小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構。
【背景技術】
[0002]目前，小型風力發電機組所輸出的電能，是可再生能源的重要組成部分。各生產廠家所生產的小型風力發電機組所帶的尾翼包括兩種形式，即固定直板式與自主偏航式。固定直板式尾翼結構簡單，尋風效果好，但對整個風力發電機沒有偏航保護功能。當風速較高時，需使用電磁剎車，機械剎車或其他剎車方式，將旋轉葉輪的轉速控制在安全速度以內，捕捉的風能也控制在安全值以內。否則出現葉輪旋轉速度過高而導致結構性失效，或捕捉到的風能過大出現發電機過載燒毀等問題。且其配套的剎車系統結構復雜，成本較高。所以，人們試圖采用自主偏航式尾翼，即整個尾翼可繞其旋轉軸作一定方向與角度的偏轉，翼板尾緣偏折一定的角度。當風速在一定范圍以內時，尾翼不發生偏航，葉輪旋轉中心線與風的來流速度方向平行，保證最佳尋風效果。當風速超過所設定的值時，尾翼自主偏航。即在一定風速下，尾翼繞其旋轉軸偏航一定的角度，使旋轉葉輪的旋轉中心線與風的來流速度方向偏轉一定的角度，此時尋風效果下降，捕捉到的風能下降到安全值以內，轉速落在安全速度以內，從而實現對整個風力發電機組的高風速保護。但尾翼參數很難找到最佳化，同時傳統的自主偏航式尾翼借助于尾翼自重自動復位，往往在低風速時復位效果不好，影響尋風效果，降低所捕捉到的風能。
[0003]有鑒于在上述產品所存在的缺點，本案的創作遂竭其心智，以從事所屬行業多年的經驗，潛心研究并加以創新改良，終于成功研發完成本小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構，實為一具功效增進的創作。
【發明內容】
[0004]為了有效解決上述問題，本實用新型的目的在于，提供一種小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構；包括底座，滑塊，彈簧，墊片，彈簧墊圈，螺桿，上蓋及螺釘，先將滑塊及彈簧用螺桿、彈簧墊圈及墊片固定在底座上，然后用螺釘將上蓋與底座聯接。
[0005]本實用新型的另一目的在于，提供一種小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構；該機構在完成與配套后支架安裝凸臺及自主偏航式尾翼聯接柄安裝后，按所設定的要求，滑塊外側面給自主偏航式尾翼聯接柄側凸臺側面通過彈簧施加一定預壓力，使自主偏航式尾翼固定在后支架安裝凸臺中，即自主偏航式尾翼聯接柄中軸線與葉輪旋轉中心線平行。
[0006]本實用新型的上述目的及其結構與功能上的特性，將依據附圖予以說明。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的原理結構示意圖；
[0008]圖2為本實用新型的結構爆炸示意圖；
[0009]圖3為本實用新型的底座不意圖；
[0010]圖4為本實用新型的滑塊示意圖；
[0011]圖5為本實用新型的上蓋示意圖；
[0012]圖6為本實用新型的安裝示意圖；
[0013]圖7為本實用新型的安裝爆炸示意圖；
[0014]圖8為本實用新型的配套后支架安裝凸臺示意圖；
[0015]圖9為本實用新型的配套尾翼連接端示意圖；
[0016]圖10為本實用新型的配套尾翼未偏航狀態示意圖；
[0017]圖11為本實用新型的配套尾翼已偏航狀態示意圖。
[0018]附件標記說明:101-底座；1011_底座內底面；1012_底座支耳上底面；1013_底座支耳聯接孔；1014_底座彈簧空間；1015_底座導向槽；1016_底座聯接孔；1017_底座擋墻上端面；1018_底座滑塊螺桿空間；1019_底座定位凸臺；1020_底座滑塊通孔；201-滑塊；2011_滑塊導柱；2012_滑塊外側面；2013_滑塊導向凸臺一 ；2014_滑塊導向凸臺二 ；2015-滑塊導柱側面；2016_滑塊導柱螺牙；202-彈簧；203_墊片一 ；204_彈簧墊圈一；205-螺桿；301-上蓋；3011-上蓋內側面；3012-上蓋支耳下底面；3013-上蓋下底面；3014-上蓋彈黃空間；3015_上蓋導向槽；3016_上蓋定位沉孔；3017_上蓋滑塊螺桿空間；3018-上蓋聯接孔；3019_上蓋支耳內側面；3020_上蓋支耳聯接孔；401_螺釘；501_后支架安裝凸臺；5011_后支架本體外側面；5012_后支架安裝凸臺上表面；5013_后支架安裝凸臺下表面；5014_后支架安裝凸臺外側面；5015_后支架安裝凸臺內側面；5016_后支架安裝凸臺內底面；5017_后支架安裝凸臺聯接孔；502_聯接螺栓；503_墊片二 ；504_墊片三；505-彈簧墊圈二 ；506_螺母；601-自主偏航式尾翼聯接柄；6011_自主偏航式尾翼聯接柄聯接孔；6012_自主偏航式尾翼聯接柄外側面；6013_自主偏航式尾翼聯接柄下凸臺底面；6014-自主偏航式尾翼聯接柄側凸臺側面；701-自主偏航式尾翼翼板；801-葉輪旋轉中心線；802_尾翼聯接柄中軸線；803_風的來流速度方向。
【具體實施方式】
[0019]請參見圖1與圖2，圖1是本實用新型的原理結構示意圖，圖2是本實用新型的結構爆炸示意圖。它是一種小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構。從圖可以看出，本自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構包括底座101，滑塊201，套在滑塊201上的彈簧202，墊片203，彈簧墊圈204，螺桿205，上蓋301及螺釘401。
[0020]本實用新型各零部件的相互裝配關系是:彈簧202放入底座彈簧空間1014里，然后滑塊201的導柱2011從彈簧202中穿過，同時滑塊導向凸臺二 2014對準底座導向槽1015，滑塊導柱2013穿過底座滑塊通孔1020 ;將上蓋下底面3013貼合底座擋墻上端面1017，并使定位沉孔3016對準底座的定位凸臺1019，同時保證上蓋彈簧空間3014對準彈簧202，上蓋導向槽3015對準滑塊導向凸臺一 2013 ;然后螺釘401穿過上蓋聯接孔3018，鎖入到底座聯接孔1016 ;墊片一 203緊貼滑塊導向柱側面2015，彈簧墊圈一 204緊貼墊片一203，然后將螺桿205鎖入到滑塊導柱螺牙2016中，構成完整的本實用新型即小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構。
[0021]請參見圖6與圖7，圖6是本實用新型安裝示意圖，圖7為本實用新型安裝爆炸示意圖。其具體的安裝關系是:將自主偏航式尾翼聯接柄601裝入后支架安裝凸臺501里，并使自主偏航式尾翼聯接柄下凸臺底面6013與后支架安裝凸臺內底面5016貼合，自主偏航式尾翼聯接柄外側面6012與后支架安裝凸臺內側面5015貼合；底座支耳上底面1012與后支架安裝凸臺上表面5012貼合，上蓋支耳下底面3012與后支架安裝凸臺5013貼合，同時使上蓋外側面3011后支架本體外側面5011貼合，上蓋凸臺內側面3019與后支架安裝凸臺5014貼合，同時滑塊外側面2012與自主偏航式尾翼聯接柄側凸臺側面6014貼合；墊片二503套在聯接螺栓502上，然后依次穿過上蓋支耳聯接孔3020，后支架安裝凸臺聯接孔5017，自主偏航式尾翼聯接柄聯接孔6011與底座支耳聯接孔1013，然后套上墊片三504與彈簧墊圏二 505，最后鎖緊螺母506。
[0022]請參見圖10，圖10為本實用新型配套尾翼未偏航狀態示意圖。正常狀態時，自主偏航式尾翼聯接柄中軸線802與風的來流速度方向803沒有夾角。請參見圖11，圖11為本實用新型配套尾翼已偏航狀態示意圖。已發生偏航時，自主偏航式尾翼聯接柄中軸線802與葉輪旋轉中心線801的夾角為α，葉輪旋轉中心線801與風的來流速度方向803的夾角為β O
[0023]本實用新型的的工作原理為:本力矩控制機構在完成與配套后支架安裝凸臺501及自主偏航式尾翼聯接柄601安裝后，按所設定的要求，滑塊外側面2012給自主偏航式尾翼聯接柄側凸臺側面6014施加了 20牛頓的預壓力，使自主偏航式尾翼聯接柄601固定在后支架安裝凸臺501中，即自主偏航式尾翼聯接柄中軸線與葉輪旋轉中心線平行。當風的來流速度小于15m/s時，氣流作用在偏折20度角的自主偏航式尾翼翼板701上，產生一定的偏轉力，但該偏轉力不足以克服前述20牛頓的預壓力，自主偏航式尾翼聯接柄中軸線802與葉輪旋轉中心線801平行，葉輪旋轉中心線801與風的來流方向803平行，保證了最佳尋風效果。當風的來流速度大于15m/s時，由于自主偏航式尾翼翼板701所產生的偏折力，大于前述的20牛頓預壓力，這個偏折力通過自主偏航式尾翼聯接柄側凸臺側面6014壓縮滑塊外側面2012，使彈簧202壓縮，并使自主偏航式尾翼聯接柄中軸線802與葉輪旋轉中心線801成一定的夾角α，使葉輪的旋轉中心線801與風的來流速度方向803成一夾角β。即意味著旋轉葉輪捕捉到的能量下降，葉輪的旋轉速度相應地下降，從而實現了高風速保護功能。當風速回到15m/s以下時，由于彈簧202的回復力作用，使滑塊201推動自主偏航式尾翼聯接柄側凸臺外側面6014回到初始狀態，即自主偏航式尾翼聯接柄中軸線802與葉輪旋轉中心線801平行，葉輪旋轉中心線801與風的來流方向803平行，保證了低風速下的尋風效果。通過對彈簧的直徑、壓力系數及壓縮量的調整，可以實現不同的預壓力，從而實現低風速下的最佳尋風效果與高風速下的過速保護功能。
[0024]上述【具體實施方式】中所列出的彈簧預壓力，風的來流速度，偏轉力與偏轉角等具體數值，是本案的典型設定值，可根據具體的應用情況作相應地設定。
【主權項】
1.一種小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構，其特征在于，其包含:底座，滑塊，彈簧，墊片，彈簧墊圈，螺桿，上蓋及螺釘；先將滑塊及彈簧用螺桿、彈簧墊圈及墊片固定在底座上，然后用螺釘將上蓋與底座聯接。2.如權利要求1所述的小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構，其特征在于:該機構通過彈簧施加一定預壓力，將自主偏航式尾翼聯接柄固定在后支架安裝凸臺中，使自主偏航式尾翼聯接柄中軸線與葉輪旋轉中心線平行。
【專利摘要】本實用新型是一種小型風力發電機組自主偏航式尾翼偏航力矩控制機構。包括底座，滑塊，彈簧，墊片，彈簧墊圈，螺桿，上蓋及螺釘；先將滑塊及彈簧用螺桿、彈簧墊圈及墊片固定在底座上，然后用螺釘將上蓋與底座聯接安裝后，滑塊通過彈簧給尾翼施加一定預壓力，使尾翼聯接柄中軸線與葉輪旋轉中心線平行。當風的來流速度大于設定風速時，所產生的偏折力大于前述預壓力，使葉輪的旋轉中心線與風的來流速度方向成一夾角，尋風效果下降，葉輪的旋轉速度下降，捕捉到的能量也下降，實現了高風速保護功能。當風的來流速度低于設定風速時，由于彈簧回復力的作用，使尾翼回到初始狀態，保證了低風速下的最佳尋風效果。
【IPC分類】F03D7/00
【公開號】CN204738908
【申請號】CN201520115921
【發明人】艾奇, 胡健
【申請人】湖南三人能源科技股份有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年2月26日