[實用新型]一種無助力變槳距風力發電機

有效

• 申請號: 200920237792.9
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN201521403U
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 趙偉強
• 申請（專利權）人: 廣州紅鷹能源科技有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/06;F03D7/04;H02K7/18
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 張少君

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電機上的變槳距結構，特別是無需助力的風力發電機。

背景技術

利用自然風進行風力發電是人類對可再生能源的充分利用，具有安裝方便靈活、無污染、保護環境的特點，越來越受到人們的重視。但是，在風力發電機領域中，特別是中小型風力發電機中，由于風速過大從而造成發電機損毀這一問題一直是較難解決的技術問題。在授權公告號為CN201265487Y申請日為2008.5.29的專利文件中公開了一種飛桿同步變槳距機構包括啟動彈簧，同步拉桿，調速彈簧，同步導向，風輪轂、葉片法蘭、飛桿、葉片軸、同步盤，同步變槳距機構由三個變槳單元組成，每個變槳單元由同步拉桿、葉片法蘭、飛桿、葉片軸組成，各變槳單元的同步拉桿的一端固定在可以沿著同步導向的軸向滑動同步盤上；變槳單元固定在風輪轂上。上述結構是通過飛桿離心力的變化來改變葉片的攻角，但作用在風力發電機上的風速無時都不在變化，并且，從風速變化到產生與風速相對應的離心力需要一定的時間，因此，葉片的攻角就得不到及時的改變，因此，很難保證在某一風速下使風力發電機產生最佳功率。在授權公告號為CN201103517Y申請日為2007.9.29的專利文件中披露了一種風力發電機變槳調速裝置包括發電機外殼，安裝在發電機外殼中的主軸、安裝在主軸頂端的槳葉，主軸的兩端與外殼之間安裝有軸承，主軸的中段固定安裝有轉子，在轉子四周的外殼的內壁上固定安裝有定子，主軸為空心軸，其外殼以外的前端固定連接輪轂，輪轂上等角度地安裝有兩只以上的軸承座，軸承座中安裝槳葉柄，槳葉固定安裝在槳葉柄的頂端；主軸的空腔中安裝有可滑動的推桿，推桿的前端伸出主軸以外，并通過軸承安裝有推桿盤，推桿盤通過拐臂連接到槳葉柄上；推桿的后端伸出外殼以外，并套裝有壓縮彈簧，壓縮彈簧的兩端各安裝一彈簧座，其中一個彈簧座與推桿固定連接，另一彈簧座與主軸的延長端固定連接；推桿的末端連接有風板連桿，風板連桿鉸接在與外殼固定連接的支撐點上，風板連桿的頂端固定安裝有風板。這種結構是風板在風力作用下克服壓縮彈簧的彈力使推桿通過拐臂促使槳葉旋轉，此結構的風力發電機工作時，風板受到一推力，同時，槳葉和輪轂也受到與風板推力相同方向的推力，當風速超過風力發電機所能承受的最大風速時，通過風板作用在推桿上的力與葉片和輪轂上所受到的由風所產生的推力相反，使得兩個方向上的有一部分出現了相抵消的現象，這樣，槳葉自身的實際轉角相對于理論轉角要小，這樣，無法將風速的大小與槳葉的理論轉角對應起來，不能準確反映風速對風力發電機功率的影響，即當風速達到風力發電機所設定的風速時，由于存在力的抵消，因此槳葉不會發生轉角，但風力發電機的功率已經達到最大承受功率，這樣，就很容易損毀機組；另外，此結構的變槳裝置一部分是設置在輪轂上，另一部分設置在機殼內，其中推桿必須要穿過發電機組，因此，結構復雜，制造和安裝困難。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了提供一種變槳距角精確，結構簡單的無助力變槳距風力發電機。

為達到上述目的，一種無助力變槳距風力發電機，包括輪轂、槳葉及槳葉柄；所述輪轂上設有二個以上的軸承座；槳葉柄設置在軸承座上；所述的槳葉連接在槳葉柄的一端部上；所述的輪轂上設有花鍵軸；所述的花鍵軸上設有一齒條座，齒條座上設有與槳葉數量相等的齒條；所述的槳葉柄與安裝槳葉相對的一端設有齒輪；所述的齒輪與齒條相嚙合；所述的齒條座的一側面與輪轂端面之間設有彈簧。

上述結構，由于是采用齒輪和齒條轉動使直線運動轉變為槳葉柄和槳葉的旋轉運動，以改變輪轂的轉速，提高風力發電機的抗風能力，由風速作用在槳葉和輪轂上的力使輪轂的直線運動能及時的轉變成為槳葉柄和槳葉的旋轉運動，這樣，風速的大小能準確、及時的與發電機的實際功率相對應，靈敏度高，由于齒條共用一個齒條座，這樣，能使槳葉和槳葉柄同步旋轉相同的角度，因此，變槳距角的精度高；由于此結構的變槳距結構僅由花鍵軸、齒條座、齒條和齒輪構成，組成的構件少，且全部安裝在輪轂內，因此，結構簡單，制造和安裝容易；設置彈簧對輪轂和槳葉具有抗沖擊能夠，起到保護輪轂和槳葉的作用。

作為改進，所述的輪轂包括輪轂架、前端蓋和后端蓋，前端蓋設在輪轂架的前端部上，后端蓋設在輪轂架后端部上。

作為改進，所述的前端蓋內側設有前花鍵套，后端蓋的內側設有后花鍵套；所述的前花鍵套和后花鍵套滑動設置在花鍵軸上。

設置前花鍵套和后花鍵套一方面用于限制輪轂的直線運動距離，防止輪轂滑出花鍵軸，另一方面通過控制輪轂的運動距離間接的控制槳葉槳距角的變化范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構視圖；

圖2為變槳距輪轂結構示意圖；