一种可抗强风的风力发电机制造技术

本发明专利技术公开一种可抗强风的风力发电机，其特征在于该风力发电机对风机叶轮及塔架进行了特殊设计，保证了风力发电机在强风环境下仍能正常工作的性能。该风力发电机包括叶片、轮毂、机舱和塔架，所述叶片安装在轮毂的侧面上，轮毂的一端面与机舱的一侧面相连，塔架的顶端与机舱的底面相连。所述叶片上设有叶片安装座、叶片连接孔和叶片安装座孔；所述轮毂为三角锥形，设有轮毂安装法兰，轮毂叶片安装孔。由于叶片安装具有一定倾角，当风力过大时，叶片不会受到较大的弯曲应力，从而达到了抵抗强风的作用。本发明专利技术设计的风力发电机实现了强风环境下仍能工作的效果，具有发电效率高、稳定性好、使用寿命长等特点，适于实际应用推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电设备领域，具体是一种可抗强风的风力发电机。
技术介绍
风力发电机在运行过程中，当风速超出风机切出风速时，风力发电机叶片所受弯曲应力将会达到极限状态。同时，较大的风速会导致风力发电机齿轮箱内部齿轮运行过快，如果风力发电机长时间保持超速运转，齿轮箱中的热量无法及时散出，会导致齿轮箱中齿轮发生胶合故障，风力发电机的发电机也会因为长时间超载而烧掉。所以为了保护风力发电机不受损害，需要风力发电机顺桨制动，使得风力发电机在较大风速时停机，以达到保护风力发电机的目的，这对延长风力发电机寿命具有重要的意义。现有风力发电机当遇到强风环境时，风力发电机的控制系统控制风力发电机的刹车系统开始制动，同时控制风力发电机的变桨装置开始运动，使风力发电机桨距角达到90°实现顺桨，以达到风力制动的目的。当风力发电机制动完成后，风力发电机停止工作，达到保护风力发电机的目的。但虽然此时风力发电机停止工作，但由于叶片较长，所以叶片仍会受到较大的弯曲应力，这就造成了风力发电机仍然存在被破坏的风险，同时风力发电机停止工作，降低了风机的发电效率。
技术实现思路
为了克服现有技术风力发电机叶片容易被破坏的缺陷，本专利技术提供一种可抗强风的风力发电机。该风力发电机主要对叶片、轮毂和塔架进行了改进，轮毂采用三角锥形设计，每个三角锥面呈一定角度安装叶片，叶片安装角度沿着风向偏移较大角度，由于叶片呈一定角度安装，为了使塔架与机舱连接后不与叶轮发生干涉，在塔架上设置一弯曲梁结构，这样可保证风机正常转动；当风力过大的时候，风机叶片不会受到较大的弯曲应力，所以风力可以正常运作，这有就达到了抵挡强风的作用，可以有效的克服现有技术的不足。本专利技术提供一种可抗强风的风力发电机，主要包括叶片、轮毂、机舱和塔架，其特征在于，所述叶片安装在轮毂的侧面上，轮毂的一端面与机舱的一侧面相连，塔架的顶端与机舱的底面相连。所述叶片上设有叶片安装三角座、叶片三角座槽、叶片安装孔，叶片纵向整体呈圆弧形，叶片安装三角座设置在叶片背侧，叶片三角座槽设置在叶片安装三角座上，主要功能是为了减小叶片的重量，叶片安装孔开设在叶片安装三角座上，并为安装螺栓开设了足有的安装空间；所述轮毂整体呈三角锥形，其上设有轮毂安装法兰和轮毂叶片安装孔，轮毂叶片安装孔设置在轮毂的三个锥侧面上，每个侧面上设有三个，轮毂叶片安装孔与叶片安装三角座连接以安装叶片；轮毂安装法兰设置在轮毂的另一个面上，用于连接机舱。所述塔架包括塔架法兰、弯曲梁、塔筒，塔架法兰设置在弯曲梁的上端面上，其上沿周向开设有安装孔，与机舱的底面配合安装；弯曲梁“V”字型弯曲角度为30度，其上端设置有塔架法兰，其下端与塔筒连接；弯曲梁与塔筒连接的部分可进行回转运动以实现偏航；弯曲梁的弯曲部分长度大于叶片的长度至少500毫米，以保证不干涉叶片的转动。与现有技术相比，本专利技术一种可抗强风的风力发电机的有益效果是：使得风力发电机叶片收到较小的弯曲应力，实现了强风环境下仍能工作的效果，具有发电效率高、稳定性好、使用寿命长等特点，适于实际应用推广。附图说明图1是本专利技术一种实施例的整体结构示意图；图2是本专利技术一种实施例的叶片主视结构示意图；图3是本专利技术一种实施例的叶片后视结构示意图；图4是本专利技术一种实施例的轮毂立体结构示意图；图5是本专利技术一种实施例的轮毂剖视结构示意图；图6是本专利技术一种实施例的塔架结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及其附图详细叙述本专利技术。实施例是以本专利技术所述技术方案为前提进行的具体实施，给出了详细的实施方式和过程。但本申请的权利要求保护范围不限于下述的实施例描述。本专利技术设计的一种可抗强风的风力发电机(简称风力发电机，参见图1-4)，主要包括叶片1、轮毂2、机舱3和塔架4；所述叶片1安装在轮毂2的侧面上，轮毂2的一端面与机舱3的一侧面相连，塔架4的顶端与机舱3的底面相连。所述叶片1(参见图2)上设有叶片安装三角座1.1、叶片三角座槽1.2、叶片安装孔1.3，叶片纵向整体呈圆弧形，叶片安装三角座1.1设置在叶片背侧，叶片三角座槽1.2设置在叶片安装三角座1.1上，主要功能是为了减小叶片1的重量，叶片安装孔1.3开设在叶片安装三角座1.1上，并为安装螺栓开设了足有的安装空间；所述轮毂2(参见图3)整体呈三角锥形，其上设有轮毂安装法兰2.1和轮毂叶片安装孔2.2，轮毂叶片安装孔2.2设置在轮毂2的三个锥侧面上，每个侧面上设有三个，轮毂叶片安装孔2.2与叶片安装三角座1.1连接以安装叶片1；轮毂安装法兰2.1设置在轮毂2的另一个面上，用于连接机舱3；所述塔架4(参见图4)包括塔架法兰4.1、弯曲梁4.2、塔筒4.3，塔架法兰4.1设置在弯曲梁4.2的上端面上，其上沿周向开设有安装孔，与机舱3的底面配合安装；弯曲梁4.2为安装时开口朝侧边的“V”字形结构，“V”字根部角度为30度，其上端设置有塔架法兰4.1，其下端与塔筒4.3连接；弯曲梁4.2与塔筒4.3连接的部分可进行回转运动以实现偏航；弯曲梁4.2的弯曲部分长度大于叶片1的长度，这样可保证不干涉叶片1的转动。本专利技术设计的风力发电机，其特征在于改变叶片、轮毂和塔架的结构形式。所述叶片上设有叶片安装三角座、叶片三角座槽和叶片安装孔，叶片安装三角座与轮毂连接安装叶片，叶片三角座槽起到减轻叶片重量的作用，叶片安装孔用以通过螺栓对其进行安装，叶片安装座与叶片之间呈一定角度，叶片起到接收风能的直接作用。所述轮毂外形为三角锥形，设有轮毂安装法兰和轮毂叶片安装孔，轮毂安装法兰具有24个法兰连接孔与机舱配合，用以安装固定轮毂，轮毂叶片安装孔用于和叶片安装孔配合以安装叶片。由于轮毂呈三角锥形，使得叶片安装后与来风向呈较大的角度，可保证叶片能承受较大的风力；所述机舱前段安装叶轮，下端面安装在塔架上；所述塔架上设有塔架法兰、弯曲梁和塔筒，塔架法兰和机舱下端连接以固定、支撑机舱，弯曲梁整体呈V字形，用于为叶轮回转留有足够的空间，另外弯曲梁与塔筒结合部分可进行转动以实现偏航。本专利技术一种可抗强风的风力发电机，其整体结构图可参考图1，可抵抗强风环境，即使在较大风速下也能正常工作，使风力发电机可提高了发电效率，具有结构稳定性好、寿命长等优点。本专利技术一种可抗强风的风力发电机的工作原理和过程如下：当风力作用于叶片1上时候将会对叶片1产生一定的作用力，同时也会产生一定的弯曲应力，由于叶片1与轮毂2安装时呈一定角度，所以叶片1能将作用在其上的弯曲应力转换为旋转动力，使得叶片1不会受到较大的弯曲应力；由于叶片1具有一定安装角度，所以如果采用普通塔架，叶片1在转动时会与塔架产生干涉，塔架4上设有弯曲梁4.2，为叶片1的选择留有了足够的空间；当需要偏航时，弯曲梁4.2带动机舱3沿着塔筒4.3转动。本专利技术设计的风力发电机实现了在强风下仍能工作的效果。利用本专利技术所述的技术方案，或本领域的技术人员在本专利技术技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本专利技术的保护范围。本专利技术未述及之处适用于现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可抗强风的风力发电机，主要包括叶片、轮毂、机舱和塔架，其特征在于，所述叶片安装在轮毂的侧面上，轮毂的一端面与机舱的一侧面相连，塔架的顶端与机舱的底面相连；所述叶片上设有叶片安装三角座、叶片三角座槽、叶片安装孔，叶片纵向整体呈圆弧形，叶片安装三角座设置在叶片背侧，叶片三角座槽设置在叶片安装三角座上，主要功能是为了减小叶片的重量，叶片安装孔开设在叶片安装三角座上，并为安装螺栓开设了足有的安装空间；所述轮毂整体呈三角锥形，其上设有轮毂安装法兰和轮毂叶片安装孔，轮毂叶片安装孔设置在轮毂的三个锥侧面上，每个侧面上设有三个，轮毂叶片安装孔与叶片安装三角座连接以安装叶片；轮毂安装法兰设置在轮毂的另一个面上，用于连接机舱；所述塔架包括塔架法兰、弯曲梁、塔筒，塔架法兰设置在弯曲梁的上端面上，其上沿周向开设有安装孔，与机舱的底面配合安装；弯曲梁上端设置有塔架法兰，其下端与塔筒连接；弯曲梁与塔筒连接的部分可进行回转运动以实现偏航；弯曲梁的弯曲部分长度大于叶片的长度，以保证不干涉叶片的转动。

【技术特征摘要】
1.一种可抗强风的风力发电机，主要包括叶片、轮毂、机舱和塔架，其特征在于，所述叶片安装在轮毂的侧面上，轮毂的一端面与机舱的一侧面相连，塔架的顶端与机舱的底面相连；所述叶片上设有叶片安装三角座、叶片三角座槽、叶片安装孔，叶片纵向整体呈圆弧形，叶片安装三角座设置在叶片背侧，叶片三角座槽设置在叶片安装三角座上，主要功能是为了减小叶片的重量，叶片安装孔开设在叶片安装三角座上，并为安装螺栓开设了足有的安装空间；所述轮毂整体呈三角锥形，其上设有轮毂安装法兰和轮毂叶片安装孔，轮毂叶片安装孔设置在轮毂的三个锥侧面上，每个侧面上设有三个，轮毂叶片安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄冬，张浩，宋中越，马姣姣，师占群，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12