低風速自變槳距風力發電機葉輪和低風速自變槳距風力發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種風力發電機，尤其是一種低風速自變槳距風力發電機葉輪和低風速自變槳距風力發電機。
【背景技術】
[0002]目前，風力發電機葉輪主要有定槳距和變槳距兩種結構形式。定槳距風力發電機葉輪葉片槳距角固定安裝，不能調整變動。在低風速時起動和運行性能不好。
[0003]變槳距風力發電機葉輪葉片槳距角可以調整變動，在風速超額定風速時，使葉片順槳變槳，葉片受空氣阻力增大使葉輪轉速變慢或停機，以避免飛車現象發生。順槳變槳并沒有改變這種變槳距風力發電機葉輪在低風速區間起動和運行性能。
【發明內容】
[0004]為了解決上述定槳距和變槳距風力發電機葉輪存在的在低風速區間起動和運行性能差的不足，本發明提供一種低風速自變槳距風力發電機葉輪和低風速自變槳距風力發電機。
[0005]本發明的技術方案:一種低風速自變槳距風力發電機葉輪，其包括葉輪盤葉、輪輻軸、變槳控制機構、葉片和密封圈等，其特征在于:在葉輪盤外圓周勻佈若干葉輪輻軸，葉輪輻軸長度為葉輪半徑的三分之一至二分之一之間，在葉輪輻軸外端軸上套裝有變槳控制機構，所述變槳控制機構是在葉輪輻軸外端軸上依次有槳距角定位軸套，槳距角定位軸套用定位銷固定在葉輪輻軸上，在槳距角定位軸套外側有變槳控制軸套，變槳控制軸套能在葉輪輻軸上轉動，槳距角定位軸套與變槳控制軸套各自的凸起部分相互嵌入對應的缺口部分中，相互間有設定的適應槳距角變動角度的轉動間隙，在變槳控制軸套外側有軸向定位軸套，軸向定位軸套用定位銷固定在葉輪輻軸上。
[0006]在葉片根部有葉片軸孔，葉片軸孔的中心位于葉片中弧線上距葉片前緣三分之一弦長處。
[0007]所述變槳控制機構整體裝入葉片軸孔中，其中變槳控制軸套與葉片軸孔固定在一起，葉片與變槳控制軸套在葉輪輻軸上能同步轉動，在變槳控制機構另一側有密封圈。
[0008]本發明的原理在于:葉片能在變槳控制機構設定的槳距角變動范圍內繞葉輪輻軸轉動，以改變葉片的槳距角。
[0009]在低風速起動時，氣流作用在葉片的迎風面，由于葉輪輻軸和葉片軸孔中心線及延長線至葉片后緣部分葉片面積大于葉輪輻軸和葉片軸孔中心線及延長線至葉片前緣部分葉片面積，葉片繞葉輪輻軸轉動，使葉片槳距角處于變槳控制機構所設定的最大槳距角位置，葉片能獲得最大升力，葉輪能在低風速下迅速起動，起動后隨著葉輪轉速加快，葉輪掃掠平面上氣流阻力加大并作用在葉片的背風面，使葉片繞葉輪輻軸轉動，開始逆槳變槳，即槳距角由大變小，使葉片在掃掠平面上氣流阻力減小，葉片得到較大的升阻比，葉輪能快速運轉，據此，葉片根據變化的風速、轉速、升力和阻力在變槳距控制機構設定的角度內自動調整葉片槳距角，使葉片始終保持較大的升阻比，葉輪在低風速區間能平穩運行。
[0010]葉輪輻軸使葉片有效作功力臂加長，在相同氣動力下葉輪的轉矩增大。
[0011]本發明還公開了一種低風速自變槳距風力發電機，其包括葉輪，所述葉輪具體為上述低風速自變槳距風力發電機葉輪。
[0012]本發明的有益效果:
[0013]1、葉片逆槳變槳在低風速區間起動，葉片處于大槳距角起動具有較大的升力，低風速起動性能好。
[0014]2、葉輪能根據變化的風速、轉速、升力和阻力自動調整葉片槳距角，使葉輪始終保持較大升阻比，適應在低風速區間運行。
[0015]3、葉輪設有葉輪輻軸使葉片做功力臂長，相同氣動力下葉輪轉矩大。
[0016]4、葉輪實度減小，葉輪及整機風阻小。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明低風速自變槳距風力發電機葉輪整體結構示意圖
[0018]圖2是本發明低風速自變槳距風力發電機葉輪變槳控制機構及葉片結構示意圖
[0019]圖3是圖2的A-A剖視圖
[0020]圖4是本發明低風速自變槳距風力發電機葉輪變槳控制機構直觀示意圖
[0021]圖5是圖4的B-B剖視圖
[0022]圖6是本發明低風速自變漿距風力發電機葉輪變漿控制機構設定最小漿距角時沿B-B剖線剖視圖
[0023]圖7是本發明低風速自變槳距風力發電機葉輪起動時葉片槳距角示意圖
[0024]圖8是本發明低風速自變槳距風力發電機葉輪正常運行時葉片槳距角示意圖
[0025]圖中標號說明:
[0026]1-葉輪盤 2-葉輪輻軸 3-變槳控制機構 4-葉片 5-密封圈
[0027]6-槳距角定位軸套7-變槳控制軸套 8軸向定位軸套
[0028]9-定位銷 10-定位銷 11-葉片軸孔
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明
[0030]根據圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，本發明一種低風速自變槳距風力發電機葉輪，其包括葉輪盤1、葉輪輻軸2、變槳控制機構3、葉片4和密封圈5等，其特征在于:在葉輪盤I外圓周勻佈若干葉輪輻軸2，葉輪輻軸2長度為葉輪半徑的三分之一至二分之一之間，在葉輪輻軸2外端軸上套裝有變槳控制機構3，所述變槳控制機構3是在葉輪輻軸2外端軸上依次有槳距角定位軸套6，槳距角定位軸套6用定位銷9固定在葉輪輻軸2上，在槳距角定位軸套6外側有變槳控制軸套7，變槳控制軸套7能在葉輪輻軸2上轉動，槳距角定位軸套6與變槳控制軸套7各自的凸起部分相互嵌入對應的缺口部分中，相互間有設定的適應槳距角變動角度的轉動間隙，在變槳控制軸套7外側有軸向定位軸套8，軸向定位軸套(8)用定位銷10固定在葉輪輻軸2上。
[0031]在葉片4根部有葉片軸孔11，葉片軸孔11的中心位于葉片中弧線上距葉片前緣三分之一弦長處。
[0032]所述變槳控制機構3整體裝入葉片軸孔11中，其中變槳控制軸套7與葉片軸孔11固定在一起，葉片4與變槳控制軸套7在葉輪輻軸2上能同步轉動，在變槳控制機構3另一側有密封圈5。
[0033]本發明低風速自變槳距風力發電機葉輪的工作過程是:在低風速起動時，氣流作用在葉片4的迎風面，由于葉輪輻軸2和葉片軸孔11中心線及延長線至葉片4后緣部分葉片4面積大于葉輪輻軸2和葉片軸孔11中心線及延長線至葉片4前緣部分葉片4面積，葉片4繞葉輪輻軸2轉動，使葉片4槳距角處于變槳控制機構3所設定的最大槳距角位置，葉片4能獲得最大升力，葉輪能在低風速下迅速起動，起動后隨著葉輪轉速加快，葉輪掃掠平面上氣流阻力加大并作用在葉片4的背風面，使葉片4繞葉輪輻軸2轉動，開始逆槳變槳，S卩槳距角由大變小，使葉片4在掃掠平面上氣流阻力減小，葉片4得到較大的升阻比，葉輪能快速運轉，據此，葉片4根據變化的風速、轉速、升力和阻力在變槳距控制機構3設定的角度內自動調整葉片4槳距角，使葉片4始終保持較大的升阻比，葉輪在低風速區間能平穩運行。
[0034]葉輪輻軸2使葉片4有效作功力臂加長，在相同氣動力下葉輪的轉矩增大。
[0035]本發明還公開了一種低風速自變槳距風力發電機，其包括葉輪，所述葉輪具體為上述低風速自變槳距風力發電機葉輪，該低風速自變漿距風力發電機其他部份結構請參考現有技術，本文不再贅述。
[0036]以上所述僅為本發明較佳的實施例，凡在本發明所公佈的原理范圍內作任何修改、等同替換和改進等均應包含在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種低風速自變槳距風力發電機葉輪，其包括葉輪盤(I)、葉輪輻軸(2)、變槳控制機構(3)、葉片(4)和密封圈(5)等，其特征在于:在葉輪盤(I)外圓周勻佈若干葉輪輻軸(2)，在葉輪輻軸(2)外端軸上裝有變槳控制機構(3)，所述變槳控制機構(3)是在葉輪輻軸(2)外端軸上依次有槳距角定位軸套(6)，槳距角定位軸套(6)用定位銷(9)固定在葉輪輻軸(2)上，在槳距角定位軸套(6)外側有變槳控制軸套(7)，變槳控制軸套(7)能在葉輪輻軸(2)上轉動，槳距角定位軸套(6)與變槳控制軸套(7)各自的凸起部分相互嵌入對應的缺口部分中，相互間有設定的適應槳距角變動角度的轉動間隙，在變槳控制軸套(7)外側有軸向定位軸套(8)，軸向定位軸套(8)用定位銷(10)固定在葉輪輻軸(2)上，在葉片(4)根部有葉片軸孔(11)，所述變槳控制機構(3)整體裝入葉片軸孔(II)中，其中變槳控制軸套(7)與葉片軸孔(I I)固定在一起，使葉片(4)與變槳控制軸套(7)在葉輪輻軸(2)上能同步轉動，在變槳控制機構(3)另一側有密封圈(5)。2.根據權利要求1所述的一種低風速自變槳距風力發電機葉輪，其特征在于:所述的葉輪輻軸(2)長度為該葉輪半徑的三分之一至二分之一之間。3.—種低風速自變槳距風力發電機，其包括葉輪，其特征在于:所述的葉輪具體為權利要求1-2任一項所述的低風速自變槳距風力發電機葉輪。
【專利摘要】本發明公開了一種低風速自變槳距風力發電機葉輪，其包括：葉輪盤、葉輪輻軸、變槳控制機構和葉片等。其特征在于在葉輪盤外圓周均佈若干葉輪輻軸，葉輪輻軸外端有變槳控制機構，所述變槳控制機構是在葉輪輻軸外端軸上依次有槳距角定位軸套，變槳控制軸套和軸向定位軸套組成的，葉片根部有葉片軸孔，變槳控制機構整體裝入葉片軸孔中，其中變槳控制軸套與葉片固定在一起，使葉片與變槳控制軸套繞葉輪輻軸在變槳控制機構設定的槳距角變動范圍內能同步轉動，調整槳距角。本發明低風速自變槳距風力發電機葉輪在低風速區間起動和運行性能好，本發明還公開了一種低風速自變槳距風力發電機。
【IPC分類】F03D7/02, F03D9/25, F03D1/06
【公開號】CN105649869
【申請號】
【發明人】朱克彥, 王毅
【申請人】朱克彥
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月29日