[发明专利]一种小型水平轴风力机轴向推力测量装置

权利要求书

1.一种小型水平轴风力机轴向推力测量装置，包括基座以及设置在所述基座顶部的小型水平轴风力机，所述小型水平轴风力机包括一水平输入轴、一水平输出轴以及设置在所述水平输入轴前端的叶轮，所述基座顶部还设置一光纤传感器，其特征在于，

--所述基座顶部沿所述水平输入轴的轴向方向前后间隔设置至少两个支座，所述水平输入轴可轴向移动地支撑于所述至少两个支座上，所述水平输入轴受到轴向推力时可在轴向上向后移动，

--所述水平输出轴与所述水平输入轴同轴布置，所述水平输出轴与所述水平输入轴整体均为实心轴，其前端呈空心筒体结构，所述空心筒体的前端沿周向均匀设置有若干方波状凹槽，所述水平输入轴的末端沿实心轴的外表面周向均匀设置若干方波状凸起，所述水平输入轴末端的方波状凸起与所述水平输出轴前端的方波状凹槽相适配，所述水平输出轴与所述水平输入轴处于连接状态时，所述水平输入轴末端的方波状凸起插设于所述水平输出轴前端的方波状凹槽中，且所述水平输出轴前端的空心筒体内设置有弹性体，所述弹性体仅在所述水平输入轴受到轴向推力时被压缩，

--所述水平输入轴的末端沿其外周面设置一环状凸肩，所述环状凸肩位于所述方波状凸起和靠近所述水平输入轴的末端设置的一所述支座之间，所述光纤传感器的感应表面正对所述环状凸肩的前侧或后侧端面，所述光纤传感器用以测量当所述水平输入轴受到轴向推力时所述环状凸肩的轴向位移量。

2.根据权利要求1所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，所述至少两个支座之间沿周向均布有至少三个水平轴承轴，各所述水平轴承轴的前后两端固定在所述至少两个支座上，并且每个所述水平轴承轴的前后两端均设置一相同尺寸的轴承，且各所述轴承的内圈均过盈套设在所述水平轴承轴上，各所述轴承的外圈之间夹持所述水平输入轴，所述水平输入轴受到轴向推力时可在轴向上向后移动。

3.根据权利要求1所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，所述弹性体为弹簧。

4.根据权利要求1所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，所述叶轮包括轮毂和设置在所述轮毂上的若干风力机叶片，所述轮毂固定设置在所述水平输入轴的前端。

5.根据权利要求4所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，所述轮毂通过紧固件紧固在所述水平输入轴的前端台阶面上。

6.根据权利要求1所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，各所述水平轴承轴的前后两端通过紧固件固定在所述至少两个支座上。

7.根据权利要求1所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，所述至少两个支座通过紧固件固定在所述基座顶部。

8.根据上述权利要求所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，所述紧固件包括螺母、弹垫和平垫。

9.根据上述权利要求所述的小型水平轴风力机轴向推力测量装置，其特征在于，各所述水平轴承轴的前后两端设置有台阶面，各所述轴承的内圈通过所述台阶面固定在各所述水平轴承轴上，并且各所述轴承均靠近所述支座的内侧布置。