[實用新型]風力發電用后支撐智能可變量式葉片

有效

• 申請號: 201520070409.0
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN204553103U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 李勇強;姚伯龍;趙磊;徐莉;吳飛
• 申請（專利權）人: 江蘇中蘊風電科技有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F03D7/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫力堅

技術領域

本實用新型涉及風力發電設備技術領域，特別涉及風力發電系統用的葉片。

背景技術

聚風風力發電系統，由于其具有聚集能量、低風速起動、能提壓增速、有效風利用率高、建站占用面積小、低噪音、免維護、壽命長等優點，作為第三種風力發電系統，具有廣泛的應用前景，具有巨大的開發價值和經濟價值。現有技術中，已有專利如專利號為ZL201420079675.5、專利名稱為狹管聚風型風力發電裝置用葉片，上述專利中的葉片改善了發電機的啟動性能，提高了風能轉換率，但其葉片不具有卸荷功能和后支撐結構；北極星風力發電網介紹的“智能葉片”、“基于柔性尾緣襟翼的智能葉片”等文獻，上述葉片可較有效地在多種湍流風況下實現降載的效果，通俗的說就是把飛機可動翼技術原理運用到風力發電機葉片上，該葉片存在的缺點明顯：葉片的制造難度、維護難度增加；整體重量增大；靜動平衡無法保證在一定范圍內；慣性力矩較難把握。

申請人已于同日申請了專利“狹管聚風風力發電用葉輪組件”，此專利中涉及的后支撐式葉片屬于高強度重量級，而本實用新型設計的葉片屬于輕量智能級，兩者都是現代大風電發展道路上不可或缺的核心部件，也是本申請人同時注力于研發探索的課題，兩者葉片同時研發，有利于申請人搶占技術制高點，提高在市場競爭中的優勢。

實用新型內容

本申請人針對上述現有技術存在的上述缺點，提供一種結構合理、重量輕、能實時調節所受風壓大小、使用壽命長的風力發電用后支撐智能可變量式葉片。

本實用新型所采用的技術方案如下：

一種風力發電用后支撐智能可變量式葉片，包括葉片本體，所述葉片本體為薄壁殼體結構，其殼體內腔由前側的葉面及后側的后支撐柱封閉形成，所述葉片本體的重心位于后支撐柱上，葉面與重心軸線之間帶有向前傾斜的α傾角；所述葉片本體的葉根端為后支撐柱端部的柱形支撐部及葉面端部的窄條部，柱形支撐部的端部帶有法蘭連接部，柱形支撐部向所述葉片本體的葉尖端平滑延伸形成后支撐柱的扁平支撐部，扁平支撐部的寬度大于柱形支撐部的外徑，窄條部向所述葉片本體的葉尖端扭轉平滑延伸形成葉面的扁平部，扁平部的寬度大于窄條部的寬度；

位于葉片的上部兩側設置有箱式卸荷區，所述箱式卸荷區包括安裝于葉面上的卸荷板，卸荷板上靠近后支撐柱的內側邊借助鉸鏈與葉面轉動連接，于鉸鏈的連接處設置有阻力器及扭簧套，扭簧套內安裝有扭簧；卸荷板的上下兩側邊及外側邊分別與葉面借助電磁開關連接，卸荷板上安裝有風壓傳感器的多個感應端，所述電磁開關、風壓傳感器及阻力器分別與安裝于葉面上的集成控制器電連接。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述α傾角的范圍為1°-3°。

所述風壓傳感器、電磁開關及阻力器分別與后支撐柱根部的電源引線樁連接，電源引線樁與導電環連接，導電環連接獨立電源。

所述殼體內腔中沿著所述葉片本體的跨度方向設置有多個加強筋。

所述葉面的迎風面帶有弧形凹面。

所述卸荷板上靠近后支撐柱的內側邊通過上、中、下三個鉸鏈與葉面轉動連接，上、下位的鉸鏈的連接處設置有阻力器及扭簧套，中位的鉸鏈的連接處設置有扭簧套。

位于鉸鏈與阻力器之間還設置有過渡軸套。

所述的卸荷板為空腔式箱體結構，其空腔內設置有支撐件。

本實用新型的有益效果如下：

1、本實用新型為薄壁殼體結構，采用前側的凹面型前傾帶扭轉角的葉面與后側的下端柱形上端扁平型結構的后支撐相復合，殼體內腔中設置加強筋固連，本實用新型大大提高了吸風能力，葉片的強度高、變形量小。葉片在靜態時略前傾，而動態時受風壓載荷，其重心正好落在葉根中央，極大的提高了風能到機械能的轉換能力；葉面帶有上寬下窄的結構，應用在聚風類風力發電時，可充分利用杠桿力，提升扭力；本實用新型特別適合在高強度，高風速工況下工作。

2、本實用新型在葉片上部的適當位置，獨立設置多組可感知超量風能的智能化電磁卸荷板，通過風壓實時感知，通過電磁斷開、風壓推動、扭簧儲能、電磁抱合、主體復位等一系列智能動作，實現葉片的最佳吸能能力和超載泄壓功能，充分利用風能多發點的同時，主體結構運行的安全性得到了極大的保障。本實用新型使傳統風力機在遇到大風時采用變槳、剎車的方式可以得到徹底改善，同時可以減少不必要的變槳機構，在聚風類發電機上應用時，更能彰顯其不俗的功能特性。

3、本實用新型在葉片的上部設計集成控制器，通過神經網絡連通各個卸荷區，準確及時地按照規定動作完成各自的工作。