[实用新型]变桨距风力机及风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力机，特别是具有变桨结构的风力机。

背景技术

风力机是将风能转换为机械能的装置，传统的风车就是一种常用的风力机。现代社会中利用风能进行发电的设备将风力机转换的机械能进一步转换成电能加以利用。

由于自然界中风的速度是时刻变化的，当风速迅速增加时，风力机捕获的风能瞬时增加，这对风力机产生能量冲击，这些能量转换成的电能对电路系统也会产生大的冲击。这种冲击对于风力机即连接的蓄电池或负载设备（电网）会产生不利影响，甚至会造成装置的损毁。为了避免这种风速突然增大所带来的冲击，人们发明了变桨距结构。变桨距机构就是在额定风速以上，依据风速的变化随时调节桨距角，控制吸收的机械能，一方面保证获取最大的能量且不超出风力机系统最大的承受能力，另一方面减少风力对风力机传动链机构的冲击。具体的就是在风速较大时，变桨距结构使得桨叶迎角减小；风速小时，使得桨叶迎角增大。

实现上述变桨距功能的结构有多种，比较典型的是Soviet调速器和Aerowatt装置。这两种装置的原理基本相同，在桨叶的根部设置有变桨转动轴，同时变桨转动轴上设置平衡配重件，变桨转动轴还通过连杆连接一个活动压板，活动压板下设置两个弹簧，一个比较硬，一个比较软。当风速超过额定值时平衡配重件旋转产生的惯性力使得桨叶绕变桨转动轴的轴线转动，从而使得桨叶迎角变小。同时，变桨转动轴的转动驱动所述连杆，进而推压所述活动压板压缩弹簧。压板首先压缩软弹簧，当软弹簧变形到一定程度后，压板压到硬弹簧，此时硬弹簧与软弹簧同时发生作用。压板和弹簧的存在使得桨叶的迎角变化在可以控制的范围内，使得变桨距起到应有的作用。

上述Soviet调速器和Aerowatt装置存在的一个问题是：由于在变桨过程中，首先需要压缩软弹簧，由于自然风的多变性，这样软弹簧变形的次数和幅度都比较高，更容易发生疲劳损害，降低结构的使用寿命。

实用新型内容

为了解决现有搭载Soviet调速器和Aerowatt装置的风力机由于弹簧疲劳导致的使用寿命降低的问题，本实用新型提供了一种变桨距风力机，通过调整弹簧的设置提高了风力机的使用寿命。且根据用户具体的使用环境的年平均风速的不同，在安装时设定特定初始安装角度，最大限度的发挥叶片的启动性。

本实用新型的技术方案如下：

变桨距风力机，包括桨叶，所述桨叶的根部设置有变桨转动轴，在所述变桨转动轴上设置有转动平衡体，所述变桨转动轴通过连杆机构与活动压板连接，当所述平衡体带动所述变桨转动轴转动时，所述连杆机构驱动所述活动压板推压弹簧组，所述弹簧组包括至少两个弹簧，分别为第一介入弹簧和第二介入弹簧，当所述活动压板推压所述弹簧组时首先推压第一介入弹簧，当所述第一介入弹簧压缩到预定程度时活动压板接触并推压所述第二介入弹簧；所述第一介入弹簧的弹性模量大于所述第二介入弹簧的弹性模量。

所述变桨距风力机设置有压紧结构，所述压紧结构挤压所述第一介入弹簧，使得所述第一介入弹簧处于压缩状态。

所述压紧结构包括设置在所述第一介入弹簧端部的螺栓和螺母，所述螺母沿所述螺栓的轴线方向移动以挤压所述第一介入弹簧。

所述桨叶与轮毂连接，所述轮毂套接在主轴上，所述主轴与所述轮毂接触段为锥形，且所述轮毂与所述主轴之间为过盈配合。

所述变桨距风力机还包括从所述主轴端部固定所述轮毂的轮毂螺栓，所述轮毂螺栓的螺纹的旋转方向与所述桨叶的旋转方向一致。

在所述轮毂螺栓的头部与所述主轴之间依次设置有止动垫片和垫板；所述垫板与所述轮毂之间设置有紧固结构。

所述紧固结构为螺钉紧固结构。

在所述轮毂螺栓头部设置有直边，所述止动垫片沿所述直边向上弯折。

所述止动垫片与所述垫板之间设置有定位结构。

风力发电机，设置有上所述风力机。

本实用新型的技术效果：