风力发电机风轮的导风叶片开闭幅度调节机构的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电设备，尤其是涉及风力发电机风轮的导风叶片开闭幅度调节机构。


背景技术：

2.风力发电是利用风力吹动叶轮旋转，进而带动发电机发电，不需要使用燃料，不会产生空气污染。传统的常见风力发电机组一般包括竖直安装在地面的塔架、安装在塔架顶端的主机及连接着主机的转子叶片，转子叶片用于捉获风，并将风力传送到转子轴心。这种风力发电机组尺寸巨大，例如，在一座600千瓦风力发电机上，塔架的高度为40-60米，每个转子叶片的测量长度可达到20米，形状像飞机的机翼，转子叶片的重量可达到10-30吨，甚至更重，运输、安装和维护都非常困难，成本高。
3.大自然的风力忽大忽小，导致发电不稳定、难控制，电能质量不高，效率低。为了更大限度利用风能，现有技术中一般采用叶片俯仰角度控制系统，以及使风动转子始终朝向风力最大的方向，这样来提升效率，即使如此，现有风力发电机效率一般为20％多，风能利用率始终较低。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为风力发电机提供一种减少风力忽大忽小造成的发电不稳定的导风叶片开闭幅度调节机构。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供风力发电机风轮的导风叶片开闭幅度调节机构，其特征在于，包括圆筒状、轮形的导风罩，若干导风片以导风罩轴心为中心、辐射状均匀竖立分布在圆轮形导风罩内；其上、下两端封闭，外侧敞开成受风口，内侧与外侧连通形成外宽内窄的增压风道；每个所述导风片与设置在导风罩上的导风片转动机构连接，在其带动下转动以调节受风口的开闭幅度。
6.每个导风片上的竖向中轴线处设有一个导风片中轴，每个所述导风片中轴固定套设在一个转动链轮内；所有的转动链轮啮合于同一根链条，并由同一个电机带动同步转动；电机与控制电路连接，且控制电路上连接有风速传感器。
7.所述导风片转动机构包括电机、拉杆、旋转臂、所述转动链轮、链条；所述拉杆的内端与电机的输出轴连接、外端可转动地连接着旋转臂的一端，旋转臂的另一端则与所述导风片中轴当中的一个连接，带动其转动，一根所述链条则环绕啮合于所有的转动链轮，带动所有转动链轮同步转动。
8.所述导风片转动机构还包括若干张紧链轮；为每个所述转动链轮的外侧配置一对所述张紧链轮，张紧链轮都啮合在所述链条上、且位于这个所述转动链轮的相对的另一侧，链条的啮合顺序是张紧链轮-转动链轮-另一个张紧链轮；每个所述转动链轮配置的一对张紧链轮中至少其中一个张紧链轮带有张紧度调节机构。
9.每个所述张紧度调节机构包括一个固定的滑道和一个固定的螺母，滑道上可滑动
地安装有一个滑块，滑块一侧与张紧链轮的轴连接，另一侧固定有一个螺钉，所述螺母与螺钉螺纹连接，以便拧动螺钉时，螺钉带动滑块和该张紧链轮往复移动，从而调节链条的张紧度。
10.所述导风片转动机构设置在所述导风罩下端封闭板的下侧面上；所述导风罩下端封闭板的下侧面上连接有若干加强筋；所述导风片中轴两端以及链轮连接在所述加强筋上；所述电机安装在电机安装板上，所述电机安装板安装在两个相邻的加强筋上；对每个所述转动链轮的一对所述张紧链轮及张紧度调节机构而言，螺母和滑道以及另一个张紧链轮通过张紧链轮安装板固定在所述加强筋上。
11.所述导风罩外沿有上、下两个环形的外沿骨架，导风罩内沿则有上、下两个环形的内沿骨架，封闭板封装在外沿骨架和内沿骨架上下两端面；在同一封闭板上的外沿骨架和内沿骨架之间连接着所述加强筋。
12.每个所述导风片为矩形。
13.每个所述导风片由矩形的导风片主体、导风片主体外围固定着的矩形框和导风片中轴组成，导风片中轴两端与矩形框可转动连接。
14.所述导风片与经过它的导风罩直径之间的夹角为0-45度。
15.本实用新型的风力发电机的风轮，由于采用导风片转动机构，可以根据风力大小调节电机的转动方向和转速，进而调整导风片角度，改变风道的进风，解决了风力忽大忽小，发电不稳定的问题，在遇到风力过大或极端天气等情况，导风片可以关闭，停止发电，更加安全可靠。
16.由于进一步采用了每一个导风片连接一个转动链轮，所有的转动链轮啮合于同一根链条，并由同一个电机带动同步转动的结构使得导风片转动同步、稳定、均匀。还为每一个转动链轮设置了张紧链轮和张紧度调节机构，结构巧妙、简单、调节有效。
附图说明
17.图1为本实用新型的风力发电机的风轮去掉部分喇叭口和封闭板后的立体示意图。
18.图2为本实用新型的风力发电机的风轮纵向剖视图。
19.图3为本实用新型的风力发电机的风轮去掉导风罩下端的部分封闭板后的仰视图。
20.图4为本实用新型导风片转动机构示意图。
21.图5是本实用新型的风力发电机的风轮的导风罩和喇叭口立体外形图，图中去掉了部分部件。
22.图6是本实用新型的导风片及其转动机构局部立体示意图。
23.技术特征名称及附图标记如下：
24.立柱10；转动主轴20；风叶轮30，风叶片31，轮形壳体34；
25.风叶轮支撑架40；
26.导风罩50、导风片51，导风片主体511，矩形框512，导风片中轴513，外沿骨架53，内沿骨架54，封闭板55，加强筋56，电机安装板57，张紧链轮安装板58；导风片转动机构59：电机591、拉杆592旋转臂593、转动链轮594、链条595，张紧链轮596，螺母597，滑块598，螺钉
599；
27.导风罩支撑架60；喇叭口70。
具体实施方式
28.下文结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步地详细说明。
29.图1-3是本实用新型涉及的风力发电机的风轮整体图，从图中可见，风力发电机的风轮包括立柱10、转动主轴20、风叶轮30、风叶轮支撑架40、导风罩50、导风罩支撑架60、喇叭口70。所述立柱10支撑在地面上，它是一个空心柱体。转动主轴20可转动地套接在立柱10之内，转动主轴20下端是与发电机连接的部分，上端部分伸出立柱之外作为连接固定风轮之用。通过风叶轮支撑架40的连接将所述风叶轮30穿设在所述转动主轴20上露出立柱的部分，在风力作用下，风叶轮30围绕并带动转动主轴20转动，进而发电。导风罩50在其上方通过辐射状的所述导风罩支撑架60越过所述风叶轮30与所述转动主轴20可转动的连接，导风罩50下方通过所述导风罩支撑架60越过所述风叶轮30与所述立柱10可转动的连接。
30.所述风叶轮30有一个上、下两端面封闭、内侧面封闭围成的轮形壳体34，只有外侧面敞开为受风口，所述轮形壳体34以所述转动主轴20为轴心，在所述轮形壳体34内设有若干风叶片31，所有的风叶片以所述转动主轴20为轴心竖立着、呈辐射状均匀分布成一圈360
°
，形成圆的轮形，每个风叶片31固定在轮形壳体34上形成一个整体的轮。相邻两个风叶片31之间，外侧间距大于内侧间距，形成外宽内窄的风道，实现增压效果。
31.在所述风叶轮30的外围是与之同轴且等高的所述导风罩50，导风罩也是轮形的。导风罩包括若干矩形的导风片51、外沿骨架53、内沿骨架54、封闭板55、加强筋56。作为优选方式，每个导风片51由矩形的导风片主体511、导风片主体外围的矩形框512和导风片中轴513组成，所述导风片中轴513固定设置在导风片主体511竖向的中轴线上，导风片的矩形框的设置可在满足强度的情况下节约导风片的厚度，导风片中轴两端与矩形框可转动连接，使得导风片可绕其导风片中轴转动。所述外沿骨架53为位于导风罩外沿的上、下两个环形的骨架，所述内沿骨架54为位于导风罩内沿的上、下两个环形的骨架，所述导风片51竖立安装，其矩形框512外侧安装在上、下两个外沿骨架53上，矩形框的内侧则安装在上、下两个环形的内沿骨架54上，这样支撑起导风罩的轮形主体，所有的导风片51辐射状均匀竖立分布成圆的轮形，上、下两端面均以封闭板55封闭起来，外侧敞开成受风口，所述导风罩50的每个导风片51与所述风叶片31一一对应，立在风叶片31外围，所述导风片内侧接近所述风叶片的外侧，使得导风罩50内侧与所述风叶轮30外侧连通形成外宽内窄的增压风道，风道进一步增压。导风片51与风叶片31不接触，离开大约50mm的距离，以便转动时不发生干涉。作为优选方式，所述导风片的与经过它的导风罩直径之间的夹角可在0-45度之间调节。另外在封闭板55内表面上、矩形框连接的位置设有加强筋56，加强筋56连接在内沿骨架54和外沿骨架53之间的。
32.导风片主体511镶嵌固定安装在矩形框512中。导风片51是可转动的，这样可以调节开闭，调节受风口的大小和角度，因此，在所述导风罩50下端封闭板的下侧面(避免淋雨)还设置了导风片转动机构59，在它的带动下所有的导风片主体511可绕导风片中轴513而转动。如图1-6所示，所述导风片转动机构59包括电机591、拉杆592、旋转臂593、转动链轮594、链条595；每个导风片中轴513穿过加强筋56和封闭板55，同轴固定套设在一个转动链轮594
内；在两个相邻的加强筋56之间连接一个电机安装板57，其上安装所述电机591，所述拉杆592的内端与电机591的输出轴连接、外端可转动地连接着旋转臂593的一端，旋转臂593的另一端则与所述导风片中轴513连接，带动导风片中轴513和转动链轮594转动，一根所述链条595则环绕啮合于所有的转动链轮。这样，电机591的转动就可以带动所有转动链轮同步转动，导风片就随之转动了，风力过大的时候，可以关闭导风叶片，暂停发电，以免损坏设备。电机的转动调节通过现有市售的风速传感器和控制电路实现。
33.所述导风片转动机构59中还为每个所述转动链轮594的外侧配置一对张紧链轮596，通过张紧链轮安装板58固定在所述加强筋56上，张紧链轮都啮合在所述链条595上、且相对位于所述转动链轮的两侧，如图5、图6、所示，转动链轮594靠近外沿骨架53，张紧链轮靠近内沿骨架54，链条的啮合顺序是张紧链轮-转动链轮-另一个张紧链轮。在每个所述转动链轮594配置的一对张紧链轮596中，其中一个带有张紧度调节机构，每个所述张紧度调节机构包括一个固定在张紧链轮安装板58上的滑道(图中未示出)和一个固定的螺母597，滑道上可滑动地安装有一个滑块598，滑块一侧与张紧链轮的轴连接，另一侧固定有一个螺钉599，所述螺母597与螺钉599螺纹连接，拧动螺钉时，螺钉带动滑块和该张紧链轮往复移动，从而调节链条595的张紧度。