专利名称：风翼姿态自动调节风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机，特别是风翼姿态自动调节风力发电机。
背景技术：
现有的风力发电机普遍存在与风力变化的强度匹配的难度，选用风力强度偏大 时，可以获得瞬间更高的发电效率，但是，风场的风力不停的变化，风力强度时强时弱，通常 选择风力四级至五级范围，当高于5 6级风时，采取偏航避风方式，避免飞车损坏设备。这 样的技术方案存在一定的缺陷，偏航避风会导致风机由原来轴向迎风状态，转为径向迎风 状态，或混合迎风状态，当风机处于径向迎风时，可能发生风机剧烈震动，风机剧烈震动会 造成风机损坏，这种选取固定4 5级风力技术方案还存在当风力低于三级即启动困难，造 成有效利用风资源的效率降低。
发明内容本实用新型是要提供一种能适应风力强度变化的风翼姿态自动调节风力发电机，
当风力增强时，风翼姿态自动调节，使迎风面积减小，当风力减弱时，风翼姿态自动调节，使
迎风面积增大，这样保持相对恒定的转速，使发电参数相对稳定，与现有的通过改变轴向迎
风，偏航避风形式相比，不改变迎风方向，而是减小迎风面积达到减速目的，可以避免强风
从径向进风，造成风机剧烈震动损坏设备，当强风过去之后，在弹簧的弹性作用下，风翼姿
态自动返回，风翼姿态又处于一个相对较低的风速，有较大的迎风面积工况下工作，这样既
可以满足强风下工作，又可以适应相对较低的风速工作，从而提高风资源的利用。
实现本实用新型的技术放案是风力发电机有三片风翼，风翼根部安装一个锥型
齿轮副，各锥型齿轮副等三角分布，与一个锥型齿轮啮合，锥型齿轮与锥型齿轮副啮合，使
径向与轴向传动，锥型齿轮的中心轴的径向安装一个扭转臂，当锥型齿轮转动时，扭转臂同
步旋转，扭转臂的端头安装一个弹簧，弹簧使扭转臂保持一定的扭矩应力，当风翼受到强风
时，风压作用扭转臂与风翼同步发生扭转，因为风翼扭转时，其根部的锥型齿轮副转动，锥
型齿轮副转动时，啮合锥型齿轮转动，锥型齿轮转动时，安装在其中心的中心轴同步转动，
安装在中心轴径向的扭转臂也就同步旋转。扭转臂旋转，使扭转臂的端头的弹簧被压縮，当
风力强度减弱时，被压縮弹簧的弹性使扭转臂返回旋转，扭转臂返回旋转，带动锥型齿轮返
回转动，锥型齿轮返回转动，啮合传动三个锥型齿轮副，使三个锥型齿轮副返回转动，锥型
齿轮副返回转动，锥型齿轮副连动的风翼也就同步返回转动，由于三片风翼根部的锥型齿
轮副等三角分布与锥型齿轮啮合，所于，三片风翼转动姿态同步调节，三片风翼转动姿态同
步调节，保证了风力发电机的运转平稳性能。 三片风翼整机转动时与发电机同轴转动，由于三片风翼转动姿态与风力强度自动 调节，风力强度增大时，风翼迎风面积减小，当风力强度减弱时，风翼迎风面积增大，通过风 翼姿态的自动调节，与其联动的发电机的运转保持了平稳性能，发电机的运转保持了平稳 运转，也就达到了发电参数相对平稳。[0006] 本实用新型的积极意义是，风翼姿态自动调节迎风面积，避免了风力强度突然增 高造成飞车损坏设备，由于不必采用偏航避风方式避风，可克服由于采用导致偏航避风方 式导致风机轴向迎风状态转为径向迎风状态，也就避免了径向迎风所引发风机剧烈震动造 成设备损坏，由于风翼自动调节迎风姿态，能适应风力强度变化，也可提高风力资源利用。
以下结合附图详细说明
图1是风翼姿态自动调节风力发电机主视图； 图2是
图1的A-A剖视图； 图3是图7的C-C剖视图； 图4是图2的B-B剖视图； 图5是锥型齿轮与锥型齿轮副啮合示意图； 图6是弧型齿轮与齿轮副啮合示意图； 图7是
图1的D-D剖视图；
图1中，旋转机座1、翼轴座12、风翼13、机头罩la、发电机lb、机座杆le、尾桨lf、 发电机轴lh、连轴法兰lk、固定螺栓lw、机壳座1M、发电机定子线圈lt、发电机定子线圈座 1Q、尾座罩lv、固定螺钉lx、轴承座7、扭转臂3、转轴座4、机身罩ly ; 图2中，旋转机座1、弹簧2、弹簧座2A、扭转臂3、锥型齿轮副6A、轴承座7、法兰座 10、风翼13、锥型齿轮14A、齿轮轴15、传动轴18、固定螺栓19 ;图3中，轴承座7、轴承座固 定螺栓16、转轴座4、轴承17、螺栓ld ; 图4中，旋转机座1、弹簧2、扭转臂3、转轴座4、扭转臂座5、锥型齿轮副6A、轴承座 7、轴承8、轴承座9、法兰座10、锁紧螺栓11、翼轴座12、风翼13、锥型齿轮14A、齿轮轴15、 固定螺栓16、轴承17、传动轴18、固定螺栓19 ; 图5中，弹簧2、扭转臂3、齿轮副6、法兰座10、翼轴座12、风翼13、弧齿轮14、齿轮 轴15 ; 图6中，弹簧2、扭转臂3、锥型齿轮副6A、法兰座10、翼轴座12、风翼13、锥型齿轮 14A、齿轮轴15 ; 图7中，螺栓ld、螺钉lu、弹簧2、弹簧座2A、扭转臂3、转轴座4、轴承座7、风翼13、 固定螺栓19 ;
具体实施例 参照图l，机壳座1M与发电机定子线圈座1Q连接固定，发电机lb的另一端与尾座
罩lv相联，由固定螺钉lx固定，尾座罩lv的尾部是尾浆lf，用于风向调接。发电机轴lh
与连轴法兰lk联轴安装。机身罩ly与机壳座1M —体结构。 连轴法兰lk安装在旋转机座1端面，固定螺栓lw将其固定。 旋转机座1端面安装轴承座7 ，轴承座7内安装轴承8 ，轴承座7由固定螺栓16固
定在旋转机座1端面，转轴座4固定在轴承座7上，风翼13安装在翼轴座12上，扭转臂3 —
端固定弹簧2上，另一端固定在齿轮轴15上，齿轮轴15 —端固定在转轴座4上，由螺栓ld
固定。弹簧2固定在弹簧座2A上，由螺钉lu固定。机头罩la与旋转机座1套入式安装。 参照图2，图3，图4，三片风翼13的迎风受风压时，其风翼13的受风面压强增加，
翼轴座12处于风翼13旋转中心，风翼13的受风面的中心线两侧非对称，当受风面压强增加时，总是朝一侧旋转，风翼13发生旋转时，翼轴座12也随之旋转，翼轴座12旋转，传动轴 18被传动旋转，传动轴18传动锥型齿轮副6A旋转，锥型齿轮副6A旋转，与其啮合的锥型齿 轮14A同时旋转，锥型齿轮14A被任意一个锥型齿轮副6A传动，都会使与其啮合的三个锥 型齿轮副6A同步联动，三个锥型齿轮副6A同步转动，即带动三个风翼13同步变化姿态，三 个风翼13同步变化姿态，即可保证三个风翼13的迎风平衡，三个风翼13的迎风平衡，即保 证了风机整体的运行平稳。 锥型齿轮14A由齿轮轴15固定，当锥型齿轮14A转动时，齿轮轴15随之转动，齿 轮轴15A转动时，固定在齿轮轴15上的扭转臂3即随之扭转，扭转臂3转动时，对弹簧2产 生压縮，压縮的程度与风压大小呈正比，风压越大，压縮比越大，当风压减小时，弹簧2的弹 性作用使扭转臂3回位转动，扭转臂3回位转动，同步带动锥型齿轮轴15转动，即，齿轮轴 15转动带动锥型齿轮14A转动，锥型齿轮14A转动，带动与其啮合的三个锥型齿轮副6A同 步转动，三个锥型齿轮副6A同步转动，带动三个风翼13同步调整姿态，弹簧2的弹性与风 压大小构成调节风翼13同步调整姿态作用，为了便于装配扭转臂3，通过扭转臂座5与齿轮 轴15固定。 风翼13安装在翼轴座12上，翼轴座12与法兰座10连接，法兰座10固定传动轴 18，传动轴18由两个轴承8定位，轴承8由两个轴承座7、轴承座9、固定，传动轴18的另一 端，固定在锥型齿轮副6的轴向，构成传统系统。 翼轴座12与法兰座10连接由固定螺栓19固定，轴承座7、轴承座9由轴承座固定 螺栓16固定在机壳座1底版上。 发电机定子线圈lt的一端是发电机定子线圈座1Q，固定在机壳座1M上，与机身 罩ly —体结构，旋转机座1在机身罩ly内圆环内随风翼13旋转，旋转机座1安装的连轴 法兰lk即随之旋转，与连轴法兰lk连轴的发电机轴lh随之转动，即，进入发电工作。 参照图4，两个轴承8将传动轴18固定，使风翼13整体运行更加稳定。 参照图5，图6，锥型齿轮14A可以使用弧型齿轮14，锥型齿轮副6A可以使用齿轮 副6，同样达到径向与轴向传动的技术要求。 参照图7，弹簧2处于弹簧座2A与扭转臂3的中间位置，弹簧座2A由螺钉lu固 定。转轴座4由螺栓ld固定在轴承座7、轴承座9上。
权利要求一种风翼姿态自动调节风力发电机，由翼轴座(12)、风翼(13)、发电机(1b)、旋转机座(1)、弹簧(2)、扭转臂(3)、转轴座(4)、扭转臂座(5)、锥型齿轮副(6A)、轴承座(7)、轴承(8)、轴承座(9)、法兰座(10)、翼轴座(12)、风翼(13)、锥型齿轮(14A)、锥型齿轮轴(15)、传动轴(18)组成，其特征是锥型齿轮副(6A)与锥型齿轮(14A)啮合安装。
专利摘要本实用新型公开一种风翼姿态自动调节风力发电机，由风翼、发电机、弹簧、扭转臂、转轴座、锥型齿轮副、锥型齿轮、齿轮轴等组成，锥型齿轮与锥型齿轮副或弧型齿轮与齿轮副啮合达到径向与轴向传动的技术目的，风翼与锥型齿轮副轴向传动，任意一个风翼迎风姿态变化，都会连动另两个风翼同步动作，当风翼迎风强度增强时，风翼迎风面受风压压强作用产生轴向偏转，风翼迎风面轴向偏转，即可减少迎风载荷，从而降低风机转速，防止飞车损坏，起到安全保护的作用，当风翼迎风强度减弱时，由于锥型齿轮的齿轮轴安装了扭转臂，扭转臂安装有弹簧，弹簧弹性作用，使风翼迎风面沿轴向返回转动，风翼迎风面返回，即可增加迎风面积，从而风机转速增加，起到适应低风速工作的效果，提高风力资源利用。
文档编号F03D7/00GK201486762SQ20092015340
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者邓梁 申请人:赵宽;邓昌沪