CN201582052U - 风力发电叶轮的捕风面可调叶片 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种风力发电叶轮的捕风面可调叶片，其特征在于，该叶片的叶片头(2)与叶片固定连接，叶片由固定叶片(6)与活动叶片可转动连接，叶片内设有叶片调整装置，所述的叶片调整装置与计算机自动控制***连接。本实用新型结构简单、设计合理，叶片的捕风面积可根据需要方便的调整，保证叶片能安全高效工作。

Description

风力发电叶轮的捕风面可调叶片
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电的装置，具体的是一种风力发电叶轮的捕风面可调叶片。
背景技术
风在我们这个地球上无处不再，风具有巨大的能量，在远古人们就利用风能转变为有用的机械能，用于提水、灌溉、磨面、舂米，利用风帆推动船舶前进。如今人们更加重视风能这种清洁可再生能源，利用风能发电是人们特别重视的课题。自然界的风能大小及方向是变化无常的，且变化非常频繁，作为风力发电机的机械设备则需要较为稳定的运动，由于叶片捕风面积是固定的，通常当风力小于额定发电量风速时，发电机不能满负荷发电，甚至叶片不旋转，当风力大于额定发电量风速时将可能烧毁发电机，为此人们在研究调节叶片迎风面上作了大量研究。
发明内容：
本实用新型的为实现叶片的捕风面积可根据需要方便调整，且结构简单的目的，提出一种风力发电叶轮的捕风面可调叶片的技术方案。
本实用新型的技术方案为，一种风力发电叶轮的捕风面可调叶片，其特征在于，该叶片的叶片头与叶片固定连接，叶片由固定叶片与活动叶片可转动连接，叶片内设有叶片调整装置，所述的叶片调整装置与计算机自动控制***连接。
所述的叶片的结构为：横截面为V形的固定叶片两端均由铰链可转动的连接活动叶片，两活动叶片另端均由铰链可转动的连接活动叶片，两活动叶片另端由铰链可转动的相互连接；叶片头与固定叶片固定连接，叶片头外形为光滑曲面，尖端处由封闭面封闭；叶片调整装置的结构为：在叶片端设有电机，电机与传动轴连接，传动轴上不可转动的连接多个齿轮，在固定叶片的内腔设有固定连接的支承，支承上设有支承轮，支承轮与齿轮间设有齿条，齿条外端与连接活动叶片的铰链可转动连接，电机与计算机自动控制***连接。
所述的V形的固定叶片内腔固定连接有支承板，传动轴和支承轮连接在支承板上，V形的固定叶片角度β＝50-70°，支承板右端至连接固定叶片的铰链距离L≥20毫米。    
所述叶片头尖端处封闭面与活动叶片端夹角α＝40-50°。
目前在设计风力发电机组时，一般捕风面积为定值，以风电场的平均风速为额定发电量风速。在实践中，一年中大多数时间的风速小于额定发电量风速，致使发电机组的年发电效率低下，发电成本提高。当极端天气出现风速大于发电量风速时，轻者烧毁发电机，重者甚至破坏风力发电设备，有的只能采取挂杆或拉绳完成停机。现有的风力发电机组叶片通常为固定捕风面积，当风速较小时，叶片转速较低，甚至不能转动；风速过大时，叶片转速太高，可能发生烧毁发电机或破坏风力发电设备。本实用新型采用的捕风面可调叶片，叶片由固定叶片与活动叶片连接，叶片内设有叶片调节装置。所述的叶片的结构为：横截面为V形的固定叶片两端与4片由铰链可转动连接的活动叶片，使叶片的横截面成为封闭空腔，固定叶片与活动叶片组合可使叶片的横截面由菱形变化为三角形，当调整叶片的横截面为三角形时，叶片的捕风面积最大，当调整叶片的横截面为菱形时，叶片的捕风面积变小。叶片调节装置的结构为：在叶片一端设有电机，电机与传动轴连接，传动轴上连接多个齿轮，在支承轮与齿轮间设有齿条，齿条外端与4片活动叶片中间的铰链连接，电机与计算机自动控制***连接。计算机自动控制***根据需要向电机发出转动指令，电机转动，带动齿轮转动，拉动齿条作往复运动，由于齿条与铰链连接，当齿条向外运动，将推动活动叶片向外伸出，使捕风面外凸，捕风面减小；当齿条向内运动，将拉动活动叶片向内，使捕风面由外凸逐渐变为平面，捕风面增大，当捕风面为两块活动叶片相互平行时，捕风面积最大。为防止两活动叶片内凹，本实用新型将支承板设计为外伸至活动叶片处，起到对活动叶片的限位作用。为使叶片捕捉到更多的风能，本实用新型在叶片外端设置了与叶片头，叶片头外形由固定叶片的V形两侧曲面至合拢，叶片头外形为光滑曲面，尖端处封闭，叶片头尖端处封闭面与活动叶片端有夹角。本实用新型结构简单、设计合理，叶片的捕风面积可根据需要方便的调整，保证叶片能安全高效工作。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型使用状态图。
图2是本实用新型叶片主视图。
图3是本实用新型A_A剖视图。
图4是去除活动叶片的本实用新型结构示意图。
图5是图4的局部放大图。
图6是本实用新型收缩捕风面状态图。
图7是本实用新型最大捕风面状态图。
图中：(1)为叶片，(2)为叶片头，(3)为活动叶片，(4)为活动叶片，(5)为铰链，(6)为固定叶片，(7)为齿轮，(8)为齿条，(9)为支承板，(10)支承轮，(11)为传动轴，(12)为电机、(13)为封闭面。
具体实施方案
叶片(1)的叶片头(2)与叶片固定连接，叶片由固定叶片
Figure G2010200489689D00041
与活动叶片可转动连接，叶片内设有叶片调节装置，横截面为V形的固定叶片(6)角度β＝50-70°，V形的固定叶片两端均由铰链(5)可转动的连接活动叶片(4)，两活动叶片(4)另端均由铰链(5)可转动的连接活动叶片(3)，两活动叶片(3)另端由铰链(5)可转动的相互连接；叶片头(2)与固定叶片(6)固定连接，叶片头外形为光滑曲面，尖端处由封闭面(13)封闭，片头尖端处封闭面与活动叶片端夹角α＝40-50°；叶片调节装置的结构为：在叶片端设有电机(12)，电机与传动轴(12)连接，传动轴上不可转动的连接多个间隔均匀的齿轮(7)，在固定叶片(6)的内腔设有固定连接的支承(9)，支承上设有两个支承轮(10)，支承轮与齿轮间设有齿条(8)，齿条外端与连接活动叶片(3)的铰链(5)可转动连接，支承板右端至连接固定叶片的铰链距离L≥20毫米，外伸的支承板起到对活动叶片(4)的限位作用，可有效防止活动叶片(3)和(4)向内折。电机(12)与计算机自动控制***连接。

Claims (4)

1.一种风力发电叶轮的捕风面可调叶片，其特征在于，该叶片的叶片头(2)与叶片固定连接，叶片由固定叶片
Figure F2010200489689C00011
与活动叶片可转动连接，叶片内设有叶片调整装置，所述的叶片调整装置与计算机自动控制***连接。
2.如权利要求1所述的风力发电叶轮的捕风面可调叶片，其特征在于，所述的叶片的结构为：横截面为V形的固定叶片(6)两端均由铰链(5)可转动的连接活动叶片(4)，两活动叶片(4)另端均由铰链(5)可转动的连接活动叶片(3)，两活动叶片(3)另端由铰链(5)可转动的相互连接；叶片头(2)与固定叶片
Figure F2010200489689C00012
固定连接，叶片头外形为光滑曲面，尖端处由封闭面(13)封闭；叶片调整装置的结构为：在叶片端设有电机(12)，电机与传动轴(12)连接，传动轴上不可转动的连接多个齿轮(7)，在固定叶片(6)的内腔设有固定连接的支承(9)，支承上设有支承轮(10)，支承轮与齿轮间设有齿条(8)，齿条外端与连接活动叶片(3)的铰链(5)可转动连接，电机(12)与计算机自动控制***连接。
3.如权利要求2所述的风力发电叶轮的捕风面可调叶片，其特征在于，所述的V形的固定叶片(6)内腔固定连接有支承板(9)，传动轴(11)和支承轮(10)连接在支承板上，V形的固定叶片(6)角度β＝50-70°，支承板右端至连接固定叶片的铰链距离L≥20毫米。
4.如权利要求2所述的风力发电叶轮的捕风面可调叶片，其特征在于，所述的叶片头尖端处封闭面与活动叶片端夹角α＝40-50°。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101718251B (zh) * 2010-01-21 2012-10-31 李金芬 风力发电叶轮的捕风面可调叶片及其叶片的调整方法
CN106321360A (zh) * 2016-10-08 2017-01-11 重庆交通大学 双向可调角空气透平的发电装置
CN107002635A (zh) * 2014-10-20 2017-08-01 佩德罗·萨位拉帕切科 包括纵向凹陷的具有psp二面角的叶片

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CN107002635B (zh) * 2014-10-20 2019-08-16 佩德罗·萨位拉帕切科 包括纵向凹陷的具有psp二面角的叶片
CN106321360A (zh) * 2016-10-08 2017-01-11 重庆交通大学 双向可调角空气透平的发电装置

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