[發(fā)明專利]一種隨風(fēng)變槳葉輪

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811048875.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108843487A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉延昌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉延昌
• 主分類號(hào): F03D1/06
• 分類號(hào): F03D1/06;F03D7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，葉片可以隨風(fēng)速大小自由變換槳距角。其特征在于變槳機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，并在軸孔的兩端裝有軸承。此葉輪可以設(shè)計(jì)為三風(fēng)葉、四風(fēng)葉、五風(fēng)葉、八葉片或更多葉片。本發(fā)明最大優(yōu)點(diǎn)是低風(fēng)啟動(dòng)、轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速快、結(jié)構(gòu)合理、工藝簡(jiǎn)單。風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用本葉輪的風(fēng)力發(fā)電機(jī)比現(xiàn)有技術(shù)提高效率一倍多。它尤其適合低風(fēng)速發(fā)電。

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪。尤其是一種隨風(fēng)速大小自由變換槳距角的風(fēng)機(jī)葉輪。

現(xiàn)有技術(shù)風(fēng)機(jī)的葉輪葉片，有固定翼和非固定翼兩種。固定翼葉片在工作中只做圓周運(yùn)動(dòng)，葉片的槳距角始終不變。此種方式的葉片低風(fēng)時(shí)不利于啟動(dòng)，大風(fēng)時(shí)葉片的阻力隨之增大不利于提高轉(zhuǎn)速。另一種非固定翼葉片槳距角可變，此種風(fēng)葉只是在遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)一次性變換風(fēng)葉的槳距角，其目的是降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，防止超速損壞發(fā)電機(jī)組。

本發(fā)明的目的在于提供一種隨風(fēng)力大小適時(shí)調(diào)整槳距角獲得最佳升阻比的葉輪葉片。并能遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)自動(dòng)減速剎車防止損壞發(fā)電機(jī)組。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明的葉輪可以設(shè)計(jì)為三葉片、四葉片、五葉片、八葉片或更多葉片。此葉輪由轉(zhuǎn)盤、葉片、輻桿、剎車盤、電磁剎車片等組成。其特征在于變槳機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上。風(fēng)葉的葉片和輻桿固接，輻桿的下端插入轉(zhuǎn)盤上的軸孔中，軸孔的兩端均裝有軸承，軸孔的中部設(shè)置限位槽，輻桿的下端與限位槽對(duì)應(yīng)位置裝有限位銷；在發(fā)電機(jī)與轉(zhuǎn)盤之間設(shè)置剎車盤，電磁剎車片安裝在發(fā)電機(jī)上。轉(zhuǎn)盤、剎車盤均與發(fā)電機(jī)軸聯(lián)接。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，工作中葉片在風(fēng)力作用下經(jīng)輻桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤、剎車盤、電機(jī)軸做圓周運(yùn)動(dòng)。風(fēng)葉隨著風(fēng)力大小變換槳距角，輻桿上的限位銷受到轉(zhuǎn)盤上限位槽的約束只能在0-50°范圍變換角度。遇到強(qiáng)風(fēng)時(shí)速度傳感器發(fā)出信號(hào)，電磁剎車片得電吸在剎車片上，使葉輪減速或停車。也可以采用遙控器或手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制電磁剎車片。

本發(fā)明改變了固定翼葉片的設(shè)計(jì)思想，采用隨風(fēng)變槳技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的葉輪葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。在風(fēng)葉上增設(shè)輻桿，把葉片部分外延增大了作功力矩。風(fēng)機(jī)在獲得較大轉(zhuǎn)矩的同時(shí)還提高了風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并把變槳控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上。本發(fā)明最大優(yōu)點(diǎn)是低風(fēng)啟動(dòng)、轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速快、結(jié)構(gòu)合理、工藝簡(jiǎn)單。風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用本葉輪的風(fēng)力發(fā)電機(jī)比現(xiàn)有技術(shù)提高效率一倍多。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施效果具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1，低風(fēng)速啟功，本葉輪啟動(dòng)風(fēng)速2m/S，現(xiàn)有技術(shù)啟動(dòng)風(fēng)速4m/S；當(dāng)風(fēng)速8m/s時(shí)轉(zhuǎn)速是現(xiàn)有技術(shù)的2.1倍，功率是現(xiàn)有技術(shù)的2.2倍。2，相同功率條件下，風(fēng)機(jī)的葉輪葉片尺寸可縮短1/2--1/3。節(jié)約了成本、方便了運(yùn)輸和安裝。

3，變槳機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上并在軸孔內(nèi)加裝軸承。使得結(jié)構(gòu)緊湊、工藝簡(jiǎn)單變槳非常靈活。同時(shí)提高了設(shè)備的安全性、可靠性、延長(zhǎng)了使用壽命。

4，配備了制動(dòng)系統(tǒng)防止風(fēng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)損壞發(fā)電機(jī)組。

5，占全國(guó)風(fēng)能85％的低風(fēng)速資源得到了充分利用。

附圖說(shuō)明：

圖1是三葉片葉輪的總體示意圖。

圖2是葉片結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是軸孔限位槽示意圖

圖4是軸孔限位槽和限位銷剖面圖

圖5是四葉片葉輪示意圖

圖6是五葉片葉輪示意圖

圖7是八葉片葉輪示意圖

圖8是制動(dòng)系統(tǒng)安裝示意圖

具體實(shí)施方式：以下結(jié)合視圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖8所示：本發(fā)明由葉片1、輻桿2、轉(zhuǎn)盤4、剎車盤9、電磁剎車片10、發(fā)電機(jī)組11、尾翼12組成。轉(zhuǎn)盤4、剎車盤9、依次安裝在電機(jī)軸8上，電磁剎車片10安裝在發(fā)電機(jī)11前部。