[实用新型]水平轴风力发电机的自动扭转机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水平轴风力发电机，具体指一种水平轴风力发电机的自动扭转机构，以防止因风向变化而引起电缆扭断的现象。

背景技术

为了充分利用风能，目前的风力发电机通常具有能自动调节迎风方向的功能，即随着风力方向的改变，风力发电机将随之旋转，但当风力发电机旋转角度过大时，将会引起输电线的扭断。为了解决该问题，较常见的是采用集电环。也就是，小型水平轴风力发电机发出的电依次通过输电线-集电环-输电线-控制器后到达蓄电池，其中集电环外壳与发电机同步随风向旋转，集电环的铜极与电刷之间靠弹簧压紧成R面接触，请参见图3，集电环中主轴与短轴连接，短轴再通过法兰盘固在外支架上。在使用初期阶段，铜极外圆表面较光滑，接触较好，因此能输电正常。但随着时间的推移，由于铜极和电刷内均存在着杂质，因而电蚀、火花随着电流负载和发电机转速的增加而增加，且磨损逐渐加重，故最终将影响输电效率。再者，集电环组件中存有两个轻型深沟球轴承，该轴承在风力发电机内的润滑条件较差，在较高温度下工作，润滑脂会被蒸发，轴承会锈蚀，以至于进一步影响使用寿命。显然，通过集电环进行电输送，它的质量和寿命将直接影响着整台风力发电机的性能。

为了改善上述输送性能，且又能避免风向变化而引起电缆扭断的现象。人们也设计出另一种输电方式。如中国专利授权公告号为CN2528138Y的《小型风力发电机自动解缆装置》就披露了这样一种结构，该自动解缆装置包括立管，立管内通过轴承安装有转向轴，发电机固定在转向轴的上端，电缆穿过转向轴后与发电机连接，转向轴上套装有扭簧，该扭簧的一端固定连接在立管管壁上，另一端固定连接在转向轴上。使用时，当风力减弱或消失时，可以利用扭簧，使转向轴回位，避免产生过大的转向角，因而这种结构省去了集电环组件，消除了集电环引起的质量隐患，且还具有结构简单，成本低的特点。

但上述解缆装置中仅设置一根扭簧，它只能对正方向受风而旋转限位。可由于自然环境中的风向是不定的，因此上述装置在反方向受风时将不能限位，即仍无法完全有效地达到防止电缆扭断的目的。同时由于风力发电机固定在立管的上端，在实际制作时工艺困难，不易实现应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种结构简单、易于实施且能有效防止输电线扭断的水平轴风力发电机的自动扭转机构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该水平轴风力发电机的自动扭转机构包括与风力发电机外壳相连的中空机体和通过轴承安装在机体下部的短轴，该短轴内开有供输电线穿过的轴向通孔，所述短轴的下端外伸于所述的机体，所述的短轴上端伸入到机体的空腔中，其特征在于：在位于所述机体空腔中的短轴上套设有扭转方向相反且上下分布的左旋弹簧和右旋弹簧，该左、右旋弹簧的一端固定所述的短轴上，另一端固定在所述的机体上，而所述输电线经过所述的轴向通孔后与风力发电机相连。

为了防止输电线在轴向通孔口部的磨损，在所述短轴上方的机体空腔中还设有所述输电线的导向件；该导向件可以包括固定在机体上的支架，该支架侧向延伸有一上悬臂，在该上悬臂中开有位于轴向通孔上方的穿线孔，利用穿线孔，可以使输电线不再与轴向通孔口部接触，即相对于通孔内壁处于悬空的状态，以进一步保护输电线。

在上述的优化方案中，所述的穿线孔中还可以嵌有所述输电线的紧固套，以确保上部分输电线相对于风力发电机固定不动，避免输电线的疲劳变形。

上述支架侧面还可以依次设有位于所述上悬臂下方的中悬臂和下悬臂，所述的左、右旋弹簧的另一端可以分别固定在所述的中悬臂和下悬臂上，使左、右旋弹簧的另一端能方便地实现与机体相固定的目的。

较好的方案是，在位于机体空腔中的短轴上还可以开有一径向螺孔，在该径向螺孔中螺接有一螺钉，左、右旋弹簧的一端同时固定在该螺钉上，使左、右旋弹簧的一端与短轴相固定。

与现有技术相比，由于本实用新型的的短轴上同时套设有左、右旋弹簧，因而无论风向如何变化，均可以使一弹簧收紧，另一弹簧放松，从而能实现不同风向的旋转限位，故本实用新型同样无需集电环组件，且能有效地解决输电线的扭断现象，同时还具有结构简单、小型化，易于实施应用的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1中I部分的放大示意图；

图3为现有技术中水平轴风力发电机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。