[发明专利]一种轻型风力发电装置

说明书

本发明涉及轻型风力发电装置，包括框架结构、转动叶片装置和发电机组。通过对转动叶片装置中弧形风力叶片的改进，使得风力利用率得到了大幅度改善，通过在其合适位置设置有合适角度和合适材质的止速片，使得在风大的时候能够合理降速，使得该轻型风力发电装置的耐久性和稳定性得到改善，更加有利于该类风电装置的推广。

技术领域

本发明属于风力发电和材料领域，具体涉及一种轻型风力发电装置。

背景技术

目前的风力发电机组主要设置在西部风口位置或海上，其对叶片材质要求极其高，并且也对轴承等接触件要求非常高，这是由于现有风电机组很多没有风力的限速装置，也就是说当风力非常大的时候，风电叶片长期高转速转动，对轴承等接触件的磨损。即使有风力限速的装置也是通过对转动轴的降速来达到限速的目的，徒增加了很多其他易损件。

弧形风力叶片的风力发电机目前也有一些研究，被业内称为冰风机，其特点是非常容易小型化，风力资源利用率较高，但是由于其转速相对传统风力叶片快很多，其对易损件的破坏力非常大，因此在风力大的时候如何对其进行降速成为需要重点关注的内容，如果不能很好的解决合理降速的问题，则会严重阻碍弧形风力叶片的风力发电机的发展。

发明内容

本发明通过提出一种轻型风力发电装置。

具体通过如下技术手段实现：

一种轻型风力发电装置，所述轻型风力发电装置包括框架结构、转动叶片装置和发电机组。

所述框架结构包括竖直设置的转动杆，在转动杆顶端和下端分别设置有上轴承和下轴承，横向“U”型设置的固定架固定连接上轴承外端和下轴承外端，所述固定架通过支架与发电装置底端固定连接，所述转动杆下端与所述发动机组的输入轴相连。

所述转动叶片装置包括风力叶片、设置在风力叶片上的止速片以及连接风力叶片和所述转动杆的加强筋，所述风力叶片为弧形设置且端部与所述转动杆长度相同且固定连接，所述风力叶片沿着端部直至顶部为长度逐渐缩小的方式设置，并在顶部缩小为竖直长度为0的尖角状设置；在所述风力叶片的内弧部设置有止速片，所述止速片分为止速片下段和止速片上段，所述止速片下段的端部和止速片上段的顶部与所述风力叶片的端部和顶部逆向设置，且所述止速片下段的端部与所述风力叶片内弧部固定连接，所述止速片的平面与所述风力叶片所成夹角为α，且α的角度设置为39~61°。

所述止速片下段的材质为高强度橡胶，所述止速片上段的材质为不锈钢，所述止速片上段的长度为L，所述止速片下段的长度为L₁，其中L：L₁=（2~2.5）:（1.5~1.8）。

所述发电机组设置在所述框架结构的下端。

作为优选，所述风力叶片的弧度为38~50°。

作为优选，所述止速片下段的端部与所述风力叶片内弧部固定连接的部位与所述风力叶片端部的距离：该部位与所述风力叶片顶部距离=（1~1.2）:（3.1~3.8）。

作为优选，所述高强度橡胶材质按质量份数比计为：天然橡胶：52~60份，丁基橡胶：5~8份，环氧树脂：2~3份，炭黑：10~15份，增塑剂：3~5份，聚乙二醇：1~3份，硫酸钙：1~2份。

作为优选，所述止速片上段的材质为不锈钢，所述不锈钢按质量百分比计为：C：0.09~0.12%，Si：0.5~0.8%，Mn：0.8~1.5%，Cr：3~8%，Mo：0.6~1.1%，V：0.15~0.35%，Ti：0.03~0.05%，Ni：0.2~0.5%，P<0.02%，S<0.01%，N<0.008%，余量为Fe和不可避免的杂质。

作为优选，所述止速片为长方形的片材结构。

作为优选，所述止速片与所述风力叶片之间也设置有加强筋。