片的长度做得更长，叶片锥度和轴仰角做的跟小，不但能提高捕捉风能的效率和捕风面积，还能提高所述叶片3承受强风的能力，对于迎风型风电叶片还能避免叶片的弯曲撞击塔架，此装置能使风力发电机更加高效、安全地运行。
[0020]所述叶片3和所述变桨距机构2是用法兰连接的，当所述变桨距机构2旋转时所述叶片也跟随着旋转，从而改变所述叶片3对风的攻角。把叶片3偏离所述变桨距机构2的旋转轴轴心一定位置安装，让所述变桨距机构2的旋转轴轴心线与所述叶片3迎风面的中心线重合。这样的叶片安装，一方面连接点在所述叶片3迎风面的中心线上，当所述叶片3在规定的角度旋转时，不会让所述拉绳4缠绕所述叶片3，并且风在所述叶片3上产生的轴向力对称分布在中心线的两边，不会对所述叶片3产生扭曲力。另一方面所述拉绳4与所述叶片3的连接点在所述变桨距机构2旋转轴上，当所述叶片3旋转时，所述叶片3表面中心线上连接拉绳4的点和所述支撑轴5上连接拉绳4的点空间几何距离不变，这样就不会改变所述拉绳4的长度，所述拉绳4就不会对所述叶片3的旋转产生阻力和改变所述叶片3表面中心线的空间位置。
[0021]所述拉绳4不一定是每个所述叶片3只有一根，可以根据所述叶片3的大小、可能承受的最大风力强度以及所述拉绳4的旋转时的阻力大小等因数设定，每个所述叶片3上的拉绳4可能是一根连接在所述叶片3上，也可能有数根连接在所述叶片3不同长度的位置上，但都会连接在所述叶片3迎风面的中心线上。所述拉绳4连接在所述叶片3长度方向的具体位置要根据所述叶片3受力情况确定。原则是让所述拉绳4承受风产生的轴向力后尽量降低风力对所述叶片3的强度要求。
[0022]当一个所述叶片3连接的所述拉绳4多于一根时，连接所述支撑轴5的所述拉绳4可以部分连接在所述支撑轴5的顶端，剩余所述拉绳4连接所述支撑轴5的中间部分，这样所述支撑轴5不容易受压变形。
[0023]所述叶片3横截面为扁平型，所述变桨距机构2横截面为圆形，它们的几何形状差异较大，为提高其结构的疲劳强度，可以在二者的连接处设置一段圆滑的过渡段。
[0024]所述支撑柱5最好是空心的，并且与所述轮毂1的主轴是同心设置的，所述支撑柱5与所述轮毂1之间可以用法兰连接。
[0025]请参阅图2，所述变桨距机构2有旋转轴心线，所述叶片3是偏离旋转轴心线安装的，偏离的距离是使所述叶片3迎风面的中心线与所述变桨距机构2的旋转轴心线重合。图2的叶片位置为发电机组不发电时的位置，即风对风轮不产生旋转力的位置，这个叶片位置在风速低于最低发电风速或风速太高影响安全时使用，所述变桨距机构2沿图中箭头方向旋转，风对风轮就开始产生旋转力，发电机组进入发电状态，由于所述拉绳4 一头连接在旋转轴心线上，所述叶片3旋转时旋转轴心线和所述支撑轴5顶端的空间几何距离不变，所述拉绳4不会因为所述叶片3旋转改变受力情况。
[0026]由于所述叶片3的宽度较大，风对所述叶片3产生旋转力由所述叶片3自身传递给所述变桨距机构2及所述轮毂1，同时风对所述叶片3产生与所述轮毂1的轴平行的轴向力使所述拉绳4受到张力，由所述拉绳4把轴向力传递到所述支撑轴5，通过所述支撑轴5再传递给轮毂1。
[0027]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:应用现有技术的叶片完全靠自身结构强度承担轴向力，发电机组发电时叶片与旋转面的夹角很小，这个状态的叶片能够承受的风产生的轴向力很小，叶片受轴向力也产生很大的弯曲。本实用新型通过图1的拉绳结构，风产生的轴向力不由所述叶片3自身结构强度承担，而是由所述拉绳4承担，再通过所述支撑轴5把力传递给所述轮毂1，由于有所述拉绳4的约束所述叶片3不会沿风的方向弯曲。通过图2的结构，把所述叶片3偏离所述变桨距机构2旋转轴心线一定位置安装，让所述变桨距机构2旋转轴心线与所述叶片3迎风面的中心线重合，既很好的保留了现有变桨距机构通过旋转叶片适应风速变化的成熟技术，同时也不会因为变桨距机构让叶片旋转改变拉绳的受力状况影响拉绳结构的使用。通过此装置的应用能使风力发电机更加高效、安全地运行。
[0028]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种具有拉绳结构的大型风电叶片装置，其特征在于，包括轮毂、变桨距机构、叶片、支撑轴和拉绳，所述轮毂的侧面等距离设置有若干所述变桨距机构，所述叶片的根部与所述变桨距机构相连，所述轮毂的顶面中心竖立有所述支撑轴，所述拉绳的一端与所述支撑轴相连，另一端与所述叶片相连。2.根据权利要求1所述的大型风电叶片装置，其特征在于，所述支撑轴与所述轮毂的主轴是同轴心设置的，所述支撑柱的内部为空心。3.根据权利要求1所述的大型风电叶片装置，其特征在于，所述支撑柱与所述轮毂之间通过法兰连接，所述叶片根部与所述变桨距机构通过法兰连接。4.根据权利要求1所述的大型风电叶片装置，其特征在于，所述叶片的安装偏离所述变桨距机构旋转轴的轴心线，偏离的距离是使所述变桨距机构的旋转轴心线与所述叶片迎风面的中心线重合。5.根据权利要求1所述的大型风电叶片装置，其特征在于，任一个所述叶片与一根或多根拉绳相连接，所述拉绳连接在所述叶片迎风面的中心线上，所述拉绳在所述叶片迎风面的中心线上的具体位置根据所述叶片的受力情况确定。6.根据权利要求5所述的大型风电叶片装置，其特征在于，当任一个所述叶片有多根拉绳与所述支撑轴连接时，所述拉绳部分连接在所述支撑轴的顶端，剩余部分连接在所述支撑轴的中间位置。7.根据权利要求1所述的大型风电叶片装置，其特征在于，所述叶片的横截面为扁平型，所述变桨距机构的横截面为圆形，所述叶片和所述变桨距机构是圆滑连接的。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有拉绳结构的大型风电叶片装置，包括轮毂、变桨距机构、叶片、支撑轴和拉绳，所述轮毂的侧面等距离设置有若干所述变桨距机构，所述叶片的根部与所述变桨距机构相连，所述轮毂的顶面中心竖立有所述支撑轴，所述拉绳的一端与所述支撑轴相连，另一端与所述叶片相连。通过上述方式，本实用新型的具有拉绳结构的大型风电叶片装置，不但能提高捕捉风能的效率和捕风面积，还能提高叶片承受强风的能力，对于迎风型风电叶片还能避免叶片弯曲撞击塔架，此装置能使风力发电机更加高效、安全地运行。
【IPC分类】F03D1/06
【公开号】CN205013193
【申请号】CN201520318756
【发明人】苏德华
【申请人】苏德华
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年5月18日