專利名稱：自調式風力發電機葉輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電機葉輪，尤其是一種自調式風力發電機葉輪。
背景技術：
目前，水平軸風力發電機葉輪有定槳式和變槳式，定槳式風力發電機葉輪因其葉片迎風角固定不變，所以啟動風速要求大，遇大風時為防止風力發電機飛車燒壞風力發電機，還要設置制動機構，風能利用效率低。變槳式風力發電機葉輪可以改變葉片迎風角，提高風能利用率，但變槳要設置一套變槳機構，使風力發電機結構復雜又加大制造成本。
發明內容
發明目的為克服定槳式風力發電機葉輪啟動風速大，又要配置防大風飛車制動機構和變槳式風力發電機葉輪要設置變槳機構，使風力發電機結構復雜，加大制造成本等不足，提供一種啟動風速低，能根據風速和葉輪轉速變化自行調整葉片迎風角，具有防大風飛車功能的自調式風力發電機葉輪。發明技術方案自調式風力發電機葉輪，在葉輪軸上有葉輪盤，葉輪盤圓周勻布若干葉片軸連接套，葉片軸連接套上有定位滑動槽，葉片軸一端有定位滑動銷，另一端固定連接葉片，葉片軸一端插入葉片軸連接套中能轉動，定位滑動銷置于定位滑動槽中固定在葉片軸上并能隨葉片軸轉動在定位滑動槽中滑動，以控制葉片軸在葉片軸連接套中的軸向定位和徑向轉動角度，達到控制葉片迎風角變化目的，在葉片軸連接套上套裝一扭力彈簧，扭力彈簧一端固定在葉片軸連接套上，另一端卡在葉片上，扭力彈簧的作用是啟動時使葉片處于最小迎風角位置。所述迎風角是風向與葉片迎風面之間的夾角。葉片是由根部是平面葉片部份和外緣部是升力型葉片部份兩部分葉片交叉成一定角度組成的整體葉片，兩部份葉片交叉連接角度使外緣部升力型部份葉片迎風角度小于根部平面部分葉片的迎風角度，外緣部升力型部份葉片面積大于根部平面部份葉片面積。葉片軸與葉片的連接位置按葉片軸及其在葉片上延長線兩側分為旋向在前部份葉片面積小于旋向在后部分葉片面積。有益效果1、啟動風速低，扭矩大，能充分利用低風速風能資源。2、能根據變化的風速自行調整葉片的迎風角，使葉片始終處于最佳迎風角工作， 提高風能資源利用率。3、葉輪本身具有防大風飛車功能，省去防大風飛車制動機構。
圖1，自調式風力發電機葉輪整體結構2，自調式風力發電機葉輪整體結構圖的A-A剖視圖
圖3，自調式風力發電機葉輪整體結構圖的B向視4，自調式風力發電機葉輪啟動時葉片迎風角示意5，自調式風力發電機葉輪正常工作時葉片迎風角示意6，自調式風力發電機葉輪大風時葉片迎風角示意圖
具體實施例方式自調式風力發電機葉輪，在葉輪軸1上有葉輪盤2，葉輪盤2圓周勻布若干葉片軸連接套3，葉片軸連接套3上有定位滑動槽4，葉片軸5 —端有定位滑動銷6，另一端固定連接葉片7，葉片軸5 —端插入葉片軸連接套3中能轉動，定位滑動銷6置于定位滑動槽4中固定在葉片軸5上并能隨葉片軸5轉動在定位滑動槽4中滑動，以控制葉片軸5在葉片軸連接套3中的軸向定位和徑向轉動角度，達到控制葉片7迎風角變化目的，在葉片軸連接套 3上套裝一扭力彈簧8，扭力彈簧8 一端固定在葉片軸連接套3上，另一端卡在葉片7上，扭力彈簧8的作用是啟動時使葉片7處于最小迎風角位置。葉片7是由根部是平面葉片部份和外緣部是升力型葉片部份兩部分葉片交叉成一定角度組成的整體葉片7，兩部份葉片交叉連接角度使外緣部升力型部份葉片迎風角度小于根部平面部分葉片的迎風角度，外緣部升力型部份葉片面積大于根部平面部份葉片面積。葉片軸5與葉片7的連接位置按葉片軸5及其在葉片7上延長線兩側分為旋向在前部份葉片面積小于旋向在后部分葉片面積。自調式風力發電機葉輪啟動時，由于葉片7上的葉片軸5及其延長線兩側旋向在后部份葉片面積大于旋向在前部份葉片面積，旋向在后部份葉片受風的推力大于旋向在前部份葉片的推力，在扭力彈簧8和風力推動下，使葉片7以葉片軸5和其在葉片7上延長線為軸帶動葉片軸5在葉片連接套3中轉動，使葉片7迎風角處于葉片軸5上定位滑動銷6 和葉片連接套3上的定位滑動槽4所設定的最小迎風角位置，此時葉片7根部平面部份葉片和外緣升力型部份葉片都處于所設定的各自最小迎風角，在風力推動下都能產生使葉輪轉動的力，故低風速便能使葉輪啟動。啟動后隨著葉輪轉速加快，扭力彈簧8和風的推動力使葉片7要保持所設定的最小迎風角，而隨著葉輪轉速加快，葉片7背面受空氣阻力要推動葉片7迎風角加大，所以葉片7的迎風角要在葉片7迎風面受風的推動力和葉片7背面受空氣阻力之間平衡，自行調整到最適應二者之間平衡的迎風角度下工作，使葉輪能在瞬時風速下最大限度利用風能資源。當風速繼續加大，葉輪轉速繼續加快時，葉片7背面空氣阻力也加大，使葉片7外緣部升力型葉片部份處于較大迎風角，而葉片7根部平面葉片部份處于與旋轉方向平行時，葉輪處于最快轉速和最佳工作狀態。當遇大風時，使葉輪轉速快，葉片7背面空氣阻力更大，使葉片7外緣部升力型葉片部份迎風角很大，而葉片7根部平面葉片部分處于與之相反方向迎風角，使葉片7上平面部份葉片受到相反方向力，因此阻緩葉輪超速旋轉，使葉輪速限定在設定的最高轉速之內， 避免風力發電機產生飛車現象，同時在大風時也能正常穩定工作。
權利要求
1.一種自調式風力發電機葉輪，其特征在于在葉輪軸(1)上有葉輪盤0)，葉輪盤 (2)圓周勻布若干葉片軸連接套(3)，葉片軸連接套(3)上有定位滑動槽(4)，葉片軸(5) — 端有定位滑動銷(6)，另一端固定連接葉片(7)，葉片軸(5) —端插入葉片軸連接套(3)中能轉動，定位滑動銷(6)置于定位滑動槽中固定在葉片軸(5)上并能隨葉片軸(5)轉動在定位滑動槽中滑動，以控制葉片軸( 在葉片軸連接套(3)中的軸向定位和徑向轉動角度，在葉片軸連接套C3)上套裝一扭力彈簧(8)，扭力彈簧(8) —端固定在葉片軸連接套(3)上，另一端卡在葉片(7)上。
2.根據權利要求1所述的一種自調式風力發電機葉輪，其特征在于葉片(7)是由根部是平面葉片部份和外緣部是升力型葉片部份兩部分葉片交叉成一定角度組成的整體葉片(7)，兩部份葉片交叉連接角度使外緣部升力型部份葉片迎風角度小于根部平面部分葉片的迎風角度，外緣部升力型部份葉片面積大于根部平面部份葉片面積。
3.根據權利要求1所述的一種自調式風力發電機葉輪，其特征在于葉片軸(5)與葉片(7)的連接位置按葉片軸(5)及其在葉片(7)上延長線兩側分為旋向在前部份葉片面積小于旋向在后部分葉片面積。
全文摘要
一種自調式風力發電機葉輪，在葉輪軸上有葉輪盤，葉輪盤圓周勻布若干葉片軸連接套，葉片軸連接套上有定位滑動槽，葉片軸一端有定位滑動銷，另一端固定連接葉片，葉片軸一端插入葉片軸連接套中能轉動，定位滑動銷置于定位滑動槽中固定在葉片軸上并能隨葉片軸轉動在定位滑動槽中滑動，以控制葉片軸在葉片軸連接套中的軸向定位和徑向轉動角度，達到控制葉片迎風角變化目的。該葉輪具有啟動風速低，扭矩大，根據風速變化自行調整葉片迎風角，風能利用效率高等優點。
文檔編號F03D1/06GK102269119SQ20111024061
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者朱克彥, 王 義 申請人:朱克彥