专利名称：新型风压变桨风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术领域，具体的说是风压变桨风力发电机。
背景技术：
由于风力发电机工作中的环境处在阵风、大风等较恶劣的环境中，因此风力发电机本身需时刻应对来自风速变化导致的安全威胁，特别是大风产生的风压、风速过高风轮超转速等问题。因此克服风压的载荷，有效抵御这种载荷，成了风力发电机是否能在大风下安全工作的关键。风力发电机变桨距技术相比普通定桨距风力发电机产品，由于可以改变叶片桨距角，调整输出，，保持转速稳定、抗大风能力强，效率高等优点，已经越来越受到行业发展的重视。因此不断提高风力发电机变桨距技术水平，设计研发结构简单、性能更可靠的变桨距风力发电机产品对风力发电机产品性能的进步具有重要意义。
发明内容本实用新型的目的是开发一种通过风压的作用来改变桨叶片桨距角，性能优异、 结构简单的风压变桨风力发电机，该技术结构适用于下风向风力发电机，属于被动式变桨风力发电机范畴。本实用新型新型风压变桨风力发电机，包括主轴13，主轴13左端设置有风轮装置，主轴13的右右端设置有发电机组件，主轴13中部设置有回转体3，回转体3的下部设罝有和塔杆5相连的立轴12。所述风轮装置包括风叶转轮组件，和风叶转轮组件的轮毂I与相连的弹簧室7。所述的风叶转轮组件包括轮毂1，轮毂I里设置有可以自由相对旋转的三只风叶连接轴6、三只风叶连接轴6是通过轴承14固定在轮毂I中，主轴13的根部有加工的直齿与三只风叶连接轴6根部的三个齿轮相啮。三只风叶连接轴6和风叶2相连。所述的弹簧室7包括弹簧室盖，内部弹簧室盖内的主轴13的左端固定有弹簧压盖21，通过螺母20锁紧，弹簧22安装在弹簧室盖内主轴13上。弹簧室7内加工有内花剑槽，与主轴13上的外花键配合，限制主轴13的相对转动。所述的弹簧室7包括弹簧室盖，弹簧室盖内的主轴13的左端固定有弹簧压盖21，通过螺母20锁紧，弹簧22安装在弹簧室盖内主轴13上。所述的发电机组件包括和主轴相连的发电机转子，和回转体3相连发电机定子体25。所述的主轴13通过直线轴承15，两只深沟球17支撑在回转体3内。本实用新型新型风压变桨风力发电机变桨是這样实現的当风吹动风轮轮毂I转动并产生过大的风压时，由于主轴13被限位在回转体3内只能转动不能发生位移，这时风轮轮毂I在风压的作用下发生位移，轮毂I里的三只风叶连接轴6由于在齿轮啮合的作用下发生转动，从而发生了变桨行为。三只风叶连接轴6是通过轴承14固定在轮毂I中可以发生转动，回转体是通过轴承24固定在立轴12上可以发生回转运动通过保证风轮的自动对风。本实用新型新型风压变桨风力发电机的优点是结构简单，通过作用在风轮上的风压，在压力大小的变化作用下改变轮毂前后位移的行程，通过轮毂内同步传动机构，来实现风轮风叶桨距角的变化，从而在高风速和阵风情况下具有安全限速作用，具有抵御大风的能力，保证风力机更安全的运行。
图Ia、b、c为新型风压变桨风力发电机的结构示意图；图2a，b为风压变桨风力发电机的剖面图；图3a、b为风压变桨风力发电机工作变化示意图。·
具体实施方式
一种新型风压变桨风力发电机，包括主轴13，主轴13左端设置有风轮装置，主轴13的右右端设置有发电机组件，主轴13中部设置有回转体3，回转体3的下部设罝有和塔杆5相连的立轴12。所述风轮装置包括风叶转轮组件，和风叶转轮组件的轮毂I与相连的弹簧室7。所述的风叶转轮组件包括轮毂1，轮毂I里设置有可以自由相当旋转的三只风叶连接轴6、三只风叶连接轴6是通过轴承14固定在轮毂I中，主轴13的根部有加工的直齿与三只风叶连接轴6根部的三个齿轮相啮。三只风叶连接轴6和风叶2相连。所述的弹簧室7包括弹簧室盖，弹簧室盖内的主轴13的左端固定有弹簧压盖21，通过螺母20锁紧，弹簧22安装在弹簧室盖内主轴13上。弹簧室7内加工有内花剑槽，与主轴13上的外花键配合(如图2B-B剖视)，限制主轴13的相对转动。所述的发电机组件包括和主轴相连的发电机转子，和回转体3相连发电机定子体25。如图I (a)所示，由风轮轮毂I、三只叶片2、回转体3、发电机4、塔杆5等部件组成的下风向新型风压变桨风力发电机，W箭头所指为风的来向。当风达到一定速度，则风轮可开始转动。图I (b)所示，为新型风压变桨风力发电机主体结构部分，由轮毂I、弹簧室7、弹簧室封盖8、风叶连接轴6、端盖轴承室9、回转体3、回转体窗口盖10、导流罩11、立轴12组成。轮毂I通过主轴13支撑相对回转体3可以转动，三只风叶连接轴6相对轮毂可以发生转动，回转体3相对立轴12可以发生转动。轮毂I相对立轴12的中心有一定距离，当风吹在风轮上时，从而实现风轮的自动对风。图I (c)所示，为轮毂内部结构，主轴13上的直齿与三只风叶连接轴6根部的三个齿轮相啮合。当轮毂I相对主轴13发生位移时，则三只风叶连接轴6会同步进行旋转，从而发生变桨。图(2)为新型风压变桨风力发电机的主体结构剖面图，轮毂I通过直线轴承(可实现旋转和直线位移运动)15固定在主轴13上，主轴13通过两只深沟球17固定限位在回转体3中，可以转动但不能发生轴向位移。主轴13的左端有外花键与弹簧室7的内花键啮合，保证轮毂I与主轴13同步转动，并与直线轴承15 —起支撑轮毂I在主轴13上可以发生位移运动。主轴右端固定有发电机转子体19，发电机定子体27固定在回转体3内，当主轴13带动转子体19转动时，发电机定子体25内部产生电流，并通过集电滑环23(防止输电线路缠绕的作用)和导线26输出发电。主轴13的左端固定有弹簧压盖21，通过螺母20锁紧，弹簧22安装在弹簧室7内，当风吹动风轮轮毂I转动并产生过大的风压时，由于主轴13被限位在回转体3内只能转动不能发生位移，这时风轮轮毂I在风压的作用下发生位移，轮毂I里的三只风叶连接轴6由于在齿轮啮合的作用下发生转动，从而发生了变桨行为。三只风叶连接轴6是通过轴承14固定在轮毂I中可以发生转动，回转体是通过轴承24固定在立轴12上可以发生回转运动通过保证风轮的自动对风。图三(a)是风W吹过，轮毂I相对回转体3发生位移，行程压缩至L。 图三(b)是轮毂I发生位移后，风叶连接轴6相对轮毂I发生转动，从而叶片弦心线相对风轮旋转平面A，桨距角发生a度的变化。这样通过风压对风轮的作用，在大风时风轮叶片桨距角发生变化，达到限速和稳速的目的，从而保证风力发电机的安全运行。
权利要求1.一种新型风压变桨风力发电机，包括主轴(13)，主轴(13)左端设置有风轮装置，主轴(13)的右端设置有发电机组件，主轴(13)中部设置有回转体(3)，回转体(3)的下部设罝有和塔杆(5)相连的立轴(12)，其特征在于所述风轮装置包括风叶转轮组件，和风叶转轮组件的轮毂(I)相连的弹簧室(7 )。
2.根椐权利要水I所述的新型风压变桨风力发电机，其特征在于所述的风叶转轮组件包括轮毂(1)，轮毂(I)里设置有可以自由相当旋转的三只风叶连接轴(6)、三只风叶连接轴(6 )是通过轴承(14)固定在轮毂(I)中，主轴(13 )上的直齿与三只风叶连接轴(6 )根部的三个齿轮相啮合，主轴(13)的根部有加工的直齿与三只风叶连接轴(6)根部的三个齿轮相啮，三只风叶连接轴(6 )和风叶(2 )相连。
3.根椐权利要水I所述的新型风压变桨风力发电机，其特征在于所述的弹簧室(7)包括弹簧室盖，弹簧室盖内的主轴(13)的左端固定有弹簧压盖(21)，通过螺母(20)锁紧，弹簧(22)安装在弹簧室盖内主轴(13)上，弹簧室(7)内加工有内花键槽，与主轴(13)上的外花键配合，限制主轴(13)的相对转动。
专利摘要一种新型风压变桨风力发电机，包括主轴(13)，主轴(13)左端设置有风轮装置，主轴(13)的右端设置有发电机组件，主轴(13)中部设置有回转体(3)，回转体(3)的下部设罝有和塔杆(5)相连的立轴(12)，所述风轮装置包括风叶转轮组件，和风叶转轮组件的轮毂(1)与相连的弹簧室(7)。其优点是结构简单，通过作用在风轮上的风压，在压力大小的变化作用下改变轮毂前后位移的行程，通过轮毂内同步传动机构，来实现风轮风叶桨距角的变化，从而在高风速和阵风情况下具有安全限速作用，具有抵御大风的能力，保证风力机更安全的运行。
文档编号F03D1/06GK202673561SQ201220154389
公开日2013年1月16日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者何利明, 石伟峰, 苏超 申请人:黄石华科新能源科技有限公司