专利名称：风力发电机之离心变桨结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电机技术领域，尤其是指风力发电机之变桨结构。
背景技术：
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。随着全球经济的 发展，风能市场也迅速发展起来。风力发电机是利用风能驱动桨叶带动发电机主轴，在定 子与转子发生相对位移的时候，切割磁力线，以致在线圈中产生电流。风力发电机面临的 一个严峻考验就是要面对不稳定的风速，众所周知，自然界的风瞬息万变，风速跨度非常 大，对风力发电机的要求也是在尽可能大的风速范围内仍然能够正常发电。为了应对大风 的影响，现有风力发电机通常采用如下三种方法1、制动，在风速超高的时候采用制动电机 主轴的方式降低转速，这种方式虽然简单、可行，但对发电机损害较大，发电机要承受很大 的风压，容易折断桨叶，严重的还会将发电机吹倒。2、侧偏，在风速超高的时候使迎风面偏 向一侧，降低正面承受的风压，这种方式只能适用于较小型发电机，对于大型发电机由于体 积大、惯性大，无法适应频繁的风向变化。3、变桨，在风速超高的时候通过变桨机构使桨叶 的迎风角发生变化，从而改变每一只桨叶承受的风压，这种方式适用面广，目前受到普遍采 用，尤其是用在大型风力发电机上。但目前实际实施情况来看，现有之风力发电机的变桨结 构存在结构复杂，成本高，及故障率高，调整维修困难的缺陷。 本申请人有鉴于上述习知风力发电机的变桨结构之缺失与不便之处，秉持着研究 创新、精益求精之精神，利用其专业眼光和专业知识，研究出一种新型风力发电机的变桨结 构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，故障率低，实用性强的风力发电机之变桨 结构。 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案 风力发电机之离心变桨结构，包括安装在发电机主轴上的轮轱及安装在轮轱外周 的桨叶，于轮轱上设有套管座，桨叶轴对应套管座套设安装，且桨叶轴与套管座之间设有螺 旋轴承，桨叶轴之周面上设有螺旋槽，螺旋槽配合螺旋轴承上的钢球相对滑动，于桨叶轴上 还设有可限制桨叶轴外旋及回拉桨叶轴内旋的预紧机构。 所述预紧机构包括一套接在桨叶轴上的压縮弹簧、一平面轴承及一固定在桨叶轴 上的定位块，三者由桨叶轴后端依次套接桨叶轴，压縮弹簧前端则与螺旋轴承端部及套管 座内台阶支撑。 于套管座的内表面上也适当设有螺旋槽，以配合螺旋轴承上外凸的钢球安装。
桨叶轴之周面上的螺旋槽及螺旋轴承的螺旋角度小于25。。 与现有技术对比，本发明主要是以离心变桨理念设计，以获得自动变桨，具有如下 有益效果
1 、结构简单，加工制作容易、成本低。 2、运行时无需额外能源和人力控制，桨叶调整灵活、可靠，且同步性好。
附图1为本发明外形结构示意 附图2为本发明之轮轱的结构示意 附图3、4为本发明之桨叶的结构示意 附图5为图4之A向示意 附图6为螺旋轴承之轴承套结构示意图； 附图7为本发明之预紧机构、螺旋轴承及桨叶之安装结构示意图。
具体实施例方式
为了使审查委员能对本发明之目的、特征及功能有更进一步了解，兹举较佳实施例并配合图式详细说明如下 请参阅图1 7所示，系为本发明之较佳实施例的结构示意图，本发明是有关一种风力发电机之离心变桨结构，包括安装在发电机主轴10上的轮轱20及安装在轮轱外周的桨叶30，三片桨叶30绕轮轱20的中心轴线均匀分布，轮轱20上设有套管座40，套管座40可与轮轱20 —体制作或组合连接，套管座40为中空的圆柱管体，前后贯通。桨叶轴31对应套管座40套设安装，且桨叶轴31与套管座40之间设有螺旋轴承50，桨叶轴31之周面上设有螺旋槽311，螺旋槽311配合螺旋轴承上的钢球相对滑动，于桨叶轴上还设有可限制桨叶轴外旋及回拉桨叶轴内旋的预紧机构。 图7所示，预紧机构包括一套接在桨叶轴上的压縮弹簧61、一平面轴承62及一固定在桨叶轴上的定位块63，三者由桨叶轴后端依次套接桨叶轴31，压縮弹簧61前端则与螺旋轴承50端部及套管座内台阶41支撑，安装时，定位块63和平面轴承62配合支顶压縮弹簧61后端，压縮弹簧61有适当的预紧力，即压縮弹簧61适当受压，该预紧力满足桨叶30初始工作之要求。 本实施例中，于套管座的内表面上也适当设有螺旋槽42，以配合螺旋轴承上外凸的钢球安装。图6所示为螺旋轴承之轴承套51的结构，在相应螺旋线上间隔开设钢球孔52，以供钢球嵌入安装，构成螺旋轴承。桨叶轴之周面上的螺旋槽及螺旋轴承的螺旋角度小于25° ，如取5° 、10°或15°等，满足桨叶自动自行调整迎风角之要求，且保证调整顺畅。图3、4、5所示，本实施例中，桨叶轴之周面上的螺旋槽311由桨叶轴后端延伸到前端，前端为开放式，满足套设安装之要求，桨叶之叶面相对螺旋槽311之前端口倾斜一角度，形成5。的夹角。 组设实施时，当风速提高的时候，桨叶30 —方面带动风叶轮轱20转动发电，同时还自行调整迎风角，通常是变小桨叶30的迎风面，从而改变每一只桨叶承受的风压，保证发电机正常发电工作。桨叶30改变迎风角，是依靠离心及风力作用相对转动，螺旋轴承50给予桨叶轴31转动并滑行之导引，即桨叶轴31上的螺旋槽311配合螺旋轴承上的钢球相对滑动，往外旋出，从而变小桨叶30的迎风面，与此同时，桨叶轴31后端上的定位块63和平面轴承62跟随轴向移动，由此压紧压縮弹簧61，这时预紧机构相对限制桨叶轴外旋，具有缓冲作用，使桨叶轴外旋顺畅、可靠。及回拉桨叶轴内旋的。当风速减小的时候，在压縮弹簧61的预紧力作用下，回拉桨叶轴内旋，桨叶30自动回转，增大迎风面，获得理想地发电工效。 本发明结构简单，大大优化产品结构，变桨顺畅、可靠，且同步性好。当然，以上图示仅为本发明的较佳实施例，并非以此限定本发明的实施范围，故，凡是依照本发明之原理做等效变化或修饰，均应涵盖于本发明的保护范围内。
权利要求
风力发电机之离心变桨结构，包括安装在发电机主轴上的轮轱及安装在轮轱外周的桨叶，其特征在于于轮轱上设有套管座，桨叶轴对应套管座套设安装，且桨叶轴与套管座之间设有螺旋轴承，桨叶轴之周面上设有螺旋槽，螺旋槽配合螺旋轴承上的钢球相对滑动，于桨叶轴上还设有可限制桨叶轴外旋及回拉桨叶轴内旋的预紧机构。
2. 根据权利要求1所述的风力发电机之离心变桨结构，其特征在于预紧机构包括一 套接在桨叶轴上的压縮弹簧、一平面轴承及一固定在桨叶轴上的定位块，三者由桨叶轴后 端依次套接桨叶轴，压縮弹簧前端则与螺旋轴承端部及套管座内台阶支撑。
3. 根据权利要求1所述的风力发电机之离心变桨结构，其特征在于于套管座的内表 面上也适当设有螺旋槽，以配合螺旋轴承上外凸的钢球安装。
4. 根据权利要求1所述的风力发电机之离心变桨结构，其特征在于桨叶轴之周面上 的螺旋槽及螺旋轴承的螺旋角度小于25° 。
全文摘要
本发明涉及风力发电机技术领域，尤其是指风力发电机之变桨结构。包括安装在发电机主轴上的轮轱及安装在轮轱外周的桨叶，于轮轱上设有套管座，桨叶轴对应套管座套设安装，且桨叶轴与套管座之间设有螺旋轴承，桨叶轴之周面上设有螺旋槽，螺旋槽配合螺旋轴承上的钢球相对滑动，于桨叶轴上还设有可限制桨叶轴外旋及回拉桨叶轴内旋的预紧机构。本发明结构简单，加工制作容易、成本低，运行时无需额外能源和人力控制，桨叶调整灵活、可靠，且同步性好。
文档编号F03D1/06GK101699061SQ200910221199
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年9月30日
发明者杜晟 申请人:东莞市中强实业有限公司