[發(fā)明專利]基于風(fēng)速的自動(dòng)變槳調(diào)速裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210459465.4
• 申請(qǐng)日: 2012-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN102926932A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石鋼;張鶴;張瓅元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): F03D7/04
• 分類號(hào): F03D7/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變槳調(diào)速裝置，尤其是一種基于風(fēng)速的自動(dòng)變槳調(diào)速裝置。

背景技術(shù)

變槳調(diào)速裝置是風(fēng)能機(jī)中使用的在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)能機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置。風(fēng)能機(jī)在工作過(guò)程中，為了保證發(fā)電機(jī)的輸出電壓只能在一個(gè)小范圍內(nèi)波動(dòng)，可以利用變槳調(diào)速裝置。通過(guò)改變?nèi)~片的安裝角和傾角來(lái)改變風(fēng)能機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)亩薅ㄒ粋€(gè)較小的風(fēng)速波動(dòng)范圍，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓在允許范圍內(nèi)保持一個(gè)穩(wěn)定值。現(xiàn)在常用的變槳調(diào)速裝置有電機(jī)驅(qū)動(dòng)變槳系統(tǒng)，液壓驅(qū)動(dòng)變槳系統(tǒng)，附加質(zhì)量的機(jī)械式變槳裝置。上述機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且結(jié)構(gòu)較大有的還需要輔助能源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種基于風(fēng)速的自動(dòng)變槳調(diào)速裝置，該裝置的變槳驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于風(fēng)力，無(wú)需其他的輔助能源和配重機(jī)構(gòu)，在風(fēng)力的作用下利用扭力彈簧與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變槳葉安裝角以及利用壓縮彈簧與連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變槳葉傾角；當(dāng)槳葉安裝角槳葉傾角在與風(fēng)力的作用下發(fā)生改變時(shí)其主軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，并能自動(dòng)回復(fù)原始狀態(tài)；該裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，安裝方便，無(wú)需其它的輔助能源，可根據(jù)風(fēng)力大小自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于風(fēng)速的自動(dòng)變槳調(diào)速裝置，由變安裝角機(jī)構(gòu)和變傾角機(jī)構(gòu)組成，其特點(diǎn)是：變安裝角機(jī)構(gòu)包括葉片安裝板、套筒、徑向軸承、扭轉(zhuǎn)彈簧、定位螺釘、心軸、定位桿，套筒外臺(tái)階上固定連接葉片安裝板，套筒內(nèi)上端通過(guò)徑向軸承安裝心軸，下端用定位螺釘定位心軸，且心軸與套筒之間通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧連接，心軸下端連接固定在機(jī)殼上的定位桿，并通過(guò)連桿與變傾角機(jī)構(gòu)連接；變傾角機(jī)構(gòu)包括花鍵傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤、軸向軸承、壓縮彈簧，花鍵傳動(dòng)軸上滑動(dòng)連接轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤前端裝有軸向軸承，軸向軸承通過(guò)壓縮彈簧與機(jī)殼連接，后端連接連桿。

套筒內(nèi)上部設(shè)有用于限定徑向軸承軸向移動(dòng)的臺(tái)階，下部開有用于安裝定位螺栓的M1螺紋孔、M2螺紋孔以及用于扭轉(zhuǎn)彈簧定位的Φ3通孔，外臺(tái)階上設(shè)有用于安裝風(fēng)葉的Φ4通孔。

心軸與定位桿通過(guò)與心軸圓孔配合的銷軸連接，心軸上部開有用于扭轉(zhuǎn)彈簧定位安裝孔。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的變槳驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于風(fēng)力，在風(fēng)力的作用下利用扭力彈簧與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變槳葉安裝角以及利用壓縮彈簧與連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變槳葉傾角。當(dāng)槳葉安裝角槳葉傾角在與風(fēng)力的作用下發(fā)生改變時(shí)其主軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，并能自動(dòng)回復(fù)原始狀態(tài)。該裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，安裝方便，無(wú)需其它的輔助能源和配重機(jī)構(gòu)，可根據(jù)風(fēng)力大小自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其功能。見圖1。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的原理圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3是圖2的左視圖；

圖4是變安裝角機(jī)構(gòu)剖視圖；

圖5是變傾角機(jī)構(gòu)剖視圖；

圖6是套筒剖視圖；

圖7是心軸結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的基于風(fēng)速的自動(dòng)變槳調(diào)速裝置，由變安裝角機(jī)構(gòu)100和變傾角機(jī)構(gòu)101組成。

如圖4所示，變安裝角機(jī)構(gòu)100包括葉片安裝板1、套筒2、徑向軸承3、扭轉(zhuǎn)彈簧4、定位螺釘5、心軸6、定位桿7，套筒2外臺(tái)階上固定連接葉片安裝板1，套筒2內(nèi)上端通過(guò)徑向軸承3安裝心軸6，下端用定位螺釘5定位心軸6，且心軸6與套筒2之間通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧4連接，心軸6下端連接固定在機(jī)殼13上的定位桿7，并通過(guò)連桿8與變傾角機(jī)構(gòu)連接。

如圖5所示，變傾角機(jī)構(gòu)101包括花鍵傳動(dòng)軸9、轉(zhuǎn)盤10、軸向軸承11、壓縮彈簧12，花鍵傳動(dòng)軸9上滑動(dòng)連接轉(zhuǎn)盤10，轉(zhuǎn)盤10前端裝有軸向軸承11，軸向軸承11通過(guò)壓縮彈簧12與機(jī)殼13連接，后端連接連桿8。

本發(fā)明各零部件功能與作用：

（1）葉片安裝板1：用于安裝風(fēng)葉20，并和套筒2連接。

（2）套筒2（圖6）：與葉片安裝板1連接，可以繞心軸6在一定角度范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，并將葉片20受到的扭矩傳到扭轉(zhuǎn)彈簧4上，實(shí)現(xiàn)變安裝角W（圖1）。套筒2內(nèi)上部設(shè)有用于限定徑向軸承3軸向移動(dòng)的臺(tái)階，下部開有用于安裝定位螺栓5的M1螺紋孔和M2螺紋孔、以及用于扭轉(zhuǎn)彈簧3定位的Φ3通孔，外臺(tái)階上設(shè)有用于安裝風(fēng)葉的Φ4通孔。

（3）????徑向軸承3：用于實(shí)現(xiàn)套筒2和心軸6之間的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變傾角S（圖1）調(diào)速的功能。還用于和定位螺栓5一起限定套筒2的位置，使其不會(huì)至在風(fēng)能機(jī)工作時(shí)由于離心力等原因脫出心軸6。