[實用新型]風力機全程風壓變槳距裝置

有效

• 申請號: 201220131648.9
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN202560462U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 趙福盛;張振苓
• 申請（專利權）人: 趙福盛
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本實用新型涉及風力機轉速和功率的調節控制裝置，具體涉及一種風力機全程風壓變槳距裝置。

背景技術

風力機運行于自然風場中，在風速大于風力機額定風速時，風力機轉速會隨風速的增大而增高，需要進行調控，防止風力機超轉速。常見的調控方式有風輪偏離風向、風輪定槳距失速、改變槳葉槳距角等，其中改變槳葉槳距角，即變槳距是更合理、更先進的一種調控方式。變槳距調控有機械離心力驅動、電力或液力驅動以及風壓驅動等方式。風壓驅動變槳距是直接由槳葉把隨風速而變化的風壓力傳遞給變槳距機構，在超過額定風速時利用風壓力的變化來改變槳葉槳距角，借此保持風力機轉速和輸出功率的穩定。風壓變槳距裝置結構簡單，直接利用風壓力的變化實施調節和控制，調節控制過程靈敏、穩定、安全可靠。目前所見中小型風力機風壓變槳距的主要方式有風輪整體平移和槳葉根部彈性材料彎折等方式。風輪整體平移這種風壓變槳距方式，變槳距機構整體慣性較大，對風速變化響應的速度遲緩，零部件受力較大、磨損嚴重，且不易實現風力機全程變槳距控制；槳葉根部彈性材料彎折的風壓變槳距方式，存在槳距改變范圍小、槳葉慣性力大，槳葉根部的彈性材料易疲勞失效、運行壽命短的問題。

實用新型內容

針對現有技術中的不足，本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種風力機全程風壓變槳距裝置，滿足風力機在不同風速下高效、平穩安全運行的要求，該裝置結構簡單，不需要使用特殊材料，可以跟蹤不同的風速自動調節槳葉的槳距角，適用風速范圍寬、對風速變化響應速度快。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種風力機全程風壓變槳距裝置，包括槳葉、輪轂和變槳機構，變槳機構包括對置式鉸接四壓桿機構，對置式鉸接四壓桿機構包括基座、平衡壓臂、壓臂拉桿、壓桿I、壓桿II、壓桿III、壓桿IV、壓縮彈簧和彈簧導桿，輪轂包括左端面、右端面和均布的加工側端面，每個加工側端面上固定一個槳葉軸套筒，槳葉軸套筒內安裝槳葉軸，槳葉軸與槳葉軸套筒共軸線，可在槳葉軸套筒內靈活轉動，槳葉固定在槳葉軸的外端，槳葉弦心線與槳葉軸軸線不共線，搖臂固定在槳葉軸的內端，拉桿的一端與搖臂鉸接，另一端與同步盤鉸接，基座固定在輪轂的左端面上，同步盤置于基座中間，與壓臂拉桿的一端固定連接，壓臂拉桿的另一端與平衡壓臂固定連接，平衡壓臂和基座可沿壓臂拉桿的軸線方向做相對滑動，壓桿III、壓桿IV一端分別通過基座鉸接軸I、基座鉸接軸II與基座的兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I、彈簧鉸接軸II上，壓桿I、壓桿II一端分別通過壓臂鉸接軸I、壓臂鉸接軸II與平衡壓臂兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I和彈簧鉸接軸II上，壓縮彈簧套接在彈簧導桿上，彈簧導桿的兩端分別與彈簧鉸接軸I、彈簧鉸接軸II固定連接。

所述加工側端面個數為1～8。

所述彈簧導桿包括導向筒和導向桿，導向桿可沿導向筒內壁滑動。當來自槳葉的風壓力通過槳葉軸、搖臂、拉桿、同步盤和壓臂拉桿拉動平衡壓臂時，壓桿向中間擠壓彈簧，在彈簧內設彈簧導桿可防止彈簧在壓縮過程失穩。

所述彈簧導桿為空氣阻尼器，包括活塞和氣缸，氣缸與活塞密閉連接，活塞可在氣缸中自由滑動，活塞上有可調流量孔。在壓縮彈簧壓縮和伸張的過程中，活塞與氣缸有相對運動，氣缸的容積發生相應變化：當壓縮彈簧壓縮時，氣缸的容積減小，氣缸內的空氣由可調流量孔排出；當壓縮彈簧伸張時，氣缸的容積增大，空氣通過可調流量孔進入氣缸，通過調整可調流量孔的大小，可獲得相應的阻尼大小。采用空氣阻尼器可減緩彈簧的應變速度，保持變槳距過程平穩。

所述對置式鉸接四壓桿機構中有兩個并列的壓縮彈簧，當槳葉風壓力較大時，可獲得較大的阻尼。

所述槳葉弦心線與槳葉軸軸線之間的夾角為2°～8°。當槳葉面上有風壓力時將產生風壓力矩，使槳葉繞軸轉動一個角度，改變了原槳距角。為跟蹤不同風速調節出適宜的槳葉槳距角，需要配置能與槳葉風壓力隨時平衡的彈簧機構，構成隨風速變化而實時改變槳葉槳距角的全程風壓變槳距裝置。