一种叶片前倾式大型风电叶轮装置.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CN105464900A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201610032918.3(22)申请日2016.01.19(71)申请人苏德华地址215400江苏省苏州市太仓市城厢镇县府西街219号2幢203室(72)发明人苏德华(74)专利代理机构苏州广正知识产权代理有限公司32234代理人徐萍(51)Int.Cl.F03D1/06(2006.01)F03D7/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种叶片前倾式大型风电叶轮装置(57)摘要本发明公开了一种叶片前倾式大型风电叶轮装置，包括叶片、拉绳、旋转支架、轮毂、变桨距机构和旋转驱动器，所述叶片向迎风方向相对所述轮毂的旋转轴线倾斜同一角度形成一个锥形，所述旋转支架设置在每个所述叶片上并与所述叶片的旋转轴线同轴设置，所述拉绳通过连接所述旋转支架把相邻的所述叶片相互连接起来，所述拉绳和所述旋转支架一起连成一个闭环，所述叶片通过所述变桨距机构和所述旋转驱动器共同驱动下在规定的角度内转动改变浆矩角。通过上述方式，本发明能够兼顾叶片长度、叶片面积、叶片相对厚度、叶片加强元素应用这些相互矛盾的问题，较好的解决了大型风电叶轮改善叶片的气动学外形和增加叶轮结构强度的矛盾。CN105464900ACN105464900A权利要求书1/1页1.一种叶片前倾式大型风电叶轮装置，其特征在于，包括叶片、拉绳、旋转支架、轮毂、变桨距机构和旋转驱动器,若干个所述变桨距机构等距离设置在所述轮毂的侧面，所述叶片的根部与所述变桨距机构相连，所述叶片向迎风方向相对所述轮毂的旋转轴线倾斜同一角度形成一个锥形，所述旋转支架设置在每个所述叶片上并与所述叶片的旋转轴线同轴设置，所述拉绳通过连接所述旋转支架把相邻的所述叶片相互连接起来，所述拉绳和所述旋转支架一起连成一个闭环，所述旋转驱动器设置在每个所述叶片与所述旋转支架的连接处，所述叶片通过所述变桨距机构和所述旋转驱动器共同驱动下在规定的角度内转动改变浆矩角。2.根据权利要求1所述的大型风电叶片装置，其特征在于，所述轮毂的旋转轴线迎风端抬高，使所述叶片旋转在顶点时，所述叶片基本垂直于地平面。3.根据权利要求1所述的叶片前倾式大型风电叶轮装置，其特征在于，所述变桨距机构和所述旋转驱动器共用一个电源或液压源。4.根据权利要求1所述的叶片前倾式大型风电叶轮装置，其特征在于，所述旋转支架为刚性体，所述旋转支架的两端各连接一根所述拉绳并把所述拉绳支撑出所述叶片的旋转范围。5.根据权利要求4所述的叶片前倾式大型风电叶轮装置，其特征在于，每个所述叶片上设置一个所述旋转支架使所述叶片之间连接一根所述拉绳，或者每个所述叶片上设置两个所述旋转支架使所述叶片之间连接两根所述拉绳。6.根据权利要求1所述的叶片前倾式大型风电叶轮装置，其特征在于，所述旋转驱动器包括驱动马达、驱动齿轮、被动齿轮、连接法兰以及旋转轴，同一个所述叶片的两段之间通过所述旋转轴和所述连接法兰刚性连接，所述驱动马达设置在旋转支架内并与驱动齿轮相连接，所述被动齿轮固定在所述连接法兰上并与所述驱动齿轮相连接，由所述驱动马达带动所述驱动齿轮转动，所述驱动齿轮转动带动所述被动齿轮转动，所述被动齿轮转动带动叶片转动改变浆矩角。2CN105464900A说明书1/4页一种叶片前倾式大型风电叶轮装置技术领域[0001]本发明涉及风力发电机叶轮领域，特别是涉及一种叶片前倾式大型风电叶轮装置，适用于上风型风轮。背景技术[0002]风力发电机是一种利用风力推动叶片旋转，再带动发动机发电的新能源装置。根据空气动力学原理，能最大限度的把风能转化成机械能的风电叶片应该具有以下基本特点，一是风电叶片要尽力薄，这样才能提高升阻比，即提高风产生的叶片动力减少叶片旋转的阻力；二是在叶片设计的旋转速度范围内，叶片要有适当的实度，即叶片的宽度即弦长不能太小，特别是叶尖部的宽度不能太小；三是叶片的长度越长越好，尽力增加叶片的扫风面积，四是为了减小对叶片结构强度的要求而应用加强元素如拉绳或支柱，加强元素有利的一面是可以降低叶片对自身结构强度的要求改善叶片的气动学外形，不利的一面是其旋转时会增加阻力，如果加强元素阻力太大对风能利用效率的影响得不偿失就失去了加强元素的意义。如果叶片从根部到尖部依靠自身结构强度独立受力，叶片的长度增加一倍，根部承受的力就会增加数倍。大型风电的叶轮从改善叶片的气动学外形和增加叶轮结构强度两个方面上看，叶片长度、叶片面积、叶片相对厚度、叶片加强元素的应用是相互矛盾的，顾此失彼。[0003]从现在风电场正在应用的大型风电叶轮来看，还没有找到兼顾叶片长度、叶片面积、叶片相对厚度、加强元素阻力的方法，还没有看到大型风电叶轮使用拉