[实用新型]活径帆板风力机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电装置，具体是涉及一种帆板式的风力发电装置。本实用新型的风力发电装置通过调整帆板框的位置，可以在不同风力下正常运转。

背景技术

当今社会，能源问题日益引起人们的关注。煤、石油、天然气等能源不可再生，日渐枯竭，风力、水力、太阳能、潮汐等能源则受客观条件影响，难以为人们方便使用。风力发电不消费能源，不产生污染，是一种极具发展潜力的绿色能源，在当前能源严重不足，农村及边远地区电力十分短缺的情况下，风力发电的作用更为突出。

目前使用的风力发电机的传动机构都是刚性的，其显著的缺点是随着风力增大，发电容量也增大，风力减小，发电容量也减小，致使发电机的发电容量忽高忽低，不能恒定。并且在风速较低(低于7.5米/秒)和较高(16.6米/秒)时发电机都要停止工作，因为风速较低时，传动机构阻力较大，不能启动，风速较高时，又容易损坏传动机构。

一些风力发电机试图通过改变风叶的迎风角度来解决问题，但这类装置作用有限，角度较小时，启动困难，角度较大时，运转时阻力过大，同时抗风强度亦受影响，启动难与阻力大的矛盾依然存在。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种帆板框位置可调的活径帆板风力机，通过调整帆板框的位置，以调节风轮的直径，可以在不同风力下正常运转，保证风力机的安全运行。

本实用新型的活径帆板风力机由塔架1、力臂4、帆板框5、帆板10和发电机12组成，轴套3安装在塔架1顶端的垂直轴2上，沿垂直轴2水平旋转；2～6个力臂4的一端固定于轴套3上，沿轴套3径向均匀分布，构成风轮；轴套3通过齿轮箱11与固定在垂直轴2内的发电机12连接；在力臂4的同一侧面上安装有可沿力臂4前后移动的帆板框5，帆板框5上安装有帆板10，该帆板10以帆板框5的一个侧边为轴，只可在力臂4的一侧水平转动。

其中，在轴套3的外部固定有卷扬机8，通过钢丝绳9与帆板框5连接，由刹车装置7操纵，控制帆板框5在力臂4上的前后移动。

塔架1借鉴塔吊的构造，由若干个塔节组成，在塔架1的外围安装有液压机13，液压机13与垂直轴2连接，用于抬升垂直轴2以装卸塔节。

一般地，在轴套3上固定4个力臂4以构成活径帆板风力机的风轮，相邻力臂4之间的夹角为90°。

本实用新型通过调节帆板框的位置，实现了风轮直径的自由调节，同时帆板自身又可以转动，使得在不同的风力情况下，活径帆板风力机均可以正常匀速运转，发电机的发电容量恒定，也保证了风力机的安全运行。

本实用新型的活径帆板风力机结构简单，可以充分利用风力资源，安全高效。

附图说明

图1是本实用新型活径帆板风力机的结构示意图；

图2是图1中风轮的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的活径帆板风力机结构如图1所示，包括有塔架1、力臂4、帆板框5、帆板10和发电机12，其中塔架1是借鉴塔吊的构造，由若干个塔节组成的，在塔架1的外围安装有液压机13，液压机13与垂直轴2连接，用于抬升起垂直轴2，一节一节地加入塔节，将塔架1升高，或者取出塔节，将塔架1降低。

风轮的结构如图2所示，是将4个力臂4的一端固定于轴套3上，沿轴套3径向均匀分布构成，相邻力臂4之间的夹角为90°。在力臂4的同一侧面上安装有可沿力臂4前后移动的帆板框5，帆板框5上安装有帆板10，该帆板10采用不锈钢制作，内芯网格加固，以帆板框5的一个侧边为转动轴，只可在力臂4的一侧水平转动。其中，迎风一侧的帆板被帆板框挡住，不转动(相对于帆板框而言)，阻力较大；背风一侧的帆板可以沿一侧的帆板框轴自由随风转动，阻力较小。

轴套3安装在塔架1顶端的垂直轴2上，可以沿垂直轴2水平旋转，同时用钢缆6将力臂4斜拉至塔架1的顶上，将力臂4加固。如图1所示，在轴套3的外部固定有卷扬机8，通过钢丝绳9与帆板框5连接，由安装在垂直轴2上的刹车装置7操纵，控制帆板框5在力臂4上的前后移动。当风力小时，帆板框5向外移动，帆板10在力臂4上以较大的直径旋转，作用力臂长，只需较小的动力就可以使风轮运动；风力大时，帆板框5向内移动，帆板10在力臂4上以较小的直径旋转，作用力臂缩短，运动阻力增加，减慢风轮的运行速度，使风力机始终处于安全运行状态。

力臂4迎风一侧的帆板10被帆板框5挡住，风掠帆板面，动力较大，力臂4背风一侧的帆板10随风转动，风掠帆板轴线，阻力较小，两帆板10以垂直轴2为转动轴，产生巨大的不平衡力，从而推动风轮旋转。轴套3通过齿轮箱11与固定在垂直轴2内的发电机12连接，带动发电机12发电。