專利名稱：偏心變槳風力發電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發電技術領域，具體的說是偏心變槳風力發電機。
背景技術：
由于風力發電機工作中的環境處在陣風、大風等較惡劣的環境中，因此風力發電機本身需時刻應對來自風速變化導致的安全威脅，特別是大風產生的風壓、風速過高風輪超轉速等問題。因此克服風壓的載荷，有效抵御這種載荷，成了風力發電機是否能在大風下安全工作的關鍵。風力發電機變槳距技術相比普通定槳距風力發電機產品，由于可以改變葉片槳距角，調整輸出，保持轉速穩定、抗大風能力強，效率高等優點，已經越來越受到行業發展的重視。因此不斷提高風力發電機變槳距技術水平，設計研發結構簡單、性能更可靠的變槳距風力發電機產品對風力發電機產品性能的進步具有重要意義。
發明內容本實用新型的目的是開發一種通過風力發電機風輪輪轂與葉片安裝位置的偏心設置，在風輪轉動過程中產生的偏心轉矩實現葉片槳距角的調整，該技術適用下風向風力發電機，屬于被動式變槳風力發電機范疇。本實用新型偏心變槳風力發電機，包括立柱機抅，發電機機抅，風輪輪轂機抅，偏心與同步機抅，彈性復位機構。所述的立柱機抅，包括回轉支架17下是回轉支承軸承16，回轉支承軸承16與立軸4相連，立軸4安裝在塔桿5上。所述的發電機機抅，包括齒輪箱14與發電機15相連。所述的風輪輪轂機抅，包括輪轂29上安裝有三個輪轂回轉支承軸承21，三只輪轂回轉支撐軸承21的內圈則分別安裝有偏心盤7，三只偏心盤7再分別與三只葉片2連接。所述的偏心與同步機抅，包括三只輪轂回轉支承軸承21，分別安裝在三只軸承21上的偏心盤7，偏心盤的根部曲柄分別與關節軸承25相連，關節軸承25通過三只連桿22，再與同步盤26相連，同步盤26與往復桿18 (圖2b)相連。所述的彈性復位機構,包括止動回轉與撥動臂支架12,內側有內套27、軸承24、夕卜套及撥動臂支架28，并與彈性復位塊(彈簧)11連接。內套27與往復桿18通過連接銷23連接。這樣止動回轉與撥動臂支架12就起到了將往復桿18的位移運動傳遞至彈性復位裝置11上，從而彈性復位裝置11起到對輪轂3上的三只葉片2的運動的彈性限位與復位作用。本實用新型偏心變槳風力發電機是這樣實現的當風吹動葉片2帶動輪轂29轉動后，由于葉片2安裝在偏心盤7上通過輪轂回轉支承軸承21與輪轂29連接，由于輪轂29轉動起來后葉片2的重心D與葉片2自身的旋轉中心C存在偏心距L，這樣風輪在旋轉平面A上轉動后，形成一個運動慣性滯后的力，運動方向為V，葉片2形成偏心力矩M，葉片旋轉方向為VI，這樣葉片2就通過風輪轉速的快慢達到了調節葉片2槳距角的目的。[0011]本實用新型偏心變槳風力發電機的優點是通過作用在風輪輪轂處的回轉軸承上增加偏心盤，在風輪轉動過程中，受風阻和偏心轉矩產生變槳作用力，以較簡單的結構實現風力發電機發生葉片變槳，從而在高風速和陣風情況下具有安全限速作用，具有抵御大風的能力，保證風力機更安全的運行。
圖1a，b，c為偏心變槳風力發電機的結構示意圖；圖2a，b，c，d為偏心變槳風力發電機偏心盤的結構示意圖；圖3a，b為偏心變槳風力發電機輪轂處偏心盤工作變化示意圖。
具體實施方式
如圖一(a)所示，由導流罩1、三只葉片2、機艙罩3、立軸4、塔桿5等部件組成的偏心變槳風力發電機主體結構。圖一(b)中輪轂29上安裝有三個輪轂回轉支承軸承21，三只輪轂回轉支撐軸承21的內圈則分別安裝有偏心盤7，三只偏心盤7再分別與三只葉片2連接。所述偏心盤7的根部曲柄與關節軸承25相連，關節軸承25通過三只連桿22，再與同步盤26相連，同步盤26與往復桿18相連，輪轂固定在主軸10上，當三只葉片2中其中有一只葉片發生轉動，那么則帶動其它葉片轉動，變通過同步連桿機構牽引往復桿18發生往復運動，從而保證了三只葉片2的同步運動，圖二(d)為同步盤7外觀示意圖。如圖二(b)所示，輪轂固定在主軸10上，主軸支承在主軸軸承8上，主軸軸承通過減震塊9固定在回轉支架17上，因此輪轂可以相對回轉支架自由轉動。主軸一段固定有止動回轉與撥動臂支架12，并在兩側與彈性復位裝置11連接。A-A剖視中，止動回轉與撥動臂支架12內側有內套27、軸承24、外套及撥動臂支架28，并與彈性復位裝置11連接。內套27與往復桿18通過連接銷23連接。這樣止動回轉與撥動臂支架12就起到了將往復桿18的位移運動傳遞至彈性復位塊(彈簧)11上，從而彈性復位裝置11起到對輪轂3上的三只葉片2的運動的彈性限位與復位作用。主軸10的另一端通過聯軸器13與齒輪箱14相連，齒輪箱14與發電機15相連，從而主軸10的轉動可帶動發電機15發電。齒輪箱14與發電機15固定在回轉支架17上，回轉支架17下是回轉支承軸承16，回轉支承軸承16與立軸4相連，立軸4安裝在塔桿5上，那么回轉支架17可以相對塔桿5自由回轉轉動，從而實現對風。如圖三(a)所示，A為風輪旋轉平面，V為旋轉方向，C為輪轂回轉支撐軸承21的旋轉中心,D為偏心盤7安裝葉片的弦心,從而葉片弦心D就偏離了輪轂軸承旋轉中心C 一定距離L，所以當風輪旋轉時，在轉動方向牽引力的作用下，葉片2就受到了 M的偏心轉矩，同時葉片2還受到Vl的氣動阻力，因此在旋轉一定速度后葉片2就發生了轉動，從而實現了葉片變槳過程，其目的是調整發電輸出，保持轉速穩定、抗大風，優化效率等。當風速降低，則在彈性復位裝置11的彈性復位力下通過 止動回轉與撥動臂支架12、往復桿18、連桿同步機構等的作用下牽引三只葉片2復位到初始狀態。
權利要求1.一種偏心變槳風力發電機，包括立柱機抅，發電機機抅，其特征在于還有風輪輪轂機抅，偏心與同步機抅，彈性復位機構；所述的風輪輪轂機抅，包括輪轂(29)上安裝有三個輪轂回轉支承軸承(21)，三只輪轂回轉支撐軸承(21)的內圈則分別安裝有偏心盤(7)，三只偏心盤(7)再分別與三只葉片(2)連接；所述的偏心與同步機抅，包括三只輪轂回轉支承軸承(21)，分別安裝在三只軸承(21)上的偏心盤(7)，偏心盤的根部曲柄分別與關節軸承(25 )相連，關節軸承(25 )通過三只連桿(22 )，再與同步盤(26 )相連，同步盤(26 )與往復桿(18)相連；所述的彈性復位機構,包括止動回轉與撥動臂支架(12),內側有內套(27)、軸承(24)、外套及撥動臂支架(28)，并與彈性復位塊(11)連接，內套(27)與往復桿(18)通過連接銷(23)連接。
專利摘要一種偏心變槳風力發電機，包括立柱機抅，發電機機抅，還有風輪輪轂機抅，偏心與同步機抅，彈性復位機構。其優點是通過作用在風輪輪轂處的回轉軸承上增加偏心盤，在風輪轉動過程中，受風阻和偏心轉矩產生變槳作用力，以較簡單的結構實現風力發電機發生葉片變槳，從而在高風速和陣風情況下具有安全限速作用，具有抵御大風的能力，保證風力機更安全的運行。
文檔編號F03D7/04GK202832976SQ20122015462
公開日2013年3月27日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者何利明, 石偉峰, 蘇超 申請人:黃石華科新能源科技有限公司