CN108035842A - 一种新型风电扇叶及工作方法 - Google Patents

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李璇
刁嘉
才鸿飞
赵洲
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Abstract

一种新型风电扇叶，每个叶片有叶尖和尾段，尾段的末端与轮毂固定连接，其前端与叶尖的末端连接；通过微型电机控制叶尖和尾段的开合，使摩擦块与摩擦环发生摩擦，可降低风电扇叶的转速，对内部的制动器和增速齿轮箱起到良好的保护作用；并且在控制中心内部即可对微型电机进行远程控制，操控简便，自动化程度高。

Description

一种新型风电扇叶及工作方法
技术领域
本发明涉及风电领域，特别是涉及一种新型风电扇叶及工作方法。
背景技术
风电技术装备是风电产业的重要组成部分，也是风电产业发展的基础和保障，风力发电机组是实现风能转换成电能的设备，通常包括风轮机、传动机构、发电机、自动控制装置以及支撑铁塔等；风轮机的作用是将风能转换为机械能，它由气动性能优异的2~3个叶片装在轮毂上所组成。现有的风力发电机组在其机组内侧通常会设置制动器，可以方便检修和避免风级过大的情况下工作，制动器一般安装于增速齿轮箱前侧和后侧，一般为机械制动器，但由于制动器限制了机组内侧转轴的停止工作，外侧的叶片还是会照常工作，使增速齿轮箱的转轴承受很大的压力，容易损坏制动器和增速齿轮箱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型风电扇叶及工作方法，它可以解决现有技术的不足，是一种结构简单、远程操控、减速效果好的新型风电扇叶。
本发明的技术方案：一种新型风电扇叶，包括轮毂和多个叶片，所述轮毂沿水平方向安装，所述叶片沿轮毂的周向均匀分布安装，其特征在于所述每个叶片包括叶尖和尾段；所述尾段的末端与轮毂的外壁固定连接，其前端与叶尖的末端依铰链连接；所述叶尖的前端有摩擦块；所述轮毂的外壁上套有摩擦环；所述摩擦环与铰链位于叶片的同侧；所述摩擦环和摩擦块配合连接。
所述摩擦环为圆环形结构，所述摩擦环安装在靠近尾段末端的位置。
所述叶片上装有微型电机；所述微型电机的输出轴与铰链的转动轴连接；所述微型电机的控制端与风机控制***的控制信号输出端电连接。
所述微型电机安装在叶片的尾段上。
所述风机控制***是安装在风力发电控制中心内部的风力发电机的控制***，通过对微型电机工作状态的控制，从而控制铰链实现叶片的叶尖与尾端的开合。
所述摩擦环的宽度大于摩擦块的宽度，当叶尖依微型电机带动铰链，使叶尖转动到与尾端重合时，可以依靠摩擦环和摩擦块的接触连接，降低风电扇叶的转速，对风机内部的制动器和增速齿轮箱起到良好的保护作用。
所述摩擦块和摩擦环采用橡胶材质。
所述铰链的转动轴与微型电机的输出轴之间通过传动机构连接。
一种新型风电扇叶的工作方法，其特征在于它包括一下两种状态：
①正常工作状态：
此时，铰链处于打开状态，所述叶尖和尾段在竖直方向上处于同一平面；当需要对风电扇叶进行减速时，工作人员将通过风力发电控制中心内部的风力发电机的控制***对微型电机发出控制信号，由微型电机带动铰链的转动轴旋转；
②减速时的工作状态：
步骤①中，当微型电机得到控制信号，带动铰链的转动轴旋转，最终使铰链处于闭合状态，使得叶尖和尾段折起；此时，叶尖前端的摩擦块正好触碰到轮毂上的摩擦环；由于摩擦块与摩擦环之间发生摩擦，从而降低了风电扇叶的转速。
本发明的优越性：通过微型电机控制铰链使叶尖和尾段的开合，依靠摩擦块与摩擦环发生摩擦，降低风电扇叶的转速，对内部的制动器和增速齿轮箱起到良好的保护作用；在控制中心内部即可对微型电机进行远程控制，操控简便，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明所涉一种新型风电扇叶正常工作时的结构示意图。
图2为本发明所涉一种新型风电扇叶减速时的结构示意图。
其中，1为轮毂；2为叶尖；3为尾段；4为摩擦块；5为摩擦环；6为铰链；7为微型电机。
具体实施方式
实施例：一种新型风电扇叶（见图1、图2），包括轮毂1和多个叶片，所述轮毂1沿水平方向安装，所述叶片沿轮毂1的周向均匀分布安装，其特征在于所述每个叶片包括叶尖2和尾段3；所述尾段3的末端与轮毂1的外壁固定连接，其前端与叶尖2的末端依铰链6连接；所述叶尖2的前端有摩擦块4；所述轮毂1的外壁上套有摩擦环5；所述摩擦环5与铰链6位于叶片的同侧；所述摩擦环5和摩擦块4配合连接。
所述摩擦环5为圆环形结构，所述摩擦环5安装在靠近尾段3末端的位置（见图1、图2）。
所述叶片上装有微型电机7；所述微型电机7的输出轴与铰链6的转动轴连接；所述微型电机的控制端与风机控制***的控制信号输出端电连接（见图1、图2）。
所述微型电机7安装在叶片的尾段3上（见图1、图2）。
所述风机控制***是安装在风力发电控制中心内部的风力发电机的控制***，通过对微型电机7工作状态的控制，从而控制铰链6实现叶片的叶尖2与尾端3的开合。
所述摩擦环5的宽度大于摩擦块4的宽度，当叶尖2依微型电机7带动铰链6，使叶尖2转动到与尾端3重合时，可以依靠摩擦环5和摩擦块4的接触连接，降低风电扇叶的转速，对风机内部的制动器和增速齿轮箱起到良好的保护作用（见图1、图2）。
所述摩擦块5和摩擦环4是采用橡胶材质的摩擦块和摩擦环。
所述铰链6的转动轴与微型电机7的输出轴之间通过传动机构连接。
一种新型风电扇叶的工作方法，其特征在于它包括一下两种状态：
①正常工作状态（见图1）：
此时，铰链6处于打开状态，所述叶尖2和尾段3在竖直方向上处于同一平面；当需要对风电扇叶进行减速时，工作人员将通过风力发电控制中心内部的风力发电机的控制***对微型电机7发出控制信号，由微型电机7带动铰链6的转动轴旋转；
②减速时的工作状态（见图2）：
步骤①中，当微型电机7得到控制信号，带动铰链6的转动轴旋转，最终使铰链6处于闭合状态，使得叶尖2和尾段3折起；此时，叶尖2前端的摩擦块4正好触碰到轮毂1上的摩擦环5；由于摩擦块4与摩擦环5之间发生摩擦，从而降低了风电扇叶的转速。
如图1所示，为本发明一种新型风电扇叶正常工作时的结构示意图，包括轮毂1和多个叶片，轮毂1沿水平方向设置，在轮毂1上沿周向均匀设置有多个叶片，每个叶片又包括叶尖2和尾段3，尾段3的末端与轮毂1的外壁固定连接，尾段3的前端与叶尖2的末端通过铰链6连接，尾段3上安装有微型电机7，微型电机7的输出轴通过传动机构与铰链6的转动轴连接，微型电机7的控制端与控制***的控制信号输出端电连接，控制***设置在控制中心内部，通过对微型电机7工作状态的控制，从而控制铰链6的开合。叶尖2的前端设置有摩擦块4，轮毂1的外壁上沿周向套设有圆环形摩擦环5，摩擦环5与铰链6位于叶片的同侧，并且摩擦环5的套设位置靠近尾段3的末端，摩擦环5的宽度大于摩擦块4的宽度。
本发明的一个实施例中摩擦块4和摩擦环5所采用的材质都为橡胶。
本发明在正常工作时，如图1所示，铰链6处于打开状态，叶尖2和尾段3在竖直方向上处于同一平面；当需要对风电扇叶进行减速时，工作人员通过控制***对微型电机7发出控制信号，微型电机7带动铰链6的转动轴旋转，如图2所示，最终铰链6处于闭合状态，叶尖2和尾段3折起，叶尖2前端的摩擦块4正好触碰到轮毂1上的摩擦环5，摩擦块4与摩擦环5发生摩擦，从而降低风电扇叶的转速。
本发明一种新型风电扇叶，通过微型电机控制叶尖2和尾段3的开合，从而使摩擦块4与摩擦环5发生摩擦，降低风电扇叶的转速，对内部的制动器和增速齿轮箱起到良好的保护作用。在控制中心内部即可对微型电机7进行远程控制，操控简便，自动化程度高。本发明结构简单、远程操控、减速效果好，与现有技术相比具有明显的优点。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型风电扇叶，包括轮毂(1)和多个叶片，所述轮毂(1)沿水平方向安装，所述叶片沿轮毂(1)的周向均匀分布安装，其特征在于所述每个叶片包括叶尖(2)和尾段(3)；所述尾段(3)的末端与轮毂(1)的外壁固定连接，其前端与叶尖(2)的末端依铰链(6)连接；所述叶尖(2)的前端有摩擦块(4)；所述轮毂(1)的外壁上套有摩擦环(5)；所述摩擦环(5)与铰链(6)位于叶片的同侧；所述摩擦环(5)和摩擦块(4)配合连接。
2.根据权利要求1所述一种新型风电扇叶，其特征在于所述摩擦环(5)为圆环形结构，所述摩擦环(5)安装在靠近尾段(3)末端的位置。
3.根据权利要求2所述一种新型风电扇叶，其特征在于所述摩擦环(5)的宽度大于摩擦块(4)的宽度。
4.根据权利要求3所述一种新型风电扇叶，其特征在于所述摩擦块(5)和摩擦环(4)是采用橡胶材质的摩擦块和摩擦环。
5.根据权利要求1所述一种新型风电扇叶，其特征在于所述叶片上装有微型电机(7)；所述微型电机(7)的输出轴与铰链(6)的转动轴连接；所述微型电机的控制端与风机控制***的控制信号输出端电连接。
6.根据权利要求5所述一种新型风电扇叶，其特征在于所述微型电机(7)安装在叶片的尾段(3)上。
7.根据权利要求5所述一种新型风电扇叶，其特征在于所述风机控制***是安装在风力发电控制中心内部的风力发电机的控制***。
8.根据权利要求5所述一种新型风电扇叶，其特征在于所述铰链(6)的转动轴与微型电机(7)的输出轴之间通过传动机构连接。
9.一种新型风电扇叶的工作方法，其特征在于它包括一下两种状态：
①正常工作状态：
此时，铰链(6)处于打开状态，所述叶尖(2)和尾段(3)在竖直方向上处于同一平面；当需要对风电扇叶进行减速时，工作人员将通过风力发电控制中心内部的风力发电机的控制***对微型电机(7)发出控制信号，由微型电机(7)带动铰链(6)的转动轴旋转；
②减速时的工作状态：
步骤①中，当微型电机(7)得到控制信号，带动铰链(6)的转动轴旋转，最终使铰链(6)处于闭合状态，使得叶尖(2)和尾段(3)折起；此时，叶尖(2)前端的摩擦块(4)正好触碰到轮毂(1)上的摩擦环(5)；由于摩擦块(4)与摩擦环(5)之间发生摩擦，从而降低了风电扇叶的转速。
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