一种用于风力发电的动力传输单元制造技术

本发明专利技术公开了一种用于风力发电的动力传输单元，属于风力发电领域。本发明专利技术包括传动箱和分别设置于传动箱两侧的叶片，每一侧的叶片均包括立轴，立轴的两侧中心对称分布有截面为S形的叶片，立轴下部通过齿轮传动与传动箱相连；叶片包括第一立轴和第二立轴，第一立轴的两侧分别设有第一叶片和第二叶片；第二立轴的两侧分别设有第三叶片和第四叶片，第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片的截面均为S形。本发明专利技术克服现有技术中风力发电风能利用率较低、生产成本较高的不足，提供了一种用于风力发电的动力传输单元，能够有效将风能转化为电能，且成本较低，适用性较强，应用范围广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种用于风力发电的动力传输单元
本专利技术涉及风力发电
，更具体地说，涉及一种用于风力发电的动力传输单元。
技术介绍
随着传统能源面临枯竭和污染环境，对风资源的开采越来越重要。但是占风资源区68％的面积属于低风速区，而二级和三级风圈占风资源总量的85％，这部分资源一直是风力开采难题。而现有风力发电技术存在以下问题：风力发电机根据旋转轴和风向的角度大致可分为两种形式：水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机。现有的风力发电机主要使用水平轴高速风轮，其主要缺点是需要有较高的启动风速，并且需要根据风向的变化调整风轮的朝向，叶片的大小主要要根据塔架的高低确定，大大降低了应用范围，且由于叶片要安装在塔架的顶端，给安装和维护带来不便。为提高风能的利用率和降低成本，风力发电设备仍有较大的优化空间。经检索，如中国专利申请号：CN92236222X，专利技术名称：风帆式风力动力装置，通过随风调节竖翼上的叶片转角控制竖翼的气流通断来吸收任何方向的风力，降低了启动风速，但缺乏控制风力机转速的机制；如中国专利申请号：CN2004100675751，专利技术名称：升力、阻力联合型垂直轴风力机，利用导流板和导流装置改变气流的分布使叶片能利用气流的升力和阻力做功，达到了降低风力机启动风速和提高工作效率的目的。然而，其导流装置结构庞大、成本高，且需要随风向变化，存在运动惯量大、控制功率大的问颗。又如中国专利申请号：2017102141328，申请日：2017年4月1日，专利技术创造名称为：一种轻型风力发电装置，该申请案公开了轻型风力发电装置，包括框架结构、转动叶片装置和发电机组。通过对转动叶片装置中弧形风力叶片的改进，使得风力利用率得到了大幅度改善，通过在其合适位置设置有合适角度和合适材质的止速片，使得在风大的时候能够合理降速，使得该轻型风力发电装置的耐久性和稳定性得到改善。但行业内仍需要更为丰富多样的风力发电形式，对于风能的利用效率也有进一步提升的空间。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中风力发电风能利用率较低、生产成本较高的不足，提供了一种用于风力发电的动力传输单元，能够有效将风能转化为电能，且成本较低，适用性较强，应用范围广阔。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元，包括传动箱和分别设置于传动箱两侧的叶片，每一侧的叶片均包括立轴，立轴的两侧中心对称分布有截面为S形的叶片，立轴下部通过齿轮传动与传动箱相连。更进一步地，叶片包括设置于传动箱两侧的第一立轴和第二立轴，第一立轴的两侧分别设有第一叶片和第二叶片，且第一叶片和第二叶片绕第一立轴呈中心对称分布；第二立轴的两侧分别设有第三叶片和第四叶片，且第三叶片和第四叶片绕第二立轴呈中心对称分布；第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片的截面均为S形。更进一步地，第一叶片和第二叶片分别通过螺纹紧固与第一立轴相连，第三叶片和第四叶片分别通过螺纹紧固与第二立轴相连。更进一步地，传动箱两侧对称设置有连接架，连接架端部设置有中空的安装球壳，连接架内部设置有传动杆，第一立轴和第二立轴分别对应伸入安装球壳内并与传动杆啮合传动，第一立轴和第二立轴分别与安装球壳通过滚动轴承配合。更进一步地，安装球壳远离连接架的端部开设有缺口，该缺口延伸至安装球壳的中空部分。更进一步地，第一立轴和第二立轴下部均设有锥齿轮，传动杆的端部对应设有相配合的锥齿轮，第一立轴和第二立轴分别与传动杆通过锥齿轮啮合传动。更进一步地，第一立轴和第二立轴上的锥齿轮与传动杆上锥齿轮的速比均为1：(1-2.5)。更进一步地，第一立轴和第二立轴上的锥齿轮与传动杆上锥齿轮的速比均为1：1。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元，包括传动箱和分别设置于传动箱两侧的叶片，每一侧的叶片均包括两片呈中心对称分布的S形叶片，双叶片设计传递更大扭矩，提高风能利用率，且叶片质量分布对称于自转轴线，质心位于自转轴线上，叶片转动能回到初始状态，因为能够满足叶片运行轨迹相同和径向自平衡的要求；S形叶片在不改变原有迎风面积的基础上，使叶片立轴两侧迎风面空气阻力系数具有一定差别，具有一定压力差，进而降低叶片自转阻力，提高风能利用率。(2)本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元，连接架端部设置有中空的安装球壳，且安装球壳远离连接架的端部开设有缺口，该缺口延伸至安装球壳的中空部分，使得在安装球壳端部形成开口，中空结构实现整体结构的轻量化设计，且缺口的设置便于传动齿轮的安装和拆卸。(3)本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元，第一立轴和第二立轴分别与安装球壳通过滚动轴承配合，降低因加工和安装误差存在下空气阻力对立轴可靠性的影响。(4)本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元，双S形叶片转动具有较高的稳定性，在一定的风速和一定的载荷下，叶片以一定的角速度转动，如果出现某种干扰使转速加大，正压区缩小而负压区增大，风压力的驱动力矩立即下降，产生对于主轴的负加速度，抑制了叶片加速的趋势；反之，如果出现某种干扰使转速变小，负压区缩小而正压区增大，风压力的驱动力矩立即增大，产生对于主轴的正加速度，抑制了叶片减速的趋势，因此具有转动的自稳定特性，可以避免风力机超速转动造成的破坏。(5)本专利技术的一种风力发电系统，叶片的转动角速度与风速成正比，能快速稳定，稳定性较好；且叶片与立轴之间采用螺栓紧固连接，便于拆卸，使得在风速过强时，能快速拆卸保护系统。附图说明图1为本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元的结构示意图；图2为本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元的结构示意图；图3为本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元的左视结构示意图；图4为本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元的主视结构示意图；图5为本专利技术的一种用于风力发电的动力传输单元的俯视结构示意图；图6为本专利技术中叶片上各点速度的计算原理示意图；图7为本专利技术中风速5m/s时叶片表面压力分布示意图；图8为本专利技术中风速10m/s时叶片表面压力分布示意图；图9为本专利技术中风速15m/s时叶片表面压力分布示意图；图10为本专利技术中风速20m/s时叶片表面压力分布示意图；图11为本专利技术中风力发电系统的发电方法示意图。示意图中的标号说明：100、机架；200、传动箱；210、连接架；220、安装球壳；230、缺口；240、传动杆；310、第一立轴；320、第一叶片；330、第二叶片；340、第一副叶；350、第二副叶；360、第一切叶；370、第二切叶；410、第二立轴；420、第三叶片；430、第四叶片；440、第三副叶；450、第四副叶；460、第三切叶；470、第四切叶；500、通孔。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图对本专利技术作详细描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力发电的动力传输单元，其特征在于：包括传动箱(200)和分别设置于传动箱(200)两侧的叶片，每一侧的叶片均包括立轴，立轴的两侧中心对称分布有截面为S形的叶片，立轴下部通过齿轮传动与传动箱(200)相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电的动力传输单元，其特征在于：包括传动箱(200)和分别设置于传动箱(200)两侧的叶片，每一侧的叶片均包括立轴，立轴的两侧中心对称分布有截面为S形的叶片，立轴下部通过齿轮传动与传动箱(200)相连。2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的动力传输单元，其特征在于：叶片包括设置于传动箱(200)两侧的第一立轴(310)和第二立轴(410)，第一立轴(310)的两侧分别设有第一叶片(320)和第二叶片(330)，且第一叶片(320)和第二叶片(330)绕第一立轴(310)呈中心对称分布；第二立轴(410)的两侧分别设有第三叶片(420)和第四叶片(430)，且第三叶片(420)和第四叶片(430)绕第二立轴(410)呈中心对称分布；第一叶片(320)、第二叶片(330)、第三叶片(420)和第四叶片(430)的截面均为S形。3.根据权利要求2所述的一种用于风力发电的动力传输单元，其特征在于：第一叶片(320)和第二叶片(330)分别通过螺纹紧固与第一立轴(310)相连，第三叶片(420)和第四叶片(430)分别通过螺纹紧固与第二立轴(410)相连。4.根据权利要求2所述的一种用于风力发电的动力传输单元，其特征在于：传动箱(200)两侧对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华，谈波，张维，李彪，张玉华，
申请(专利权)人：安徽工业大学工商学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34