[发明专利]基于达里厄型风力发电机的扰流式气动刹车装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种达里厄风力发电机在运行过程中由于需要或出现超速危险时的气动刹车的装置，属于机械控制领域。

(二)背景技术

达里厄型风力发电机是由底座、通过转向器安装在底座上的主轴、安装在主轴上的叶片等组成的。长期以来，达里厄型风力发电机的刹车减速方法一直是困扰其设计加工的重要原因之一。传统设计方法一般使用摩擦式刹车片，这种刹车系统具有使用寿命短、刹车过程产生高温、摩损严重、对轴的伤害大、体积大、重量大、代价高等缺点。正是由于以上缺点，使得达里厄型风力发电机的刹车问题迟迟难以得到完善而彻底的解决。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、可靠、实用，能从根本上解决当前达里厄型风力发电机刹车困难、刹车结构复杂难题的基于达里厄型风力发电机的扰流式气动刹车装置。

本发明的目的是这样实现的：在达里厄型风力发电机的叶片上安装有扰流珊、电机、齿轮组，扰流珊通过扰流珊转轴安装在叶片上，电机通过齿轮组连接扰流珊转轴；在达里厄型风力发电机的底座中安装有控制器、测速装置，测速装置与控制器相连，控制器与电机之间通过控制线路连接。

发明的设计思想是在达里厄型风力发电机的叶片上加装可张合的扰流珊，正常运行时扰流珊贴附于风力发电机的叶片上从而保持原来的翼形，不对气流产生影响；当由于某种原因需要进行减速或刹车时，控制扰流珊张开，此时扰流珊背面气流将剧烈扰动而使叶盆与叶背的压力差得到根本改变，使阻力增大、升力减小，从而达到减速刹车的目的。

其主要组成包括扰流珊、控制器、控制线路、电机、测速装置、叶片、主轴、底座、齿轮箱、转轴、换向器等。通过测速装置检测到风机的转速超过额定转速时，控制中心控制电机的正转使扰流珊打开，此时叶片背面气流将发生变化而使叶盆与叶背的压力差改变，使叶片转动产生的阻力增大、升力减小，使风机维持在正常工作状态，从而达到减速刹车的目的；当风速正常时通过控制中心让电机反转使扰流珊闭合，与叶片形成统一翼型，气流均匀从翼型表面流过，产生稳定的升力使风机正常工作。

本发明的主要优点在于用较简单的机构和方法实现了达里厄型风力发电机的减速刹车，本方法提出了不依赖机械摩擦的刹车思想。

(四)附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是扰流栅的主视图；

图3是扰流栅打开时的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，基于达里厄型风力发电机的扰流式气动刹车装置的构件包括控制器1，测速装置2，控制线路3，电机4，齿轮组5，扰流栅6，叶片7，扰流栅转轴8，底座9，换向器10，主轴11。主轴通过换向器安装在底座上，叶片安装在主轴上；扰流珊、电机、齿轮组安装在达里厄型风力发电机的叶片上，电机通过齿轮组连接扰流珊转轴；控制器、测速装置安装在达里厄型风力发电机的底座中，测速装置与控制器相连，控制器与电机之间通过控制线路连接。

当达里厄型风力发电机正常运行时：控制器1控制电机使扰流栅6关闭，扰流栅6紧紧贴附于达里厄风力发电机的叶片7上，此时扰流栅6不对流场产生影响。当遇到负载突降或其它原因引起的风机转速超过额定转速时：首先由测速装置2测得危险转速并传给控制器1，由控制器1控制电机4正转，由齿轮组5带动扰流栅转轴8，从而打开扰流栅6，此时扰流栅6背部气流产生剧烈扰动，叶片7的叶背与叶盆的原有的压力差得到巨大变化，叶片7失速，升力减小，风力发电机主轴11转速下降，从而使风机处于正常工作状态；当风速正常时，由控制器1控制电机4反转，通过齿轮组5带动扰流栅转轴8，关闭扰流栅6，扰流栅6紧紧贴附于达里厄风力发电机的叶片7上，气流均匀流过叶片7，产生稳定升力，风机正常工作。

结合图2，扰流珊是一个内嵌与翼型中的结构，他的外表面弧度与相同一侧叶轮翼型的弧度保持一致，保证叶轮整体的气动性能；上端有一转动销与叶轮衔接，使扰流珊能绕转动销灵活转动，下端与齿轮组的转轴连接，由电机驱动齿轮组与扰流珊的转轴转动来控制扰流珊的打开与关闭。

结合图3，是扰流珊打开时叶轮与扰流珊的结构示意图。他能更清楚的表达叶轮与扰流珊打开时的相对关系。