一种风力发电用叶片变攻角装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种风力发电用叶片变攻角装置，涉及风力发电技术领域，在其第一凸轮盘和第二凸轮盘随风向舵转动的过程中，设置在滚子运动槽内的滚子可以带动顶杆沿支撑直杆的轴线方向运动，进而通过推杆和卡爪带动叶片固定箍和叶片固定箍连接臂绕着支撑直杆的外端转动；由于叶片和叶片固定箍通过螺钉固定在一起，进而叶片随叶片固定箍绕着支撑直杆的外端转动，进而叶片弦线与相对风速之间的夹角不断发生变化，即本发明专利技术实施例的风力发电用叶片变攻角装置的叶片攻角随风向变化而变化，实现了叶片攻角随风向的实时调节，提高了风力发电装置的能量转化率，且在高风速时，通过改变其叶片攻角降低了叶片的旋转速度，提高了风力发电装置的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电用叶片变攻角装置
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电用叶片变攻角装置。
技术介绍
随着全球经济的迅速发展，大量的煤、石油和天然气等化石燃料被消耗掉，使得全球面临前所未有的能源危机和环境威胁，能源和环保已经成为目前亟待解决的重大问题。而风能作为一种可再生的绿色清洁能源，越来越多的人意识到开发风能的重要性。已有技术中，风力发电装置主要包括阻力性和升力型，其中，升力型风力发电装置又包括水平轴风力发电装置和垂直轴风力发电装置。垂直轴风力发电装置相对水平轴风力发电装置具有如下优点：1、垂直轴风力发电装置的噪音极低，且安全性高，不会伤害飞行中的鸟类；2、不需要特殊的对风装置，可以接受任意方向的风力，风向的影响较小；3、垂直轴风力发电装置的塔架低，承载性能高且日常维护方便；4、垂直轴风力发电装置不需要设置沉重的齿轮箱和机舱，具有较高的系统稳定性和较小的成本；5、垂直轴风力发电装置的叶片制造工艺简单且具有较高的受力强度，其使用寿命长、稳定性高。但是，专利技术人在实现已有技术的过程中，发现垂直轴风力发电装置由于其难以实现叶片攻角随风向的实时调节，导致其能量转化率极低，且在高风速时，由于其叶片旋转过快导致与其相连接的发电设备容易损坏，正是由于上述原因，导致垂直轴风力发电装置没有被大范围推广使用，因此，上述问题已经成为制约垂直轴风力发电装置推广使用的重要因素，成为了人们亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术提供一种风力发电用叶片变攻角装置，旨在实现叶片攻角随风向的实时调节，提高风力发电装置的能量转化率和安全可靠性，有助于垂直轴风力发电装置的进一步推广。为达到上述目的，本专利技术提供一种风力发电用叶片变攻角装置，所述风力发电用叶片变攻角装置包括叶片、叶片变攻角主体和用于将所述叶片固定在所述叶片变攻角主体上的叶片固定装置，所述叶片固定装置包括叶片支撑装置、用于将所述叶片固定在所述叶片支撑装置上的叶片固定箍，所述叶片支撑装置包括叶片固定箍连接臂、支撑直杆、顶杆安装架、顶杆、推杆和卡爪，所述叶片固定箍与所述叶片固定箍连接臂连接，所述叶片固定箍连接臂与所述支撑直杆铰接，所述顶杆安装架固定在所述支撑直杆上，所述顶杆与所述推杆相连接，所述推杆的另一端与所述叶片固定箍通过所述卡爪铰接；所述叶片变攻角主体包括端盖、第一凸轮盘、叶片安装支座、滚子运动槽、转动轴上轴承、转动轴、凸轮盘连接杆、转动轴下轴承、第二凸轮盘、滚子和安装底座，所述转动轴设置在所述安装底座上，所述转动轴下轴承安装在所述转动轴的下端，所述转动轴下轴承设置在所述第二凸轮盘的中心孔内，所述凸轮盘连接杆的下端固定在所述第二凸轮盘，所述凸轮盘连接杆的上端固定在所述第一凸轮盘，所述转动轴上轴承设置在所述第一凸轮盘的中心孔内，所述转动轴的上端设置在所述转动轴上轴承的中心孔内，所述叶片支撑装置固定在所述叶片安装支座上；所述第一凸轮盘与所述叶片的上端通过所述叶片固定装置相连接，所述第二凸轮盘与所述叶片的下端通过所述叶片固定装置相连接，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘的结构相同，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘对称安装，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘上均设置有轮廓相同的所述滚子运动槽，所述滚子运动槽内设置有所述滚子，所述滚子与所述顶杆连接。可选的，所述风力发电用叶片变攻角装置还包括风向舵，所述风向舵固定在所述第一凸轮盘上，所述凸轮盘连接杆的上端与所述第一凸轮盘正对所述滚子运动槽的表面固定连接，所述凸轮盘连接杆的下端与所述第二凸轮盘正对所述滚子运动槽的表面固定连接，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘在所述风向舵的驱动下同步转动。可选的，所述端盖设置在所述叶片安装支座上，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘在所述风向舵的驱动下，可以绕所述转动轴的中心轴线同步旋转。可选的，所述支撑直杆包括支撑直杆固定部、支撑直杆主体、支臂叶片固定箍连接臂连接部和用于安装直臂叶片固定箍连接臂的卡槽，所述支撑直杆固定部为中空结构，所述直臂叶片固定箍连接臂远离叶片的一端插接在所述卡槽内，所述叶片固定箍连接臂和所述叶片固定箍连接臂连接部通过第一固定螺栓铰接。可选的，所述顶杆安装架上设置有支撑直杆安装孔、顶杆安装孔、和固定用通孔，所述支撑直杆固定在所述支撑直杆安装孔内，所述支撑直杆安装孔的直径小于所述支撑直杆主体的直径，所述顶杆安装在所述顶杆安装孔内，所述顶杆的直径小于所述顶杆安装孔的直径。可选的，所述滚子与所述顶杆通过销钉铰接，所述顶杆与所述推杆通过销钉铰接，所述顶杆可以沿所述支撑直杆的轴线方向运动。可选的，所述风向舵为平板结构，所述风向舵的轴线和所述转动轴的轴线始终在一个平面内，所述风向舵焊接在所述第一凸轮盘上。可选的，所述卡爪为U型结构，所述卡爪的一端与所述推杆通过销钉铰接，所述卡爪的U型内表面与所述叶片固定箍连接臂的外表面相接触，所述U型内表面与所述叶片固定箍连接臂通过铆钉铆接。可选的，所述叶片与所述叶片固定箍通过螺钉固定，所述支撑直杆固定部与所述叶片安装支座通过第二固定螺栓固定。可选的，所述风力发电用叶片变攻角装置包括5个所述叶片、10个所述叶片固定装置和3个凸轮盘连接杆，所述叶片沿所述转动轴的中心线均匀设置，所述凸轮盘连接杆沿所述转动轴的中心线均匀设置，所述叶片固定装置分别于所述叶片的上端和所述叶片的下端连接。本专利技术实施例的风力发电用叶片变攻角装置，当风吹向其风向舵时，风向舵会随着风向不断的摆动，直至风向舵处于顺风位置，并在风向不发生变化的情况下维持在一个相对稳定的位置；在风向舵沿风向摆动的过程中，风向舵会带动与其相连接的第一凸轮盘转动，在第一凸轮盘随风向舵转动的过程中，第一凸轮盘通过凸轮盘连接杆带动第二凸轮盘同步转动；在第一凸轮盘和第二凸轮盘转动的过程中，设置在滚子运动槽内的滚子在该滚子运动槽内滚动，由于滚子运动槽上不同的点相对转动轴中心线的距离不相同，导致滚子在滚子运动槽内转动的过程中，滚子带动顶杆沿支撑直杆的轴线方向在顶杆安装孔内运动，进而通过与顶杆铰接的推杆、与推杆铰接的卡爪带动叶片固定箍和叶片固定箍连接臂绕着支撑直杆的外端转动；由于叶片和叶片固定箍通过螺钉固定在一起，进而叶片随叶片固定箍绕着支撑直杆的外端转动，进而叶片弦线相对风速之间的夹角不断发生变化，即本专利技术实施例的风力发电用叶片变攻角装置的叶片攻角随风向变化而变化，实现了叶片攻角随风向的实时调节，提高了风力发电装置的能量转化率，且在高风速时，通过改变其叶片攻角降低了叶片的旋转速度，提高了风力发电装置的稳定性，有利于垂直轴风力发电装置的大范围推广使用。同时，由于本专利技术实施例的风力发电用叶片变攻角装置，设置有两个相互对称安装的结构相同的第一凸轮盘和第二凸轮盘，并且第一凸轮盘和第二凸轮盘通过凸轮盘连接杆固定在一起，实现了第一凸轮盘和第二凸轮盘的在风向舵带动下的同步转动，进而通过分别与第一凸轮盘和第二凸轮盘连接的滚子、顶杆和推杆的作用下，同时改变叶片上端和下端的攻角，即本专利技术实施例通过对称设置结构相同的第一凸轮盘和第二凸轮盘，同时调整叶片上端和下端的攻角，提高了调整叶片攻角过程中的结构稳定性和可靠性，同时也保证了本专利技术实施例的风力发电用叶片变攻角装置的叶片攻角随风向变化而变化的准确性，进一步的提高了风力发电装置的能量转化率和结构可靠性。附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电用叶片变攻角装置，其特征在于，所述风力发电用叶片变攻角装置包括叶片、叶片变攻角主体和用于将所述叶片固定在所述叶片变攻角主体上的叶片固定装置，所述叶片固定装置包括叶片支撑装置、用于将所述叶片固定在所述叶片支撑装置上的叶片固定箍，所述叶片支撑装置包括叶片固定箍连接臂、支撑直杆、顶杆安装架、顶杆、推杆和卡爪，所述叶片固定箍与所述叶片固定箍连接臂连接，所述叶片固定箍连接臂与所述支撑直杆铰接，所述顶杆安装架固定在所述支撑直杆上，所述顶杆与所述推杆相连接，所述推杆的另一端与所述叶片固定箍通过所述卡爪铰接；所述叶片变攻角主体包括端盖、第一凸轮盘、叶片安装支座、滚子运动槽、转动轴上轴承、转动轴、凸轮盘连接杆、转动轴下轴承、第二凸轮盘、滚子和安装底座，所述转动轴设置在所述安装底座上，所述转动轴下轴承安装在所述转动轴的下端，所述转动轴下轴承设置在所述第二凸轮盘的中心孔内，所述凸轮盘连接杆的下端固定在所述第二凸轮盘，所述凸轮盘连接杆的上端固定在所述第一凸轮盘，所述转动轴上轴承设置在所述第一凸轮盘的中心孔内，所述转动轴的上端设置在所述转动轴上轴承的中心孔内，所述叶片支撑装置固定在所述叶片安装支座上；所述第一凸轮盘与所述叶片的上端通过所述叶片固定装置相连接，所述第二凸轮盘与所述叶片的下端通过所述叶片固定装置相连接，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘的结构相同，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘对称安装，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘上均设置有轮廓相同的所述滚子运动槽，所述滚子运动槽内设置有所述滚子，所述滚子与所述顶杆连接。...

【技术特征摘要】
1.一种风力发电用叶片变攻角装置，其特征在于，所述风力发电用叶片变攻角装置包括叶片、叶片变攻角主体和用于将所述叶片固定在所述叶片变攻角主体上的叶片固定装置，所述叶片固定装置包括叶片支撑装置、用于将所述叶片固定在所述叶片支撑装置上的叶片固定箍，所述叶片支撑装置包括叶片固定箍连接臂、支撑直杆、顶杆安装架、顶杆、推杆和卡爪，所述叶片固定箍与所述叶片固定箍连接臂连接，所述叶片固定箍连接臂与所述支撑直杆铰接，所述顶杆安装架固定在所述支撑直杆上，所述顶杆与所述推杆相连接，所述推杆的另一端与所述叶片固定箍通过所述卡爪铰接；所述叶片变攻角主体包括端盖、第一凸轮盘、叶片安装支座、滚子运动槽、转动轴上轴承、转动轴、凸轮盘连接杆、转动轴下轴承、第二凸轮盘、滚子和安装底座，所述转动轴设置在所述安装底座上，所述转动轴下轴承安装在所述转动轴的下端，所述转动轴下轴承设置在所述第二凸轮盘的中心孔内，所述凸轮盘连接杆的下端固定在所述第二凸轮盘，所述凸轮盘连接杆的上端固定在所述第一凸轮盘，所述转动轴上轴承设置在所述第一凸轮盘的中心孔内，所述转动轴的上端设置在所述转动轴上轴承的中心孔内，所述叶片支撑装置固定在所述叶片安装支座上；所述第一凸轮盘与所述叶片的上端通过所述叶片固定装置相连接，所述第二凸轮盘与所述叶片的下端通过所述叶片固定装置相连接，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘的结构相同，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘对称安装，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘上均设置有轮廓相同的所述滚子运动槽，所述滚子运动槽内设置有所述滚子，所述滚子与所述顶杆连接。2.根据权利要求1所述的风力发电用叶片变攻角装置，其特征在于，所述风力发电用叶片变攻角装置还包括风向舵，所述风向舵固定在所述第一凸轮盘上，所述凸轮盘连接杆的上端与所述第一凸轮盘正对所述滚子运动槽的表面固定连接，所述凸轮盘连接杆的下端与所述第二凸轮盘正对所述滚子运动槽的表面固定连接，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘在所述风向舵的驱动下同步转动。3.根据权利要求2所述的风力发电用叶片变攻角装置，其特征在于，所述端盖设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乐乐，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37