本实用新型专利技术公开了一种正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮，由偏转轴；定位轴承、正交互补叶片、风机圆形转盘、单向止推杆、发电机变速器转轴组成，发电机变速器轴与风机圆形转盘相连，在风力的作用下，自适应地互补调整切换迎风面，动态增加一侧正向叶片的迎风面积，减少另一侧反向叶片的迎风面积，提升动力，降低阻力，从而使风力发电机有效出力最大化，解决了固定式风力发电机叶片迎风面不能自行有效调节的问题，整体结构简单，制造、运输、安装、运行、维护成本低，还可以用于水力发电场合。合。合。
【技术实现步骤摘要】
一种正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮
[0001]本技术涉及新能源发电
，尤其涉及一种正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮。
技术介绍
[0002]目前，风能是新能源结构的重要组成部分，大力发展风力发电技术是实现构建清洁低碳安全高效能源体系的重要举措；其中，根据各型叶片迎风面的动力作用与效果而分为许多类型。现有的立式风力发电机的叶片通常是固定的，叶片不能自动调整迎风面，一侧反向叶片的迎风阻力较大地消耗了另一侧正向叶片的迎风动力，从而导致风力发电机的有效功率降低的技术难题；同时，也带来低风速时风力发电机启动困难的技术问题，以及由于叶片本身结构较复杂，成型工艺难度也较大，模具形状复杂且成本高，性能价格比不理想。
技术实现思路
[0003]本技术目的在于克服现有技术的不足，本技术目的是在于提供了一种正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮，低风速下可以启动运行，拓宽了风电应用场景，结构简单，制造、运输、安装、运行、维护成本低，还可以用于水力发电场合。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下技术措施：
[0005]一种正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮，它由第一偏转轴、第二偏转轴；第三定位轴承、第四定位轴承、第五定位轴承、第六定位轴承、第七正交互补叶片、第八正交互补叶片、第九正交互补叶片、第十正交互补叶片、风机圆形转盘、第十二单向止推杆、第十三单向止推杆、第十四单向止推杆、第十五单向止推杆、发电机变速器转轴组成，发电机变速器轴与风机圆形转盘用法兰盘刚性连接。
[0006]本申请的风力发电装置转轮由两根立体正交(附图1)的水平的偏转轴：第一偏转轴、第二偏转轴和4个叶片：第七正交互补叶片、第八正交互补叶片、第九正交互补叶片、第十正交互补叶片组成。
[0007]上述正交互补叶片均采用矩形斗式平底结构，由轻质材料(玻璃钢纤维等)制造；上述偏转轴与风力发电机的风机圆形转盘(11)由四个定位轴承第三定位轴承、第四定位轴承、第五定位轴承、第六定位轴承支承，每根轴两端的正交互补叶片与偏转轴刚性连接，且每根轴两端的正交互补叶片平面相互正交90度，这两根轴两端的正交互补叶片能根据工况可以联动偏转。同时，在风力发电装置的圆形转盘上设置了4根分别与正交互补叶片、偏转轴对应的四个单向止推杆：第十二单向止推杆、第十三单向止推杆、第十四单向止推杆、第十五单向止推杆，保证正交互补叶片推力按指定方向旋转。当无风时，4个正交互补叶片平面向下倾斜45度。
[0008]当南风(附图2，从下至上的风向)时，第七正交互补叶片(7)受到风力推动时，单向止推杆(12)挡住第七正交互补叶片(7)，使第七正交互补叶片(7)趋于垂直状态，第七正交互补叶片(7)迎风推力最大，同时带动同轴的第八正交互补叶片(8)处于水平状态，第八正
交互补叶片(8)迎风阻力最小。与此同时，第八正交互补叶片(8)受风力推动而向水平方向偏转带动同一偏转轴使第七正交互补叶片(7)向垂直方向偏转，第七正交互补叶片(7)正向推力趋大，第八正交互补叶片(8)反向推力趋小，由此可以看出这是一个正交联动互补且能自适应调节的转轮叶片。其中正向叶片(第七正交互补叶片和第十正交互补叶片)的一端正向叶片自身重力转矩平衡了另一端反向叶片自身重力转矩，减少了反向叶片(第八正交互补叶片和第九正交互补叶片)水平托起的风力压力。同轴两端叶片推挽互补的正反馈偏转过程，是一个增加一侧正向叶片迎风面推力、减少另一侧反向叶片迎风阻力的此消彼长、周而复始的不断良性循环的驱动过程，旋转动力通过发电机变速器转轴(16)发电机变速器(17)带动风力发电机的风机塔(19)上的发电机主体(18)运行。单向止推杆是使风力发电机转轮单向驱动旋转不可缺或的机构。
[0009]本正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮通过正交联动机构，在风力的作用下，自适应地互补调整切换迎风面，动态增加一侧正向叶片的迎风面积，减少另一侧反向叶片的迎风面积，提升动力，降低阻力，从而使风力发电机有效出力最大化，解决了固定式风力发电机叶片迎风面不能自行有效调节的问题；风力发电机叶片数为4片，叶片的制作简单、成本低。
[0010]与现有技术相比，本技术的一种正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮的有益效果和优点在于：
[0011]1.在低风速下可以启动运行，降低了风力发电门槛，挡风捕能范围宽广，充分利用了风能；
[0012]2.风机增容方便，只需加大叶片的长度或宽度尺寸，由于正交互补结构特征，该转轮只能也只需4个叶片，相互运动轨迹不交叉干扰；
[0013]3.结构简单，易于生产，制造成本低；
[0014]4.运输、安装、运行、维护方便；
[0015]5.该装置倒置安装后，发电机在水上、转轮叶片在水下就可以用于水力发电，与流体动力特征相符；
[0016]6.挡风捕风面的运动方向不会伤害鸟类，捕风只会驱赶鸟类，对环境友好且不产生二次污染。
[0017]本技术通过正交互补式自适应叶片在风力的作用下，自动调节切换叶片的迎风面，增加正向叶片的迎风推力，减少另一端反向叶片的迎风阻力，产生最充分的推力扭矩。低风速下能正常工作，易于启动，较好地提高了风力发电机功效。高风速下能正常工作，在高风速状态下能自动变换叶片角度，减小受风面积，从而避免转速过高引起发电机组不均衡状况的问题。为此，设置的单向止推杆通过扭力弹簧根据风速风力自动调整单向止推杆的偏转角度自行调整推力大小状态。从反向叶片泄流过的风能可在反向叶片的后面后置同款风力发电机利用风能。在小功率的风机上也可以采用非实心的不锈钢管偏转轴，偏转轴插入直径稍大的不锈钢管套筒，即滑动轴承来支承偏转轴，并采用平板型叶片。
[0018]本装置在低风速下可以启动运转，试验运行良好。该样机是该技术的简易原理结构，与技术结构具有同等效用。该样机中，用滚轴套筒支承代替了滚动轴承，叶片用平板结构代替了矩形斗式平底结构，单向止推杆采用简易结构。该样机能很容易很方便地优化为该技术所述的结构。
[0019]同时，由于具有万向捕风功能，即可以适应任意方向的风能，无需调整方位。该风力发电机叶片采用矩形斗式平底结构，由轻质材料(玻璃钢纤维等)制造，结构简单、生产容易、运输方便、易于安装、维护简捷、成本较低，适应规模生产。正交互补式自适应叶片的挡风避风等上述功能、特征降低了风力发电机风力发电门槛。该装置除了适用于风力发电以外，也适用于一定流速流量的明渠、河流、海流潮汐等水力发电场景。新能源发电为了充分利用水能，可在前置机后加一台同款而驱动方向不同的互补机型，使两侧水力流能充分利用。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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它附图。
[0021]图1是本技术的正交互补本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种正交互补式自适应叶片的风力发电装置转轮，其特征在于，由偏转轴、定位轴承、正交互补叶片、风机圆形转盘、单向止推杆、发电机变速器转轴组成；其中，两根立体正交的偏转轴包括第一偏转轴、第二偏转轴，定位轴承包括第三定位轴承、第四定位轴承、第五定位轴承、第六定位轴承，正交互补叶片包括第七正交互补叶片、第八正交互补叶片、第九正交互补叶片、第十正交互补叶片，单向止推杆包括第十二单向止推杆、第十三单向止推杆、第十四单向止推杆、第十五单向止推杆，所述发电机变速器轴与风机圆形转盘用法...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘先强，刘会希，刘拓宇，刘慧星，
申请(专利权)人：刘先强，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。