专利名称：垂直轴风力机上的活动叶片的销限位卸荷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种限位卸荷装置。
背景技术：
叶片是风能与机械能之间的转换装置，风片的结构、形状和尺寸等参数直 接影响着风力机的效率和功率。目前，大功率风力机仍以三叶的水平轴风力机 为主，垂直轴风力机的功率还无法达到水平轴风力机的水平。造成这种差距的 主要原因之一是由于目前垂直轴风力机所采用的叶片存在着无法完全克服风阻 的问题。同时，由于风速的不确定性，强风袭来时往往使风车超负荷运转，造 成发电机的损坏。目前在遇到强风时，主要采用停车的方式，增加了停车装置 后，造成了风车的复杂程度提高以及成本的增加。
发明内容
本发明的目的是为解决现有垂直轴风力机上的活动叶片无法克服风阻及强 风时无法有效卸荷的问题，提供一种垂直轴风力机上的活动叶片的销限位卸荷 装置。
本发明包括限位座、轴套、圆锥销、电磁铁、弹簧、连接杆、支撑座、限 位销和自转轴，轴套设置在限位座的中心孔内，自转轴设置在轴套的中心孔内， 轴套下端外表面上设有滚道，滚道径向设有定位孔，定位孔处两侧设有引导槽， 支撑座固装在限位座的下面且与定位孔相对应，支撑座上设有销孔和台肩，销 孔与定位孔的孔径相同且二者轴线重合，圆锥销的一端为圆锥面，圆锥销的另 一端的外表面上套装有弹簧，圆锥销装有弹簧的一端设置在销孔内，连接杆设 置在限位座的侧表面上且与支撑座同侧，电磁铁固装在连接杆的下面且与支撑 座正对，轴套的上端面上设有限位槽，限位槽的两个侧壁之间的夹角不得大于
90° ，自转轴上设有限位销孔，限位销的一端插入限位销孔中，限位销的另一 端外露在限位槽中。
本发明具有如下有益效果
一、本发明利用轴套有效的限制了垂直轴风力机上的活动叶片的偏摆角度， 避免了叶片转速越来越高、偏摆角度随之增大、产生风阻及强风时无法有效卸荷，大幅度提高了垂直轴风力机的功率和风能利用率，降低了发电成本。二、 本发明可在遇强风时安全可靠的卸荷，并能在风速恢复正常时自动恢复正常工 作状态。三、本发明可应用于大、中型功率的风力机和台风较多的沿海或海上 风力机的活动叶片限位卸荷，该方案的优势在于，机构简单，限位可靠，卸荷 兀全。
图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是图1的左视 图，图4是图1的A-A剖视图，图5是图2的B-B剖视图，图6是图1的I部 放大图，图7是电磁铁4通入电压时将圆锥销3从定位孔2-2内吸出，这时轴 套2可在限位座1的中心孔内自由转动的状态图，图8是具体实施方式
二的结 构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图1~图6说明本实施方式，本实施方式包括限位座 1、轴套2、圆锥销3、电磁铁4、弹簧5、连接杆6、支撑座7、限位销9和自 转轴12，轴套2通过轴承设置在限位座1的中心孔内，轴套2可在限位座1内 自由回转，自转轴12设置在轴套2的中心孔内，轴套2下端外表面上设有滚道 2-1，滚道2-l径向设有定位孔2-2，定位孔2-2处两侧设有引导槽2-4，支撑座 7固装在限位座1的下面且与定位孔2-2相对应，支撑座7上设有销孔7-1和台 肩7-2，销孔7-1与定位孔2-2的孔径相同且二者轴线重合，圆锥销3的一端为 圆锥面，圆锥销3的另一端的外表面上套装有弹簧5，圆锥销3装有弹簧5的一 端设置在销孔7-1内，连接杆6设置在限位座1的侧表面上且与支撑座7同侧， 电磁铁4固装在连接杆6的下面且与支撑座7正对，轴套2的上端面上设有限 位槽2-3，限位槽2-3的两个侧壁之间的夹角a不得大于90° ，自转轴12上设 有限位销孔12-1，限位销9的一端插入限位销孔12-1中，限位销9的另一端外 露在限位槽2-3中。限位槽2-3的两个侧壁将自转轴12限制在90°范围内转动， 从而实现了限位。
具体实施方式
二结合图8说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一不同的是它还增加有一个限位销9，轴套2的上端面上对称设有两个限位槽 2-3，两个限位销9分别从限位销孔12-1的两端插入。两个限位槽2-3需严格对称于中心线。当对叶片进行限位时，可将作用力分散到两个限位销，提高本发 明的强度。
具体实施方式
三结合图6说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一不同的是它还增加有滚珠8，圆锥销3的头部设有滚珠槽3-l，滚珠8设置在 滚珠槽3-1内。当圆锥销3被弹簧5弹出时，未进入定位孔2-2之前滚珠8可在 滚道2-l内滚动，以减少对轴套外壁的磨损，当圆锥销3临近定位孔2-2时，通 过引导槽2-4的引导，使圆锥销3快速可靠的进入定位孔2-2。
本发明的工作过程在垂直轴风力机正常工作时，圆锥销3在弹簧5作用 下，圆锥销3的圆锥面一端伸入轴套2上的定位孔2-2内，这时轴套2不能旋 转，限位销9将自转轴12限制在90。范围旋转；在遇强风时，见图7，电磁铁 4通电将圆锥销3从定位孔2-2内吸出，这时轴套2可在限位座1的中心孔内自 由转动，使得自转轴12也可在360。范围内自由回转，以达到卸荷保护的作用； 当风速恢复正常后，电磁铁4断电，圆锥销3在弹簧5的作用下，圆锥销3的 圆锥面一端伸入轴套2上的定位孔2-2内，在圆锥销3未对准定位孔2-2之前， 轴套2的外表面与圆锥销3的头部滚动接触，当圆锥销3临近定位孔2-2时， 通过引导槽2-4的引导，使圆锥销3快速可靠的进入定位孔2-2内，此时，垂直 轴风力机恢复工作。
权利要求
1、一种垂直轴风力机上的活动叶片的销限位卸荷装置，其特征在于它包括限位座(1)、轴套(2)、圆锥销(3)、电磁铁(4)、弹簧(5)、连接杆(6)、支撑座(7)、限位销(9)和自转轴(12)，轴套(2)设置在限位座(1)的中心孔内，自转轴(12)设置在轴套(2)的中心孔内，轴套(2)下端外表面上设有滚道(2-1)，滚道(2-1)径向设有定位孔(2-2)，定位孔(2-2)处两侧设有引导槽(2-4)，支撑座(7)固装在限位座(1)的下面且与定位孔(2-2)相对应，支撑座(7)上设有销孔(7-1)和台肩(7-2)，销孔(7-1)与定位孔(2-2)的孔径相同且二者轴线重合，圆锥销(3)的一端为圆锥面，圆锥销(3)的另一端的外表面上套装有弹簧(5)，圆锥销(3)装有弹簧(5)的一端设置在销孔(7-1)内，连接杆(6)设置在限位座(1)的侧表面上且与支撑座(7)同侧，电磁铁(4)固装在连接杆(6)的下面且与支撑座(7)正对，轴套(2)的上端面上设有限位槽(2-3)，限位槽(2-3)的两个侧壁之间的夹角(α)不得大于90°，自转轴(12)上设有限位销孔(12-1)，限位销(9)的一端插入限位销孔(12-1)中，限位销(9)的另一端外露在限位槽(2-3)中。
2、 根据权利要求1所述垂直轴风力机上的活动叶片的销限位卸荷装置，其 特征在于它还包括一个限位销(9)，轴套(2)的上端面上对称设有两个限位 槽(2-3)，两个P艮位销(9)分别从限位销孔(12-1)的两端插入。
3、 根据权利要求1或2所述垂直轴风力机上的活动叶片的销限位卸荷装置， 其特征在于它还包括滚珠(8)，圆锥销(3)的头部设有滚珠槽(3-1)，滚珠(5)设置在滚珠槽(3-1)内。
全文摘要
垂直轴风力机上的活动叶片的销限位卸荷装置，它涉及一种限位卸荷装置。本发明为解决现有垂直轴风力机上的活动叶片无法克服风阻的问题。轴套设在限位座中心孔内，自转轴设在轴套中心孔内，滚道径向设有定位孔，定位孔处两侧设有引导槽，支撑座与定位孔相对应，销孔与定位孔的孔径相同且二者轴线重合，圆锥销装有弹簧的一端设置在销孔内，电磁铁固装在连接杆的下面且与支撑座正对，轴套的上端面上设有限位槽，限位槽的两个侧壁之间的夹角不得大于90°，限位销的一端插入限位销孔中、另一端外露在限位槽中。本发明限制了垂直轴风力机上的活动叶片的偏摆角度，避免了叶片转速越来越高、偏摆角度随之增大、产生风阻及强风时无法有效卸荷的问题。
文档编号F03D3/06GK101520025SQ200910071748
公开日2009年9月2日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者曲建俊, 许明伟 申请人:哈尔滨工业大学