专利名称：一种升力型叶片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力机技术领域，具体是一种升力型叶片。
背景技术：
与水平轴风力机相比，升力型立轴风力机转速慢，噪音低；维护费用低；无需对风，不存在偏航功率损失。但升力型立轴风力机的风能转化率，低于水平轴风力机，因而发 展较慢，应用率较低。风能利用系数较低限制了升力型垂直轴风力机的快速发展。但是升力型风力机不能控制转速以及无法气动刹车更使得其大型化应用受到了限制。小型风力机因为结构较小可以采用较大的结构尺寸来满足风力机的结构强度，因此安全性问题可以不用太多的考虑，一般采用定桨距风力机或者没有空气动力刹车的结构也没有太大安全问题。加上小型风力机成本较低，即使叶片发生损坏，将其换掉也不会有很大的费用。总的来讲，小型风力机一般没有气动刹车。但是在大型风力机应用方面，由于制造和维护的成本都在急剧增加，因此其安全性问题必然放在一个更加重要的位置。升力型立轴风力机变桨距设计还不够成熟，而且目前变桨距研究设计的目的也是增大升力型风力机的出力，并非用于限制在大风下的转速和出力。因此，其出发点与水平轴风力机的完全不同。这就造成大型风力机在大风下，无法利用空气动力学来控制风力机的转速，甚至在高风速下无法使风力机完全停下来的局面，因此大型风力机的安全性没有保障，从而极大限制了升力型风力机的快速发展。要想突破此瓶颈，必须解决风力机空气动力刹车问题，使风力机能够在大风下借助空气动力刹车来停机和减速。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种具有分立式且张角可调的升力型叶片。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下一种升力型叶片，其特征在于包括叶片主体以及尾缘叶片，所述的尾缘叶片为两片，两片尾缘叶片的一端分别铰接在所述的叶片主体上，在两尾缘叶片之间还连接有一调节所述的两片尾缘叶片张合角度的张合机构。所述的张合机构包括液压千斤顶、两连杆以及一用于控制液压千斤顶输出行程的执行器，所述的两连杆的一端连接在液压千斤顶上，两连杆的另一端分别铰接在两尾缘叶片上。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是I、升力型叶片采用分体叶片设计，尾缘部分的叶片的张角可调，既可以打开，也可以合拢。当风力机起动时和正常运行时尾缘叶片合拢，整体具有流线型，产生升力，推动风力机旋转。此时风力机叶片与其他升力型垂直轴叶片无异。此效果可以保证叶片设计不影响风力机的正常工作。[0010]2、当风速超过风力机设计风速，而且转速超过风力机设计转速时，然后触动液压千斤顶工作，尾缘叶片小幅度打开，破坏了升力叶片机翼翼型，阻力增大，风力机转速下降。若转速因风大仍未下降，液体千斤顶继续推动尾缘打开，直到转速恒定。此效果可以保证风力机恒速运行。此效果可以使风力机在额定风速外沿着额定功率直线运行，保证了风力机闻效运行。3、当风速很大超过设计可承受风速，或者需要风力机停机的时候，此时命令执行系统将执行停机命令，液压千斤顶推动尾缘完全打开，上下叶片翼面与弦线垂直，翘起的叶片翼面将产生极大的空气动力阻力，使风力机转速急剧降低。此时，配合机械刹车使风力机完全停止。若没有气动刹车风力机纯利用机械刹车则无法完成制动，极有可能造成风机损坏。此效果可以使风力机利用空气动力阻力产生气动刹车，增加安全性。4、采用空气动力刹车，可以使升力型立轴风力机大型化，可以运行在更高的风速下，也可以经受更高的风载荷，风机运行更加安全可靠。
图I是本实用新型升力型叶片的结构示意图。图2是具有本实用新型升力叶片的立轴风力机示意图。图3是图2立轴风力机俯视示意图。图4是本实用新型升力叶片刹车运行示意图。其中1、叶片；2、风速传感器；3、支撑杆；4、发电机；5、风机轴；6、转速传感器；7、塔架；8、叶片内部支架；9、连杆；10、尾缘叶片转轴；11、叶片本体；12、尾缘叶片；13、命令执行器；14、液压千斤顶；15、连杆根部转轴。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细说明。如图I所示，叶片2内部有内支架8，起加固叶片的作用，与叶片支撑杆3相固定。叶片由叶片本体11和尾缘叶片12分立连接而成，在叶片内部还固定有信号命令执行器13、液压千斤顶14、连杆9。命令执行器13给出执行命令信号且触动液压千斤顶14工作，推动连杆9向前或向后。向前推进，则通过连杆顶端转轴11和连杆根部转轴15，尾缘叶片12绕尾缘叶片转轴10向外旋转一角度，叶片打开；如果向后收缩，则尾缘叶片12合拢。如图2所示，采用本实用新型升力型叶片的风力机装置，包括风力机叶片I、叶片支撑杆3、发电机4、风机轴5和塔架7。在风力机轴5上通过支撑杆3安装有2片或2片以上的升力型叶片2。风速传感器2固定于风机顶部，测量高度高于风机叶片叶尖高度；转速传感器6固定于塔架7上，用于测量风力机转速信号。如图3所示，风速传感器2和转速传感器6及时传信号给中央控制器，如果风速小于额定设计风速同时转速小于额定转速，风力机尾缘叶片12处于闭合状态；如果风速小于额定转速，但转速大于额定转速一定时间，触动命令执行器13，液压千斤顶14打开尾缘叶片12。在慢速打开尾缘叶片12的同时，转速信号和风速信号将反馈信号于中央控制器，判 断如果转速有下降趋势但仍高于额定转速，或者转速无下降趋势，则中央控制器给予风力机命令执行器13命令，继续打开尾缘叶片12。如果反馈信号显示，尾缘叶片12打开到转速等于或低于额定转速，则停止打开尾缘叶片12，保持该转速运行。如果风速信号检测到风速几秒内远大于设计风速，则中央控制器给 出执行命令，迅速全部打开尾缘叶片12，采用气动刹车。如图4所示为尾缘叶片12部分打开后，破坏了叶片机翼的流线型流场，产生较大阻力，起到减速和刹车的作用。
权利要求1.一种升カ型叶片，其特征在于包括叶片主体以及尾缘叶片，所述的尾缘叶片为两片，两片尾缘叶片的一端分别铰接在所述的叶片主体上，在两尾缘叶片之间还连接有ー调节所述的两片尾缘叶片张合角度的张合机构。
2.根据权利要求I所述的升力型叶片，其特征在于所述的张合机构包括液压千斤顶、两连杆以及ー用于控制液压千斤顶输出行程的执行器，所述的两连杆的一端连接在液压千斤顶上，两连杆的另一端分别铰接在两尾缘叶片上。
专利摘要本实用新型公开了一种升力型叶片，包括叶片主体以及尾缘叶片，所述的尾缘叶片为两片，两片尾缘叶片的一端分别铰接在所述的叶片主体上，在两尾缘叶片之间还连接有一调节所述的两片尾缘叶片张合角度的张合机构。本实用新型升力型叶片采用分体叶片设计，尾缘部分的叶片可以打开，也可以合拢。当风力机起动时和正常运行时尾缘叶片合拢，整体具有流线型，产生升力，推动风力机旋转。此时风力机叶片与其他升力型垂直轴叶片无异。此效果可以保证叶片设计不影响风力机的正常工作。
文档编号F03D7/06GK202381254SQ20112051077
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者任岩, 原红红, 赵振宁, 赵振宙, 郑源, 黄娟 申请人:南京河海科技有限公司, 河海大学