作用在风力发电机风轮扫掠面积上的压力使发电机绕回转中心开始偏转侧风，但风力发电机开始偏转侧风时，风舵板开始迎风，风作用在风舵板上的压力和风作用在风轮均掠面积上压力方向相向，力矩正好相互抵消，所以实际运转过程中风力发电机是根本不能侧风调速的，只会处于正面迎风状态，当风速逐渐增大时，将会导致风力发电机整个系统损坏或烧毁；三是回转中心偏离发电机轴心线，风舵板与尾舵杆为固定式联接方式，尾舵杆与发电机为铰链式联接方式，其工作原理是当风速达到额定风速以上时，利用风作用在风力发电机风轮扫掠面积上的压力作为偏转力，使发电机绕回转中心偏转侧风调速，同时尾舵杆和风舵板在风的作用下，向与发电机转动相反的方向偏转，以保持风舵板与顺风向平行，这种结构的缺点是安装使用地区有局限性，只适用于风向比较单一的地区，在风向频繁变换的地区，风舵板与风轮旋转平面不垂直且风向又与风舵板平行时，使风力发电机找不到风向(风力发电机不能自动迎风)，从而导致风力发电机不能正常运转；四是回转中心在风力发电机轴心线上，风舵板、尾舵杆和发电机为固定式联接方式，风轮安装在可以转动的风轮芯轴上，迎风角靠内置弹簧确定，其工作原理是在风速小于额定风速时，内置弹簧拉力大于外置离心锤离心力，保证风轮按确定的迎风角运转，当风速大于额定风速时，外置离心锤离心力随风轮转速增加而增加，当离心力大于弹簧拉力时，风轮迎风角转为负角，以降低风轮转速，来达到调速的目的，这种结构的缺点是风轮变桨距控制机能为机械装置来完成，随着时间的积累和应用频率的增加以及锈蚀、磨损，这种风轮变桨距装置会慢慢失效，从而失去调速功能。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种风力发电机折尾偏侧调速装置，使风力发电机组在超过额定风速的情况下提供可靠的调速保护。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是本实用新型包括与水平面垂直设置的安装于塔架中的回转中心、相对回转中心横向设置的发电机、安装于发电机轴上的风轮以及尾舵杆、风舵板，所述发电机与回转中心之间具有与发电机轴心线同轴设置的回转体，其轴心线偏离回转中心，回转体与回转中心的回转轴通过转动连接件转动连接，回转体的一端通过法兰与发电机的端部相连，另一端通过法兰接至尾舵杆中的第1尾舵杆的端部；所述尾舵杆还包括尾舵立杆，其与第1尾舵杆之间以钝角固定连接成一体，尾舵立杆与风舵板通过连接件转动连接。
所述转动连接件为轴承或轴瓦；所述连接件为铰链或销轴；所述铰链的结构为具有安装于尾舵立杆上的第1支座及第2支座，第1支座及第2支座的内部分别固定嵌设有第1轴承及第2轴承，第1轴承及第2轴承的内环套固于尾舵立杆的杆体上，第1支座及第2支座的外部同时与风舵板固定连接；所述第1轴承及第2轴承均为防水轴承；所述钝角为100～110度。
本实用新型具有以下优点1.调速可靠。由于本实用新型的尾舵杆采用折尾形式，可实现自动偏侧调速，使风力发电机组在超过额定风速的情况下提供可靠的调速保护；2.安装使用地区无局限性。本实用新型的折尾偏侧结构，可使发电机的风轮始终自动迎风，既适应风向单一的地区，也适应风向变换频繁的地区；3.在野外环境中不易被磨损、锈蚀。由于本实用新型尾舵杆与风舵板之间的连接件采用两面带密封圈的防水轴承结构的铰链连接，磨损量小，不易被锈蚀。
图1为本实用新型结构示意图；图2为图1中I处放大图；图3为图1中A-A向视图；图4为本实用新型在风速小于额定风速时的工作状态示意图；图5为本实用新型在风速大于额定风速时的工作状态示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，包括与水平面垂直设置的安装于塔架中的回转中心2、相对回转中心2横向设置的发电机1、安装于发电机1轴上的风轮6以及尾舵杆、风舵板5，所述发电机1与回转中心2之间具有与发电机1轴心线同轴设置的回转体7，其轴心线偏离回转中心2，即回转体7的轴心线与回转中心2的回转轴21轴线不在一个平面内，回转体7与回转中心2的回转轴21通过转动连接件(本实施例采用轴承，也可用轴瓦连接)转动连接，回转体7的一端通过法兰与发电机1的端部相连，另一端通过法兰接至尾舵杆中的第1尾舵杆3的端部；所述尾舵杆还包括尾舵立杆4，其与第1尾舵杆3之间以钝角固定连接成一体，本实施例以2000W发电机为例，将第1尾舵杆3及尾舵立杆4焊接成110度，尾舵立杆4与风舵板5通过连接件8转动连接。
如图3所示，本实施例中连接件8采用铰链形式，其具体结构为具有安装于尾舵立杆4上的第1支座41及第2支座42，第1支座41及第2支座42的内部分别固定嵌设有第1轴承43及第2轴承44，第1轴承43及第2轴承44的内环套固于尾舵立杆4的杆体上，第1支座41及第2支座42的外部同时与风舵板5固定连接，第1轴承43及第2轴承44均采用两面带密封圈的防水轴承，这种结构的铰链，磨损量小，在自然环境中不易被锈蚀；连接件8也可为销轴。
本实用新型偏侧调速是通过风轮6、发电机1、回转中心2、尾舵杆和风舵板5来实现的，其工作原理是如图5所示，当风速达到额定风速以上时，利用风作用在风力发电机风轮6扫掠面积上的压力作为偏转力，使发电机1绕回转中心2偏转侧风(偏转角度为0～45°)，在发电机偏转侧风的同时，风舵板5在风压力的作用下，克服风舵板5偏转阻力(风舵板5在顺风向偏转时，风舵板5重力要做功)通过第一轴承43及第2轴承44(本实施例中两轴承均采用两面带有密封圈的防水轴承)向与发电机1转动相反的方向绕尾舵立杆4偏转(偏转角度0～45°)，从而实现折尾偏侧调速的目的。如图4所示，当风速小于额定风速时，风作用在风舵板5上压力(风舵板偏转力)小于风舵板5偏转阻力，这时风舵板5不会偏转，仍保持与尾舵杆平行，所以偏转力不会使发电机1偏转侧风调速，发电机1始终迎风正常运转。
权利要求1.一种风力发电机折尾偏侧调速装置，包括与水平面垂直设置的安装于塔架中的回转中心、相对回转中心横向设置的发电机、安装于发电机轴上的风轮以及尾舵杆、风舵板，其特征在于所述发电机(1)与回转中心之间具有与发电机轴心线同轴设置的回转体(7)，其轴心线偏离回转中心，回转体(7)与回转中心(2)的回转轴(21)通过转动连接件转动连接，回转体(7)的一端通过法兰与发电机(1)的端部相连，另一端通过法兰接至尾舵杆中的第1尾舵杆(3)的端部；所述尾舵杆还包括尾舵立杆(4)，其与第1尾舵杆(3)之间以钝角固定连接成一体，尾舵立杆(4)与风舵板(5)通过连接件(8)转动连接。
2.按权利要求1所述风力发电机折尾偏侧调速装置，其特征在于所述转动连接件为轴承或轴瓦；所述连接件(8)为铰链或销轴。
3.按权利要求2所述风力发电机折尾偏侧调速装置，其特征在于所述铰链的结构为具有安装于尾舵立杆(4)上的第1支座(41)及第2支座(42)，第1支座(41)及第2支座(42)的内部分别固定嵌设有第1轴承(43)及第2轴承(44)，第1轴承(43)及第2轴承(44)的内环套固于尾舵立杆(4)的杆体上，第1支座(41)及第2支座(42)的外部同时与风舵板(5)固定连接。
4.按权利要求3所述风力发电机折尾偏侧调速装置，其特征在于所述第1轴承(43)及第2轴承(44)均为防水轴承。
5.按权利要求1所述风力发电机折尾偏侧调速装置，其特征在于所述钝角为100～110度。
专利摘要本实用新型公开一种风力发电机折尾偏侧调速装置，其包括与水平面垂直设置的安装于塔架中的回转中心、相对回转中心横向设置的发电机、安装于发电机轴上的风轮以及尾舵杆、风舵板，所述发电机与回转中心之间具有与发电机轴心线同轴设置的回转体，其轴心线偏离回转中心，回转体与回转中心的回转轴通过转动连接件转动连接，回转体的一端通过法兰与发电机的端部相连，另一端通过法兰接至尾舵杆中的第1尾舵杆的端部；所述尾舵杆还包括尾舵立杆，其与第1尾舵杆之间以钝角固定连接成一体，尾舵立杆与风舵板通过连接件转动连接。本实用新型具有调速可靠、使用地区无局限性、在野外环境中不易被磨损、锈蚀等优点。
文档编号F03D11/00GK2806809SQ20052009174
公开日2006年8月16日 申请日期2005年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者吕凤春 申请人:沈阳巨达机电有限责任公司