一種可抗強風的風力發電機制造技術

本發明專利技術公開一種可抗強風的風力發電機，其特征在于該風力發電機對風機葉輪及塔架進行了特殊設計，保證了風力發電機在強風環境下仍能正常工作的性能。該風力發電機包括葉片、輪轂、機艙和塔架，所述葉片安裝在輪轂的側面上，輪轂的一端面與機艙的一側面相連，塔架的頂端與機艙的底面相連。所述葉片上設有葉片安裝座、葉片連接孔和葉片安裝座孔；所述輪轂為三角錐形，設有輪轂安裝法蘭，輪轂葉片安裝孔。由于葉片安裝具有一定傾角，當風力過大時，葉片不會受到較大的彎曲應力，從而達到了抵抗強風的作用。本發明專利技術設計的風力發電機實現了強風環境下仍能工作的效果，具有發電效率高、穩定性好、使用壽命長等特點，適于實際應用推廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及風力發電設備領域，具體是一種可抗強風的風力發電機。
技術介紹
風力發電機在運行過程中，當風速超出風機切出風速時，風力發電機葉片所受彎曲應力將會達到極限狀態。同時，較大的風速會導致風力發電機齒輪箱內部齒輪運行過快，如果風力發電機長時間保持超速運轉，齒輪箱中的熱量無法及時散出，會導致齒輪箱中齒輪發生膠合故障，風力發電機的發電機也會因為長時間超載而燒掉。所以為了保護風力發電機不受損害，需要風力發電機順槳制動，使得風力發電機在較大風速時停機，以達到保護風力發電機的目的，這對延長風力發電機壽命具有重要的意義。現有風力發電機當遇到強風環境時，風力發電機的控制系統控制風力發電機的剎車系統開始制動，同時控制風力發電機的變槳裝置開始運動，使風力發電機槳距角達到90°實現順槳，以達到風力制動的目的。當風力發電機制動完成后，風力發電機停止工作，達到保護風力發電機的目的。但雖然此時風力發電機停止工作，但由于葉片較長，所以葉片仍會受到較大的彎曲應力，這就造成了風力發電機仍然存在被破壞的風險，同時風力發電機停止工作，降低了風機的發電效率。
技術實現思路
為了克服現有技術風力發電機葉片容易被破壞的缺陷，本專利技術提供一種可抗強風的風力發電機。該風力發電機主要對葉片、輪轂和塔架進行了改進，輪轂采用三角錐形設計，每個三角錐面呈一定角度安裝葉片，葉片安裝角度沿著風向偏移較大角度，由于葉片呈一定角度安裝，為了使塔架與機艙連接后不與葉輪發生干涉，在塔架上設置一彎曲梁結構，這樣可保證風機正常轉動；當風力過大的時候，風機葉片不會受到較大的彎曲應力，所以風力可以正常運作，這有就達到了抵擋強風的作用，可以有效的克服現有技術的不足。本專利技術提供一種可抗強風的風力發電機，主要包括葉片、輪轂、機艙和塔架，其特征在于，所述葉片安裝在輪轂的側面上，輪轂的一端面與機艙的一側面相連，塔架的頂端與機艙的底面相連。所述葉片上設有葉片安裝三角座、葉片三角座槽、葉片安裝孔，葉片縱向整體呈圓弧形，葉片安裝三角座設置在葉片背側，葉片三角座槽設置在葉片安裝三角座上，主要功能是為了減小葉片的重量，葉片安裝孔開設在葉片安裝三角座上，并為安裝螺栓開設了足有的安裝空間；所述輪轂整體呈三角錐形，其上設有輪轂安裝法蘭和輪轂葉片安裝孔，輪轂葉片安裝孔設置在輪轂的三個錐側面上，每個側面上設有三個，輪轂葉片安裝孔與葉片安裝三角座連接以安裝葉片；輪轂安裝法蘭設置在輪轂的另一個面上，用于連接機艙。所述塔架包括塔架法蘭、彎曲梁、塔筒，塔架法蘭設置在彎曲梁的上端面上，其上沿周向開設有安裝孔，與機艙的底面配合安裝；彎曲梁“V”字型彎曲角度為30度，其上端設置有塔架法蘭，其下端與塔筒連接；彎曲梁與塔筒連接的部分可進行回轉運動以實現偏航；彎曲梁的彎曲部分長度大于葉片的長度至少500毫米，以保證不干涉葉片的轉動。與現有技術相比，本專利技術一種可抗強風的風力發電機的有益效果是：使得風力發電機葉片收到較小的彎曲應力，實現了強風環境下仍能工作的效果，具有發電效率高、穩定性好、使用壽命長等特點，適于實際應用推廣。附圖說明圖1是本專利技術一種實施例的整體結構示意圖；圖2是本專利技術一種實施例的葉片主視結構示意圖；圖3是本專利技術一種實施例的葉片后視結構示意圖；圖4是本專利技術一種實施例的輪轂立體結構示意圖；圖5是本專利技術一種實施例的輪轂剖視結構示意圖；圖6是本專利技術一種實施例的塔架結構示意圖。具體實施方式下面結合實施例及其附圖詳細敘述本專利技術。實施例是以本專利技術所述技術方案為前提進行的具體實施，給出了詳細的實施方式和過程。但本申請的權利要求保護范圍不限于下述的實施例描述。本專利技術設計的一種可抗強風的風力發電機(簡稱風力發電機，參見圖1-4)，主要包括葉片1、輪轂2、機艙3和塔架4；所述葉片1安裝在輪轂2的側面上，輪轂2的一端面與機艙3的一側面相連，塔架4的頂端與機艙3的底面相連。所述葉片1(參見圖2)上設有葉片安裝三角座1.1、葉片三角座槽1.2、葉片安裝孔1.3，葉片縱向整體呈圓弧形，葉片安裝三角座1.1設置在葉片背側，葉片三角座槽1.2設置在葉片安裝三角座1.1上，主要功能是為了減小葉片1的重量，葉片安裝孔1.3開設在葉片安裝三角座1.1上，并為安裝螺栓開設了足有的安裝空間；所述輪轂2(參見圖3)整體呈三角錐形，其上設有輪轂安裝法蘭2.1和輪轂葉片安裝孔2.2，輪轂葉片安裝孔2.2設置在輪轂2的三個錐側面上，每個側面上設有三個，輪轂葉片安裝孔2.2與葉片安裝三角座1.1連接以安裝葉片1；輪轂安裝法蘭2.1設置在輪轂2的另一個面上，用于連接機艙3；所述塔架4(參見圖4)包括塔架法蘭4.1、彎曲梁4.2、塔筒4.3，塔架法蘭4.1設置在彎曲梁4.2的上端面上，其上沿周向開設有安裝孔，與機艙3的底面配合安裝；彎曲梁4.2為安裝時開口朝側邊的“V”字形結構，“V”字根部角度為30度，其上端設置有塔架法蘭4.1，其下端與塔筒4.3連接；彎曲梁4.2與塔筒4.3連接的部分可進行回轉運動以實現偏航；彎曲梁4.2的彎曲部分長度大于葉片1的長度，這樣可保證不干涉葉片1的轉動。本專利技術設計的風力發電機，其特征在于改變葉片、輪轂和塔架的結構形式。所述葉片上設有葉片安裝三角座、葉片三角座槽和葉片安裝孔，葉片安裝三角座與輪轂連接安裝葉片，葉片三角座槽起到減輕葉片重量的作用，葉片安裝孔用以通過螺栓對其進行安裝，葉片安裝座與葉片之間呈一定角度，葉片起到接收風能的直接作用。所述輪轂外形為三角錐形，設有輪轂安裝法蘭和輪轂葉片安裝孔，輪轂安裝法蘭具有24個法蘭連接孔與機艙配合，用以安裝固定輪轂，輪轂葉片安裝孔用于和葉片安裝孔配合以安裝葉片。由于輪轂呈三角錐形，使得葉片安裝后與來風向呈較大的角度，可保證葉片能承受較大的風力；所述機艙前段安裝葉輪，下端面安裝在塔架上；所述塔架上設有塔架法蘭、彎曲梁和塔筒，塔架法蘭和機艙下端連接以固定、支撐機艙，彎曲梁整體呈V字形，用于為葉輪回轉留有足夠的空間，另外彎曲梁與塔筒結合部分可進行轉動以實現偏航。本專利技術一種可抗強風的風力發電機，其整體結構圖可參考圖1，可抵抗強風環境，即使在較大風速下也能正常工作，使風力發電機可提高了發電效率，具有結構穩定性好、壽命長等優點。本專利技術一種可抗強風的風力發電機的工作原理和過程如下：當風力作用于葉片1上時候將會對葉片1產生一定的作用力，同時也會產生一定的彎曲應力，由于葉片1與輪轂2安裝時呈一定角度，所以葉片1能將作用在其上的彎曲應力轉換為旋轉動力，使得葉片1不會受到較大的彎曲應力；由于葉片1具有一定安裝角度，所以如果采用普通塔架，葉片1在轉動時會與塔架產生干涉，塔架4上設有彎曲梁4.2，為葉片1的選擇留有了足夠的空間；當需要偏航時，彎曲梁4.2帶動機艙3沿著塔筒4.3轉動。本專利技術設計的風力發電機實現了在強風下仍能工作的效果。利用本專利技術所述的技術方案，或本領域的技術人員在本專利技術技術方案的啟發下，設計出類似的技術方案，而達到上述技術效果的，均是落入本專利技術的保護范圍。本專利技術未述及之處適用于現有技術。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可抗強風的風力發電機，主要包括葉片、輪轂、機艙和塔架，其特征在于，所述葉片安裝在輪轂的側面上，輪轂的一端面與機艙的一側面相連，塔架的頂端與機艙的底面相連；所述葉片上設有葉片安裝三角座、葉片三角座槽、葉片安裝孔，葉片縱向整體呈圓弧形，葉片安裝三角座設置在葉片背側，葉片三角座槽設置在葉片安裝三角座上，主要功能是為了減小葉片的重量，葉片安裝孔開設在葉片安裝三角座上，并為安裝螺栓開設了足有的安裝空間；所述輪轂整體呈三角錐形，其上設有輪轂安裝法蘭和輪轂葉片安裝孔，輪轂葉片安裝孔設置在輪轂的三個錐側面上，每個側面上設有三個，輪轂葉片安裝孔與葉片安裝三角座連接以安裝葉片；輪轂安裝法蘭設置在輪轂的另一個面上，用于連接機艙；所述塔架包括塔架法蘭、彎曲梁、塔筒，塔架法蘭設置在彎曲梁的上端面上，其上沿周向開設有安裝孔，與機艙的底面配合安裝；彎曲梁上端設置有塔架法蘭，其下端與塔筒連接；彎曲梁與塔筒連接的部分可進行回轉運動以實現偏航；彎曲梁的彎曲部分長度大于葉片的長度，以保證不干涉葉片的轉動。

【技術特征摘要】
1.一種可抗強風的風力發電機，主要包括葉片、輪轂、機艙和塔架，其特征在于，所述葉片安裝在輪轂的側面上，輪轂的一端面與機艙的一側面相連，塔架的頂端與機艙的底面相連；所述葉片上設有葉片安裝三角座、葉片三角座槽、葉片安裝孔，葉片縱向整體呈圓弧形，葉片安裝三角座設置在葉片背側，葉片三角座槽設置在葉片安裝三角座上，主要功能是為了減小葉片的重量，葉片安裝孔開設在葉片安裝三角座上，并為安裝螺栓開設了足有的安裝空間；所述輪轂整體呈三角錐形，其上設有輪轂安裝法蘭和輪轂葉片安裝孔，輪轂葉片安裝孔設置在輪轂的三個錐側面上，每個側面上設有三個，輪轂葉片安裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：甄冬，張浩，宋中越，馬姣姣，師占群，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：發明
國別省市：天津;12