一种风力发电机用风控防过速装置的制作方法

本发明涉及风力发电机控速技术领域，尤其涉及一种风力发电机用风控防过速装置。

背景技术：

风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由叶片，发电机，机械部件、电气部件和支柱组成，根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，目前市场上水平轴风力发电机占主流位置；其中发电机的机体在支柱的顶部为旋转配合状态，叶片固定连接在支撑轴上，支撑轴的一端和旋转轴固定连接，旋转轴的一端伸入发电机内，叶片在风力的作用下带动旋转轴旋转实现发电；由于叶片的长度长，其自由端的线速度大；当风力较大时，叶片围绕旋转轴旋转过速，进而会增大旋转惯性力，由此不仅会导致发电机过载而且还会导致在适应风向时会损坏机体；市面上存在一些具有调整叶片倾斜角度的风力发电机，但是叶片震动幅度大，安全性低。

本发明提供一种风力发电机用风控防过速装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的问题，而提出的一种风力发电机用风控防过速装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种风力发电机用风控防过速装置，包括立式支撑套、衔接传输带和风控限速组合，所述衔接传输带包括立式矩形固定框架、左带辊、右带辊、同步带和传动组合，所述左带辊和右带辊分别转动连接在立式矩形固定框架的左右两端，所述左带辊和右带辊为立式分布且在同一水平面上，所述左带辊通过同步带和右带辊连接，所述同步带的外周壁设置有周向等间距分布的挡轴，所述立式矩形固定框架的一侧且位于中部固定设置有一端和立式支撑套的外壁固定连接的对接板，所述对接板的上端面固定设置有门型架，所述门型架的一侧且位于顶部固定设置有l形板，所述风控限速组合上设置有风车，所述风车上设置有轮轴和叶板，所述l形板上开设有和轮轴转动配合的定位孔，所述轮轴的轴线为水平分布且与左带辊和右带辊之间的最短连线垂直，所述右带辊通过传动组合和轮轴的一端连接，当风车旋转时，右带辊旋转。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述挡轴包括固定轴和转辊，所述固定轴的一端和同步带的外壁固定连接，所述转辊的一端和固定轴的另一端连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传动组合包括皮带、第一传动轴、第二传动轴、齿轮组合一和齿轮组合二，所述第一传动轴位于同步带内且和立式矩形固定框架转动连接，该第一传动轴为竖直分布且通过皮带和右带辊连接，所述第二传动轴和门型架转动连接且为竖直分布，该第二传动轴的底部通过齿轮组合一和第一传动轴的顶部连接，所述第二传动轴的顶部通过齿轮组合二和轮轴的一端连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述轮轴的外周壁固定设置有至少三个周向均匀分布的连接轴，所述连接轴的一端通过法兰和叶板的一端可拆卸连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述叶板靠近下风向的长边转动连接有风阻板，该风阻板位于叶板的迎风侧，所述风阻板上和叶板相对的一侧固定设置有连接柱，所述叶板上靠近上风向的长边开设有和连接柱配合的缺口，所述连接柱的自由端旋合有调节螺母。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括限位连接套，所述限位连接套的外壁设置有两根平行分布的限位柱，所述立式支撑套内套设有转套，所述立式支撑套的外壁固定设置有和两根限位柱配合的导向套，所述导向套的轴线和立式支撑套的轴线平行分布。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在风力发电机的支撑立柱上安装衔接传输带，衔接传输带上设置立式分布的同步带，同步带的运转方向和支撑立柱垂直，而且同步带上的直带部分和风力发电机上叶片的旋转平面平行，同步带的外周壁设置周向等间距分布的挡轴，叶片在风力的作用下会带动其依附的支撑轴转动，控制同步带低速旋转，支撑轴和挡轴接触时，当支撑轴的线速度大于同步带的运转速度时，同步带会对支撑轴的运动施加一个阻力，进而可以降低叶片的运转速度，实现对风机发电机转速的控制。

2、本发明中，设置风控限速组合，风控限速组合上设置风车，风车和风机发电机上的叶片接收同一个方向的气流，风车通过传动组合带动同步带旋转，通过改变风车上风板的倾斜角度结合传动组合内齿轮传动的传动比可以降低同步带的运转速度，而且当同步带过速时，会主动带动风车增速旋转，此时风板在惯性力和风阻力的作用下会延缓风车的增速时间，具有风控降速的功能，具有节能的功效。

3、本发明中，叶板靠近下风向的长边转动连接有风阻板，该风阻板位于叶板的迎风侧，风阻板上和叶板相对的一侧固定设置有连接柱，叶板上靠近上风向的长边开设有和连接柱配合的缺口，连接柱的自由端旋合有调节螺母，由此当同步带的速度被叶片推动至加速运转状态时，风车的有被动旋转转变为主动旋转，此时风阻板会展开来增大风阻，进而降低风车的旋转速度，提高风阻控制叶片转速的可靠性。

附图说明

图1为本发明提出的一种风力发电机用风控防过速装置的立式支撑套、衔接传输带、风控限速组合和限位连接套整体配合俯视的结构示意图；

图2为本发明提出的一种风力发电机用风控防过速装置的立式支撑套、衔接传输带、风控限速组合和限位连接套整体配合仰视的结构示意图；

图3为本发明提出的一种风力发电机用风控防过速装置的风控限速组合、衔接传输带和立式支撑套详细配合的结构示意图；

图4为本发明提出的一种风力发电机用风控防过速装置的叶板和风阻板配合的结构示意图；

图5为本发明提出的一种风力发电机用风控防过速装置的图4中局部“a”视图的结构示意图。

图例说明：

1、立式支撑套；12、转套；13、导向套；2、衔接传输带；21、立式矩形固定框架；211、对接板；2111、门型架；21111、l形板；211111、定位孔；22、左带辊；23、右带辊；24、同步带；241、挡轴；2411、固定轴；2412、转辊；25、传动组合；251、皮带；252、第一传动轴；253、第二传动轴；255、齿轮组合一；256、齿轮组合二；3、风控限速组合；31、风车；311、轮轴；3111、连接轴；312、叶板；3121、风阻板；31211、连接柱；312111、调节螺母；3122、缺口；4、限位连接套；41、限位柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，一种风力发电机用风控防过速装置，包括立式支撑套1、衔接传输带2和风控限速组合3，立式支撑套1套设在风力发电机支撑立柱的外部，衔接传输带2包括立式矩形固定框架21、左带辊22、右带辊23、同步带24和传动组合25，左带辊22和右带辊23分别转动连接在立式矩形固定框架21的左右两端，左带辊22和右带辊23为立式分布且在同一水平面上，左带辊22通过同步带24和右带辊23连接，同步带24的外周壁设置有周向等间距分布的挡轴241，挡轴241的优选结构是挡轴241包括固定轴2411和转辊2412，固定轴2411的一端和同步带24的外壁固定连接，转辊2412的一端和固定轴2411的另一端连接；立式矩形固定框架21的一侧且位于中部固定设置有一端和立式支撑套1的外壁固定连接的对接板211，此时将同步带24的放置位置调整其直带部分和风力发电机上叶片旋转平面平行的状态，而且风力发电机上支撑叶片的支撑轴的外壁且靠近自由端运动至靠近下方的位置时会碰触到转辊2412，由此当上述支撑轴碰触到转辊2412时会间接推动同步带24旋转，如果控制同步带24的瞬时线速度小于支撑轴上和转辊2412接触位置的线速度，此时可以降低叶板312的运转速度，进而可以防止风力发电机上的叶片旋转过快；对接板211的上端面固定设置有门型架2111，门型架2111的一侧且位于顶部固定设置有l形板21111，风控限速组合3的作用是用来限制同步带24运转的速度，风控限速组合3上设置有风车31，风车31位于风力发电机上发电旋转轴外部机体的下部，其旋转形成最大直径控制在风力发电机叶片最大旋转半径范围内，风车31和风力发电机的叶片接收同一方向的气流，叶片围绕机体旋转时，风车31也旋转，风车31上设置有轮轴311和叶板312，控制叶板312相对气流方向的倾斜角度位于5-10°之间，也就是说风力较大时使得风车31的旋转速度变化较小，其中轮轴311的外周壁固定设置有至少三个周向均匀分布的连接轴3111，连接轴3111的一端通过法兰和叶板312的一端可拆卸连接，也就是说叶板312通过法兰对接螺栓连接的方式安装在轮轴311上，此种设置的作用是便于调整叶板312的倾斜角度，当叶板312相对气流流动方向的倾斜角度过大时可以通过控制各自的法兰错位来调小倾斜角度，从而可以减小气流对叶板312的作用力，进而可以降低风车31旋转的速度；l形板21111上开设有和轮轴311转动配合的定位孔211111，轮轴311的轴线为水平分布且与左带辊22和右带辊23之间的最短连线垂直，右带辊23通过传动组合25和轮轴311的一端连接，当风车31旋转时，右带辊23旋转，传动组合25的具体结构是传动组合25包括皮带251、第一传动轴252、第二传动轴253、齿轮组合一255和齿轮组合二256，第一传动轴252位于同步带24内且和立式矩形固定框架21转动连接，可以在立式矩形固定框架21的上下两侧开设和第一传动轴252转动配合的配合孔，该第一传动轴252为竖直分布且通过皮带251和右带辊23连接，可以在第一传动轴252上套设皮带轮，然后在右带辊23的外周壁开设轮槽；第二传动轴253和门型架2111转动连接且为竖直分布，同理可以在门型架2111的顶部开设有和第二传动轴253配合的连接孔，该第二传动轴253的底部通过齿轮组合一255和第一传动轴252的顶部连接，齿轮组合一255包括两个分度圆直径不同或者相同的圆柱齿轮，此两个齿轮分别与第一传动轴252和第二传动轴253的端部固定连接；第二传动轴253的顶部通过齿轮组合二256和轮轴311的一端连接，齿轮组合二256包括两个分度圆直径不同或者相同的锥齿轮，此两个锥齿轮分别与轮轴311和第二传动轴253的端部固定连接，由此实现动力的传递，通过调整传动比可以控制同步带24上转辊2412瞬时的运动速度小于叶片上支撑轴的瞬时速度，进而可以对叶片的增速转动提供阻力，还包括限位连接套4，限位连接套4用来和风力发电机叶片旋转轴外部的机体部分连接，由于机体相对风力发电机的立柱旋转，由此限位连接套4固定套设在机体的外部，限位连接套4的外壁设置有两根平行分布的限位柱41，两根限位柱41位于立柱的外部且相对立柱对称分布放置，立式支撑套1内套设有转套12，转套12固定套设在上述立柱上，立式支撑套1的外壁固定设置有和两根限位柱41配合的导向套13，导向套13的轴线和立式支撑套1的轴线平行分布，由此当风力发电机的机体因适应风向转动时会通过两根限位柱41带动立式支撑套1相对立柱旋转，进而使得衔接传输带2和风车31对应旋转来适应风向的变化。

实施例2

请参阅图4和图5，和实施例1的区别为叶板312靠近下风向的长边转动连接有风阻板3121，叶板312和风阻板3121类似合页的结构，风阻板3121的宽度要大于叶板312的宽度，该风阻板3121位于叶板312的迎风侧，风阻板3121上和叶板312相对的一侧固定设置有连接柱31211，叶板312上靠近上风向的长边开设有和连接柱31211配合的缺口3122，连接柱31211的自由端旋合有调节螺母312111，通过调节螺母312111在连接柱31211上的位置可以调整风阻板3121相对气流方向的倾斜角度，由此当同步带24的速度被叶片推动至加速运转状态时，风车31的有被动旋转转变为主动旋转，此时风阻板3121会展开来增大风阻，进而降低风车31的旋转速度，提高风阻控制叶片转速的可靠性。

工作原理：使用时，外部气流冲击风力发电机上的叶片和风车31时，叶片旋转带动旋转轴在机体内旋转，叶板312旋转带动轮轴311旋转，轮轴311通过齿轮组合二256带动第二传动轴253旋转，第二传动轴253通过齿轮组合一255带动第一传动轴252旋转，第一传动轴252通过皮带251带动右带辊23旋转，右带辊23带动同步带24旋转，同步带24上的挡轴241跟随同步带24低速运动，当叶板312依附的支撑轴运动至下方并和其中一个挡轴241接触时，会对此挡轴241施加一个推力，由于叶板312旋转惯性阻力和其背风侧气流的阻力的作用下叶板312的旋转速度会缓慢增加，此时挡轴241会对上述支撑轴施加一个延时的反向阻力，进而进而降低了此叶板312的运转速度，同理当次叶板312脱离挡轴241后，另一个相邻的叶板312和挡轴241接触，再次进行降速处理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。