伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种伞形分布自寻风风叶包括转动轴和风桨，伞形分布自寻风风叶还包括连接件，风桨的数量为至少四个，风桨圆周均匀设于转动轴上，风桨的一个端部通过连接件与转动轴连接，风桨可绕着连接件转动，每一风桨与转动轴的轴线成锐角，风桨圆周形成伞形结构。本实用新型专利技术还提供自寻风风力发电机。本实用新型专利技术采用单纯的机械结构，省去了复杂的偏航装置，使风力发电系统可靠性更高、能耗更低，而且风向响应能力好、速度快、转向平稳、抗强风、弱风能力强，是一种结构简单、工作可靠、低能耗高转化率，并且可以自动寻风的伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电、风力气动、风力热电领域，具体而言，涉及一种伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机。
技术介绍
风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。风力发电利用的是自然能源，但自然风的风向随时在变化，现有的风力发电机采用偏航变桨距装置根据风向来调整风桨迎风的方向，变桨距改变迎风强度。但由于风向、风力的频繁变化，偏航变桨距装置一直在工作。由于偏航变桨距装置内含有多个电气元件，持续的工作会使偏航变桨距装置内部的控制器、传感器等发生故障或逻辑崩溃导致风叶无法转向，从而使风力发电机不能发电。风桨工作态为迎风，发电机风塔在后，强风风桨尖端负荷只能按最小值设计，否则风桨会撞到风塔导致损坏，桨尖负荷不能做大。浪费了大量的风力资源的同时还增加了很大的维修成本。因此为解决现有风力发电机偏航变桨距装置结构复杂、维修成本高、寻风滞后性大，风叶工作震荡大、微风效率低、强风易损坏等问题，有必要提供一种结构简单、工作可靠、低能耗高转化率，并且可以自动寻风的伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机，或选配空压机。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种省去了复杂的偏航变桨距装置，采用单纯的机械结构，使风力发电系统可靠性更高、能耗更低，而且风向响应能力好、速度快，转向平稳、连续，采用风力发电机置于塔底的风能利用系统，并且可以自动寻风的伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机。为解决上述技术问题，本技术采用的第一个技术方案是：一种伞形分布自寻风风叶，包括转动轴和风桨，所述风桨的数量为至少四个，所述风桨圆周均匀设于所述转动轴上，每一所述风桨与所述转动轴轴线的夹角为锐角，所述风桨圆周形成伞形结构。进一步，所述伞形分布自寻风风叶还包括连接件，所述风桨的一个端部通过所述连接件与所述转动轴连接，所述风桨可绕着所述连接件沿着所述转动轴的轴向转动。进一步，所述伞形分布自寻风风叶还包括风叶集联轴器，所述风桨通过所述风叶集联轴器连接于所述转动轴。风桨通过风桨集联轴器集中连接到转动轴上，然后使转动轴带动着风桨转动。进一步，所述伞形分布自寻风风叶还包括弹性连接件，所述弹性连接件设于每一所述风叶与所述连接件之间，所述弹性连接件的一端与所述风叶相连并可以相互转动，所述弹性连接件的另一端与所述连接件相连并可以相互转动。进一步，所述弹性件为弹簧阻尼器。进一步，每个所述风叶与转动轴轴线的夹角为15°～85°。为解决上述技术问题，本技术采用的第二个技术方案是：一种自寻风风力发电机，其包括动力转化装置和风塔，所述动力转化装置设于所述风塔之上，所述动力转化装置可绕着所述风塔的轴向转动；所述自寻风风力发电机还包括伞形分布自寻风风叶，所述伞形分布自寻风风叶包括转动轴和风桨，所述风桨的数量为至少四个，所述风桨圆周均匀设于所述转动轴上，每一所述风桨与所述转动轴轴线的夹角为锐角，所述风桨圆周形成伞形结构；所述伞形分布自寻风风叶通过所述转动轴与所述动力转化装置相连。进一步，所述伞形分布自寻风风叶还包括连接件，所述风桨的一个端部通过所述连接件与所述转动轴连接，所述风桨可绕着所述连接
件沿着所述转动轴的轴向转动。进一步，所述伞形分布自寻风风叶还包括弹性连接件，所述弹性连接件设于每一所述风叶与所述连接件之间，所述弹性连接件的一端与所述风叶相连并可以相互转动，所述弹性连接件的另一端与所述连接件相连并可以相互转动。进一步，所述动力转化装置延伸于所述风塔的底部。动力转化装置由锥齿轮换向，再通过加长扭矩轴传动，将电机设于风塔的底部，降低了动力转化装置的重心，同时还降低了对风塔的强度要求，动力转化装置的核心部件的维护与检修更加简便。动力转化装置可以为电机或气泵。小型的风力发电机采用电机，电机接蓄电池，通过风叶直接带动电机转动，通过电机对蓄电池充电储能。中型风力发电机除直接带发电机给蓄电池充电以外，还可以直接驱动气泵等以其他的方式储能，如压缩空气储能。大型及超大型的风力发电机，通过加长扭矩轴和锥齿轮转接，将气泵置于风塔底部，再接储气罐，通过风叶带动气泵，将空气压缩储存于储气罐中。本技术与现有技术相比，其显著优点是：本技术的伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机的风桨圆周均匀设于转动轴上，每一风桨与转动轴的轴线成锐角，风桨圆周形成伞形结构，该结构可以实现伞形分布自寻风风叶的自寻风功能，转动轴连接在动力转化装置上，动力转化装置相对风塔转动，无需采用偏航变桨距装置。伞形分布自寻风风叶省去了复杂的偏航变桨距装置，采用单纯的机械结构，使风力发电系统可靠性更高、能耗更低，而且风向响应能力好、速度快、转向平稳、抗强风、弱风能力强，是一种结构简单、工作可靠、低能耗高转化率，并且可以自动寻风的伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文
特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本技术实施例所提供的一种自寻风风力发电机的结构示意图；图2示出了本技术实施例所提供的一种自寻风风力发电机的侧面剖视示意图；图3示出了本技术实施例所提供的一种伞形分布自寻风风叶的俯视图；图4示出了本技术实施例所提供的一种自寻风风力发电机的阻尼器的结构示意图；图5示出了本技术实施例所提供的一种伞形分布自寻风风叶受风力作用收起的示意图；图6示出了本技术实施例所提供的一种伞形分布自寻风风叶正面受0°～90°风的受力分析图；图7示出了本技术实施例所提供的一种伞形分布自寻风风叶正面受90°～180°风的受力分析图；图8示出了本技术实施例所提供的一种伞形分布自寻风风叶背面受180°～270°风的受力分析图；图9示出了本技术实施例所提供的一种伞形分布自寻风风叶背面
受270°～360°风的受力分析图。主要元件符号说明：100-伞形分布自寻风风叶；200-自寻风风力发电机；10-风桨；20-动力转化装置；21-转动轴；22-连接件；23-第一锥齿轮；24-第二锥齿轮；25-转子；26-定子；27-电机；30-阻尼器；31-第一端部；32-第二端部；33-活塞杆；34-阻尼缸；35-活塞；36、37-弹簧；40-风塔；50-风叶集联轴器；60-转动轴。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机进行更全面的描述。附图中给出了伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机的优选实施例。但是，伞形分布自寻风风叶及自寻风风力发电机可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对伞形分布自寻风风叶的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伞形分布自寻风风叶，包括转动轴和风桨，其特征在于，所述风桨的数量为至少四个，所述风桨圆周均匀设于所述转动轴上，每一所述风桨与所述转动轴轴线的夹角为锐角，所述风桨圆周形成伞形结构。

【技术特征摘要】
1.一种伞形分布自寻风风叶，包括转动轴和风桨，其特征在于，所述风桨的数量为至少四个，所述风桨圆周均匀设于所述转动轴上，每一所述风桨与所述转动轴轴线的夹角为锐角，所述风桨圆周形成伞形结构。2.根据权利要求1所述的伞形分布自寻风风叶，其特征在于，所述伞形分布自寻风风叶还包括连接件，所述风桨的一个端部通过所述连接件与所述转动轴连接，所述风桨可绕着所述连接件沿着所述转动轴的轴向转动。3.根据权利要求1所述的伞形分布自寻风风叶，其特征在于，所述伞形分布自寻风风叶还包括风叶集联轴器，所述风桨通过所述风叶集联轴器连接于所述转动轴。4.根据权利要求1所述的伞形分布自寻风风叶，其特征在于，所述伞形分布自寻风风叶还包括弹性连接件，所述弹性连接件设于每一所述风叶与所述连接件之间，所述弹性连接件的一端与所述风叶相连并可以相互转动，所述弹性连接件的另一端与所述连接件相连并可以相互转动。5.根据权利要求4所述的伞形分布自寻风风叶，其特征在于，所述弹性连接件为弹簧阻尼器。6.根据权利要求1所述的伞形分布自寻风风叶，其特征在于，每个所述风叶与转动轴轴线的夹角为15°～85°...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟亮，
申请(专利权)人：王伟亮，
类型：新型
国别省市：广东;44