本实用新型主要涉及风力发电机相关技术领域,具体是一种伞形风力机新型调节机构。
背景技术:
目前对于大型风力机主要采用的是变桨距角结构来控制风力机功率及转速,而小型风力机主要采用的是定桨结构,在大风时风轮转速得不到有效控制,叶片有可能因此损坏。
对于小型风力机大风限速,现有技术中,如公开号为cn202991357u的中国实用新型专利,提出了一种主动改变风轮受风面积的伞形风力机,当风力机功率或转速超过额定值后,通过调节机构控制叶片收缩减小风轮受风面积,从而达到控制风力机转速及功率的目的。具体地,在这种调节机构中,连杆一端与叶片铰接,另一端与活动座铰接,活动座通过轴承与轴连接,通过控制轴的移动实现叶片的收缩。为保证一定的强度,连杆质量通常较大,并且为保证收缩顺利,连杆与叶片铰接点通常远离旋转中心,在叶片转动时连杆随之转动,由此造成叶片的离心力较大,致使轴向推力较大;另外由于调节机构长期裸露在外由此造成风阻和噪声增加。
技术实现要素:
为解决现有技术中叶片离心力较大问题,本实用新型提供一种高效且简单的新型调节机构,该机构能够实时控制叶片同步收缩以达到较小受风面积控制输出功率以及保护风力机安全运行的目的。
本实用新型的技术方案如下:
一种伞形风力机新型调节机构,包括发电机中空轴、与发电机中空轴滑动配合可实现轴向运动的推拉杆,
所述发电机中空轴一端固定设置轮毂,所述轮毂周向设有若干个扇形齿轮,所述扇形齿轮和轮毂之间铰接连接,所述扇形齿轮上固定安装叶片;
所述推拉杆一端固定连接滑块;所述滑块和所述轮毂之间滑动配合,所述滑块上安装有若干齿条,所述齿条和扇形齿轮啮合配合。
进一步的,所述滑块周向均匀布置有若干导轨,所述导轨与轮毂内设置的导轨滑槽滑动配合,从而实现滑块在轮毂内的轴向移动。
进一步的,所述滑块周向设有若干个齿条安装槽,齿条安装槽两侧设置挡板,挡板上设置齿条固定孔,所述齿条通过螺钉与齿条固定孔配合固定于齿条安装槽内。
进一步的,所述轮毂上设有铰接螺栓孔,所述扇形齿轮通过与铰接螺栓孔配合的铰接螺栓与轮毂铰接连接。
进一步的,所述叶片通过固定螺母固定安装在扇形齿轮上。
进一步的,所述推拉杆和滑块之间焊接连接,所述轮毂通过轮毂法兰固定于所述发电机中空轴。
进一步的,所述叶片、扇形齿轮、齿条均设置为三个。
本实用新型的有益效果:
与现有的伞形风力机调节机构相比,本实用新型由于调节机构布置在轮毂内部,使叶片转动时离心力不致太大,保障风力发电机的使用安全,同时该机构能够实时控制叶片同步收缩以达到较小受风面积控制输出功率以及保护风力机安全运行的目的;另外本实用新型在滑块上布置有齿条安装槽,方便本调节机构的拆装与维护。
附图说明
附图1为本实用新型的调节机构立体结构示意图;
附图2为本实用新型的轮毂内部结构示意图;
附图3为本实用新型的滑块立体结构示意图;
附图4为本实用新型的轮毂立体结构示意图。
附图中所示标号:
1-叶片,2-固定螺母,3-扇形齿轮,4-齿条,5-轮毂法兰,6-轮毂,7-推拉杆,8-发电机中空轴,9-铰接螺栓,10-滑块,11-导轨,12-齿条固定孔,13-齿条安装槽,14-挡板,15-铰接螺栓孔,16-导轨滑槽。
具体实施方式
结合附图和具体实施例,对本实用新型作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1~4所示,为本实用新型提供的一种伞形风力机新型调节机构。其组成主要包括:叶片1、固定螺母2、扇形齿轮3、齿条4、轮毂法兰5、轮毂6、推拉杆7、发电机中空轴8、铰接螺栓9、滑块10。
具体的,在滑块10上加工有三个均匀分布的导轨11,导轨11与轮毂6中的导轨滑槽16滑动配合,实现滑块10在轮毂6内轴向移动;推拉杆7焊接到滑块10上,穿过轮毂法兰5与发电机中空轴8,轮毂法兰5与发电机中空轴8固定连接,推拉杆7与发电机中空轴8滑动连接;齿条4有三个,分别用螺钉通过挡板14上的齿条固定孔12固定安装在滑块10内的齿条安装槽13中;扇形齿轮3通过铰接螺栓9与轮毂6铰接,实现绕铰接螺栓孔15的转动;齿条4与扇形齿轮3啮合,齿条4移动时带动扇形齿轮3转动;叶片1通过固定螺母2固定安装在扇形齿轮3上。
本实用新型的工作原理如下:
通过电机带动丝杠螺母机构对推拉杆7施加轴向推力或拉力,使推拉杆7在发电机中空轴8内轴向移动,从而带动滑块10在轮毂6内轴向移动,滑块10将力传递到齿条安装槽13内的齿条4,齿条4带动与之啮合的齿扇形齿轮3转动,而扇形齿轮3与叶片1固定,随着扇形齿轮3的转动叶片1也随之转动,所以叶片1可实现伞形收缩,从而达到减小受风面积,控制输出功率保护风力发电机组的安全运行。
本发明的上述用于伞形风力机的调节机构,其与现有技术相比,由于调节机构布置在轮毂内部,使叶片转动时离心力不致太大,另外滑块上布置有齿条安装槽,方便拆装与维护。
1.一种伞形风力机新型调节机构,包括发电机中空轴、与发电机中空轴滑动配合可实现轴向运动的推拉杆,其特征在于,
所述发电机中空轴一端固定设置轮毂,所述轮毂周向设有若干个扇形齿轮,所述扇形齿轮和轮毂之间铰接连接,所述扇形齿轮上固定安装叶片;
所述推拉杆一端固定连接滑块;所述滑块和所述轮毂之间滑动配合,所述滑块上安装有若干齿条,所述齿条和扇形齿轮啮合配合。
2.如权利要求1所述的一种伞形风力机新型调节机构,其特征在于,所述滑块周向均匀布置有若干导轨,所述导轨与轮毂内设置的导轨滑槽滑动配合,从而实现滑块在轮毂内的轴向移动。
3.如权利要求1所述的一种伞形风力机新型调节机构,其特征在于,所述滑块周向设有若干个齿条安装槽,齿条安装槽两侧设置挡板,挡板上设置齿条固定孔,所述齿条通过螺钉与齿条固定孔配合固定于齿条安装槽内。
4.如权利要求1所述的一种伞形风力机新型调节机构,其特征在于,所述轮毂上设有铰接螺栓孔,所述扇形齿轮通过与铰接螺栓孔配合的铰接螺栓与轮毂铰接连接。
5.如权利要求1所述的一种伞形风力机新型调节机构,其特征在于,所述叶片通过固定螺母固定安装在扇形齿轮上。
6.如权利要求1所述的一种伞形风力机新型调节机构,其特征在于,所述推拉杆和滑块之间焊接连接,所述轮毂通过轮毂法兰固定于所述发电机中空轴。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种伞形风力机新型调节机构,其特征在于,所述叶片、扇形齿轮、齿条均设置为三个。
技术总结