一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构

1.本发明涉及风力发电技术领域。具体地说是一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构。


背景技术：

2.目前风力发电技术应用越来越广泛，风力发电机最主要的部件为叶片；风力机工作在自然环境中，在阵风、风剪切、风向变化等因素的影响下，叶片展向翼型截面的入流攻角会产生波动，从而在叶片上产生交变的空气动力载荷，此交变载荷被认为是风力机结构过度疲劳和损毁的主要原因；当攻角波动的幅值过大时，还会在叶片的表面，尤其是叶根处，产生流动分离；大规模的流动分离使叶片表面阻力增加，风轮出力下降；同时，还会引发动态失速，随之导致的气动阻尼下降会严重危害风力机的稳定性和安全性。
3.中国专利文献cn 101598105 b公开了控制叶片表面流动流体分离的装置，该装置涉及各种表面减阻技术，其包括叶片及弹性自振簧片或膜片，簧片安装在叶片上，簧片具有预先设计的尺寸、固有频率及安装位置，该装置是根据叶片的型号及叶片设计工况下的气动载荷，设计出簧片的尺寸、固有频率及安装位置，通过簧片的自激振荡对流动分离进行控制，达到增升减阻之目的。
4.上述专利文献中，在叶片工作时会有较为剧烈的震动、且工作环境风吹、日晒、雨淋、冬夏交替，焊缝容易开裂，因此会导致密封失效，造成扇叶内部进水或灰尘，导致叶片在进行工作时，增加叶片的自重，且影响使用寿命，且簧片有掉落的风险。


技术实现要素：

5.为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种防止密封泄露的一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构，包括叶片、自振簧片、卡接部件、第一密封板、第二密封板和卡箱，所述叶片的外表面开设有与所述自振簧片相匹配的安装槽，所述自振簧片安装在所述安装槽的内部，所述叶片内壁靠近所述安装槽的端面安装有第三密封板，所述第三密封板垂直与叶片的内壁，所述第三密封板的数量为两块，两块所述第三密封板相对安装，所述第三密封板的内部开设有密封槽，所述密封槽的内部滑动连接有滑板，所述滑板位于所述密封槽内部的一端与密封套固定连接，密封套也滑动在密封槽的内部，所述滑板位于所述密封槽外部的一端与第一密封板的一端固定连接，另一块的第三密封板结构相同且与第二密封板的一端固定连接，所述第一密封板和所述第二密封板滑动连接在所述叶片的内壁，所述第一密封板和所述第二密封板相对的一端面与密封限位板的两端抵顶，所述第一密封板远离所述密封限位板的一端面通过第一压缩弹簧与所述叶片的内顶壁连接，所述第二密封板远离所述密封限位板的一端面与螺栓转动连接，所述螺栓贯穿所述叶片的内壁，所述第一密封板和所述第二密封板之间卡接有卡接部件，所述卡
接部件位于所述自振簧片的侧壁，所述卡箱安装在所述自振簧片的外壁上；通过卡块的设置，使得卡块能够进入到第一密封板与第二密封板之间的间隔处进行密封，而卡块的外壁上设置有第一密封橡胶使得卡块与第一密封板与第二密封板之间能够实现密封，达到防止进水进气的效果，通过密封槽的设置，使得第一密封板和第二密封在叶片内壁的位置可以调节，进而使得自振簧片的位置便于调节，便于进行控制流动流体的分离，减少叶片的阻力。
8.上述一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构，所述卡接部件包括收缩槽、收缩弹簧和卡块，所述收缩槽位于所述自振簧片的侧壁上，所述收缩弹簧的一端与所述收缩槽的内侧壁固定连接，所述收缩弹簧的另一端与所述卡块的一端固定连接，卡块的长度大于收缩槽的深度，以便于卡块的卡接，以及保证稳定性，所述卡块远离所述收缩弹簧一端的外表面设置有第一密封橡胶，所述自振簧片的侧壁设置有第二密封橡胶，所述卡块的高度与所述密封限位板的高度相同；卡接部件使得自振簧片便于与叶片进行卡接。
9.上述一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构，所述密封限位板的内部开设有第一滑槽，所述第一滑槽的内部滑动连接有第一滑块，所述第一滑块与第一齿板的一端固定连接，所述第一齿板的顶部开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内部滑动连接有第二滑块，所述第二滑块通过固定杆与所述叶片的内顶壁固定连接，所述第一齿板与第一齿轮啮合连接，所述第一齿轮的轴心与转轴固定连接，所述转轴的一端穿过所述叶片的内壁，所述转轴位于所述叶片内部一端的外壁上安装有第一伞齿，所述第一伞齿与第二伞齿啮合连接，所述第二伞齿固定安装在转杆的外壁上，所述转杆转动连接在叶片的内部，所述转杆的一端通过旋转密封套穿过所述叶片的内壁；通过密封限位板的设置，能够对卡接的卡块进行推送，使得卡块缩回至收缩槽的内部，便于对自振簧片进行拆卸，且限位板与卡块的端面抵顶，进一步保证装置的密封性能，通过卡球和卡箱的设置，能够使得卡球与卡箱卡接，保证自振簧片的稳定性，同时可以通过转动转杆便于自振簧片的拆卸，防止密封失效，以及叶片受到剧烈的震动时，出现自振簧片脱落的现象，且震动弹簧能够对自振簧片的固有频率进行调整。
10.上述一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构，所述转杆的中部固定安装有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿板啮合连接，所述第二齿板的一端滑动连接在收缩筒的内部，所述收缩筒固定安装在所述叶片的内部，所述第二齿板的另一端安装有卡球，所述卡球的底部安装有震动弹簧，所述卡球与所述卡箱卡接，第二齿板的初始状态伸出叶片的内部，便于进行卡接，增加装置的稳定性；转杆通过旋转密封套进行密封转动连接，能够使得转杆在叶片的内部进行转动，防止出现叶片密封泄露的问题，本发明叶片重量较轻，且自振簧片安装固定牢固且拆卸方便，本发明的叶片能够适用于各种工作环境，防止叶片内部进水或者灰尘的现象，增加其使用寿命。
11.上述一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构，所述卡箱包括第三齿板、第三齿轮和第四齿板，所述第三齿板通过卡接弹簧与所述卡箱底端的内侧壁固定连接，所述第三齿板的顶部与第三齿轮啮合连接，所述第三齿轮与第四齿板啮合连接，所述第四齿板的一端穿过所述卡箱的内壁，所述第四齿板的另一端与第二压缩弹簧的一端固定连接，所述第二压缩弹簧的另一端与连接板固定连接，所述第三齿板与所述卡球卡接；卡箱能够便于与卡球进行卡接，便于上下进行位移，使得拆卸更加方便。
12.本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
13.1、本发明通过卡块的设置，使得卡块能够进入到第一密封板与第二密封板之间的间隔处进行密封，而卡块的外壁上设置有第一密封橡胶使得卡块与第一密封板与第二密封板之间能够实现密封，达到防止进水进气的效果，通过密封槽的设置，使得第一密封板和第二密封在叶片内壁的位置可以调节，进而使得自振簧片的位置便于调节，便于进行控制流动流体的分离，减少叶片的阻力。
14.2、本发明通过密封限位板的设置，能够对卡接的卡块进行推送，使得卡块缩回至收缩槽的内部，便于对自振簧片进行拆卸，且限位板与卡块的端面抵顶，进一步保证装置的密封性能，通过卡球和卡箱的设置，能够使得卡球与卡箱卡接，保证自振簧片的稳定性，同时可以通过转动转杆便于自振簧片的拆卸，防止密封失效，以及叶片受到剧烈的震动时，出现自振簧片脱落的现象，且震动弹簧能够对自振簧片的固有频率进行调整。
15.3、本发明的转杆通过旋转密封套进行密封转动连接，能够使得转杆在叶片的内部进行转动，防止出现叶片密封泄露的问题，本发明叶片重量较轻，且自振簧片安装固定牢固且拆卸方便，本发明的叶片能够适用于各种工作环境，防止叶片内部进水或者灰尘的现象，增加其使用寿命。
附图说明
16.图1本发明叶片内部的结构示意图；
17.图2本发明图1中a处放大的结构示意图；
18.图3本发明自振簧片内部的结构示意图；
19.图4本发明图3中b处放大的结构示意图。
20.图中附图标记表示为：1-叶片；2-自振簧片；3-收缩槽；4-收缩弹簧；5-卡块；6-第一密封橡胶；7-第二密封橡胶；8-第一密封板；9-第二密封板；10-密封槽；11-密封套；12-滑板；13-螺栓；14-第一压缩弹簧；15-密封限位板；16-第一滑槽；17-第一滑块；18-第一齿板；19-第二滑槽；20-第二滑块；21-第一齿轮；22-转轴；23-第一伞齿；24-第二伞齿；25-转杆；26-旋转密封套；27-第二齿轮；28-第二齿板；29-收缩筒；30-卡箱；31-第三齿板；32-卡接弹簧；33-第三齿轮；34-第四齿板；35-第二压缩弹簧；36-第三密封板。
具体实施方式
21.本实施例一种风力发电机叶片叶根区域表面流动控制机构如图1-2所示，包括叶片1、自振簧片2、卡接部件、第一密封板8、第二密封板9和卡箱30，叶片1的外表面开设有与自振簧片2相匹配的安装槽，自振簧片2安装在安装槽的内部，叶片1内壁靠近安装槽的端面安装有第三密封板36，第三密封板36垂直与叶片1的内壁，第三密封板36的数量为两块，两块第三密封板36相对安装，第三密封板36的内部开设有密封槽10，密封槽10的内部滑动连接有滑板12，滑板12位于密封槽10内部的一端与密封套11固定连接密封套11也滑动在密封槽10的内部，滑板12位于密封槽10外部的一端与第一密封板8的一端固定连接，另一块的第三密封板36结构相同且与第二密封板9的一端固定连接，第一密封板8和第二密封板9滑动连接在叶片1的内壁，第一密封板8和第二密封板9相对的一端面与密封限位板15的两端抵顶，第一密封板8远离密封限位板15的一端面通过第一压缩弹簧14与叶片1的内顶壁连接，
第二密封板9远离密封限位板15的一端面与螺栓13转动连接，螺栓13贯穿叶片1的内壁，第一密封板8和第二密封板9之间卡接有卡接部件，卡接部件位于自振簧片2的侧壁，卡箱30安装在自振簧片2的外壁上；通过卡块5的设置，使得卡块5能够进入到第一密封板8与第二密封板9之间的间隔处进行密封，而卡块5的外壁上设置有第一密封橡胶6使得卡块5与第一密封板8与第二密封板9之间能够实现密封，达到防止进水进气的效果，通过密封槽10的设置，使得第一密封板8和第二密封9在叶片1内壁的位置可以调节，进而使得自振簧片2的位置便于调节，便于进行控制流动流体的分离，减少叶片的阻力。
22.如图3所示，卡接部件包括收缩槽3、收缩弹簧4和卡块5，收缩槽3位于自振簧片2的侧壁上，收缩弹簧4的一端与收缩槽3的内侧壁固定连接，收缩弹簧4的另一端与卡块5的一端固定连接，卡块5的长度大于收缩槽3的深度，以便于卡块5的卡接，以及保证稳定性卡块5远离收缩弹簧4一端的外表面设置有第一密封橡胶6，自振簧片2的侧壁设置有第二密封橡胶7，卡块5的高度与密封限位板15的高度相同；卡接部件使得自振簧片2便于与叶片1进行卡接。
23.如图1-2所示，密封限位板15的内部开设有第一滑槽16，第一滑槽16的内部滑动连接有第一滑块17，第一滑块17与第一齿板18的一端固定连接，第一齿板18的顶部开设有第二滑槽19，第二滑槽19的内部滑动连接有第二滑块20，第二滑块20通过固定杆与叶片1的内顶壁固定连接，第一齿板18与第一齿轮21啮合连接，第一齿轮21的轴心与转轴22固定连接，转轴22的一端穿过叶片1的内壁，转轴22位于叶片1内部一端的外壁上安装有第一伞齿23，第一伞齿23与第二伞齿24啮合连接，第二伞齿24固定安装在转杆25的外壁上，转杆25转动连接在叶片1的内部，转杆25的一端通过旋转密封套26穿过叶片1的内壁；通过密封限位板15的设置，能够对卡接的卡块5进行推送，使得卡块5缩回至收缩槽3的内部，便于对自振簧片2进行拆卸，且限位板15与卡块5的端面抵顶，进一步保证装置的密封性能，通过卡球37和卡箱30的设置，能够使得卡球37与卡箱30卡接，保证自振簧片2的稳定性，同时可以通过转动转杆25便于自振簧片2的拆卸，防止密封失效，以及叶片受到剧烈的震动时，出现自振簧片2脱落的现象，且震动弹簧37能够对自振簧片2的固有频率进行调整。
24.如图1所示，转杆25的中部固定安装有第二齿轮27，第二齿轮27与第二齿板28啮合连接，第二齿板27的一端滑动连接在收缩筒29的内部，收缩筒29固定安装在叶片1的内部，第二齿板28的另一端安装有卡球36，卡球26的底部安装有震动弹簧37，卡球26与卡箱30卡接第二齿板28的初始状态伸出叶片1的内部，便于进行卡接，增加装置的稳定性；转杆25通过旋转密封套26进行密封转动连接，能够使得转杆25在叶片1的内部进行转动，防止出现叶片1密封泄露的问题，本发明叶片1重量较轻，且自振簧片2安装固定牢固且拆卸方便，本发明的叶片1能够适用于各种工作环境，防止叶片内部进水或者灰尘的现象，增加其使用寿命。
25.如图3-4所示，卡箱30包括第三齿板31、第三齿轮33和第四齿板34，第三齿板31通过卡接弹簧32与卡箱30底端的内侧壁固定连接，第三齿板31的顶部与第三齿轮33啮合连接，第三齿轮33与第四齿板34啮合连接，第四齿板34的一端穿过卡箱30的内壁，第四齿板34的另一端与第二压缩弹簧35的一端固定连接，第二压缩弹簧35的另一端与连接板固定连接，第三齿板31与卡球26卡接；卡箱30能够便于与卡球26进行卡接，便于上下进行位移，使得拆卸更加方便。
26.工作原理：首先将自振簧片2进行安装，此时的第二齿板28为伸出安装槽的外部，卡箱30与卡球36卡接，此时通过转动转杆25使得第二齿板28位移至收缩筒29的内部，第二齿板28带动卡箱30以及自振簧片2进行向下的位移，此时在第一伞齿23和第二伞齿24的作用下使得转轴22转动，使得第一齿轮21带动第一齿板18进行位移，第一齿板18顶部的第二滑槽19内部滑动的第二滑块20此时起到定位的作用，防止第一齿板18出现位置偏移的现象，此时的第一齿板18推动密封限位板15进行位移，使得密封限位板15位移至远离安装槽的一端，此时自振簧片2与安装槽的侧壁接触，使得卡块5收缩至收缩槽3的内部，收缩弹簧4被压缩，当自振簧片2持续进行位移时，卡块5进入到第一密封板8和第二密封板9之间的间隙处进行卡接，收缩弹簧4复位，第一密封橡胶6与第一密封板8和第二密封板9相互抵顶实现密封，第二密封橡胶7与叶片1的侧壁抵顶实现进一步的密封，在进行拆卸时，反向转动转杆25，首先第一齿板18推动密封限位板15进行位移，使得卡块5推出第一密封板8和第二密封板9之间的间隙处，卡块5收缩至收缩槽3的内部，收缩弹簧4被压缩，此时第二齿板28推动自振簧片2进行向上的位移，直至推出叶片1的内部，此时通过按压第四齿板34，使得第三齿轮33转动带动第三齿板31收缩，第三齿板31与卡球36脱离卡接，使得自振簧片2便于进行拆卸以及更换，同时在安装前可以通过转动螺栓13调节第一密封板8和第二密封板9的位置。
27.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。