一种改进型水平轴风力机及其使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107905941A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201711120677.9(22)申请日2017.11.13(71)申请人扬州大学地址225100江苏省扬州市邗江区大学南路88号(72)发明人曹九发朱卫军赵永岭柯世堂徐浩然李小川孙振业(74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人戴朝荣(51)Int.Cl.F03D1/06(2006.01)F03D7/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图8页(54)发明名称一种改进型水平轴风力机及其使用方法(57)摘要一种改进型水平轴风力机及其使用方法，包括塔架、机舱、主轮毂、风轮叶片和收拢机构；机舱安装在塔架的顶端，主轮毂安装在机舱的前端，多片风轮叶片均匀地围绕着主轮毂布置，风轮叶片通过收拢机构与主轮毂相连，收拢机构使得风轮叶片能够在叶根处旋转并向机舱靠拢，从而使风轮叶片的展向垂直于风轮旋转平面。当风力机遭受强风或者台风时，通过改进风轮叶片和收拢机构，实现风轮叶片在叶根附近折起旋转，向机舱靠拢，叶片展向与来流风速方向尽量保持平行，减弱风力机的风剪切不稳定荷载，同时大大减少风力机的风荷载面积，从而减少水平轴风力机停机后受到的载荷，对提高风力机的抗台风能力，保证风力机寿命具有重要意义。CN107905941ACN107905941A权利要求书1/2页1.一种改进型水平轴风力机，其特征在于，包括：塔架(1)、机舱(2)、主轮毂(3)、风轮叶片(4)和收拢机构(5)；所述机舱(2)安装在塔架(1)的顶端，所述主轮毂(3)安装在机舱(2)的前端，多个风轮叶片(4)均匀地围绕着主轮毂(3)布置，所述风轮叶片(4)通过收拢机构(5)与主轮毂(3)相连，所述收拢机构(5)使得风轮叶片(4)能够在叶根处旋转并向机舱(2)靠拢，从而使风轮叶片(4)的展向垂直于风轮旋转平面。2.如权利要求1所述的一种改进型水平轴风力机，其特征在于：所述收拢机构(5)包括球形轮毂(6)和旋转连接件(7)，所述球形轮毂(6)的一端为主轮毂连接端(8)，球形轮毂(6)的另一端连接旋转连接件(7)，所述旋转连接件(7)与风轮叶片(4)固定连接，旋转连接件(7)带动风轮叶片(4)围绕球形轮毂(6)的轴心旋转。3.如权利要求2所述的一种改进型水平轴风力机，其特征在于：所述球形轮毂(6)中开设有弧形的滑道槽(9)，所述滑道槽(9)的弧度范围为180°；球形轮毂(6)中还设有法兰支撑固定凸台(10)、两半式法兰(11)、电机固定台(12)、驱动电机(13)和连接滑块(14)，滑道槽(9)、法兰支撑固定凸台(10)和两半式法兰(11)同轴设置；所述法兰支撑固定凸台(10)围绕球形轮毂(6)的内壁设置，法兰支撑固定凸台(10)上固定有两半式法兰(11)，所述两半式法兰(11)紧贴球形轮毂(6)的内壁设置；所述电机固定台(12)固定在球形轮毂(6)的内壁上，电机固定台(12)上安装有驱动电机(13)，所述驱动电机(13)的输出轴上固定有驱动齿轮(15)，所述驱动齿轮(15)与两半式法兰(11)相啮合；所述连接滑块(14)与滑道槽(9)相配合，连接滑块(14)的一端与两半式法兰(11)固定连接，连接滑块(14)的另一端伸出滑道槽(9)与旋转连接件(7)固定连接，驱动电机(13)驱动两半式法兰(11)旋转，两半式法兰(11)带动连接滑块(14)在滑道槽(9)中滑动，从而带动旋转连接件(7)围绕球形轮毂(6)旋转。4.如权利要求3所述的一种改进型水平轴风力机，其特征在于：所述滑道槽(9)、法兰支撑固定凸台(10)、两半式法兰(11)和连接滑块(14)的数量均为两个且互为一一对应的关系，电机固定台(12)安装在两个两半式法兰(11)之间，驱动电机(13)采用双输出轴电机，驱动电机(13)的上下两个输出轴分别与两个两半式法兰(11)相配合。5.如权利要求3所述的一种改进型水平轴风力机，其特征在于：所述球形轮毂(6)中还设有滑道槽盖板(16)和盖板支撑件(17)，所述滑道槽盖板(16)呈弧形，滑道槽盖板(16)的两端固定在连接滑块(14)上，用于遮盖滑道槽(9)的空隙，所述盖板支撑件(17)固定在球形轮毂(6)的内壁上，对滑道槽盖板(16)进行支撑和导向。6.如权利要求2所述的一种改进型水平轴风力机，其特征在于：所述球形轮毂(6)两侧可拆卸地安装有两个侧导流罩(18)。7.一种如权利要求4所述的改进型水平轴风力机的使用方法，其中，风轮叶片(4)数量为三片，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、当风速长期大于额定风速或者收到台风的预警时，水平轴风力机停机，三个风轮叶片(4)中的一个处于垂直于机舱(2)上表面，其他两个分布在机舱(2)两侧；