[实用新型]一种基于液压驱动主动控制风力机叶片尾缘襟翼结构

说明书

本实用新型公开了一种基于液压驱动主动控制风力机叶片尾缘襟翼结构，所述襟翼结构组件包括襟翼体、襟翼轴、底座。所述的液压驱动系统，形式简单可实现来流与回流的液压系统，活塞杆，连杆。所述尾缘襟翼长度为叶片弦长1/3。整体结构可与叶片分离，实现装卸维修。本结构设计，结构简单可靠且质量小，驱动系统占地面积小，运行平稳可靠性高。襟翼摆角控制精度高，对挥舞、扭转运动的颤振抑制效果显著，可控制大展弦比叶片上发生的经典颤振。

技术领域

本实用新型涉及一种基于液压驱动主动控制风力机叶片尾缘襟翼结构。

背景技术

近年来风力发电机叶片尺寸越来越大，在大展弦比的叶片上经典颤振发生机率逐渐提高，经典颤振的挥舞/扭转耦合位移的发散不稳定运动是风力机叶片断裂失效的重要原因。实验表明尾缘襟翼能较好的应用于叶片的气弹减载与颤振抑制。已有结构系统为利用步进电机驱动刚性尾缘襟翼的角度控制，驱动部分是步进电机利用齿轮副驱动尾缘襟翼转动轴，尾缘襟翼结构部分是利用转动轴在限定角度区域内带动轻质控制面摆动。研究表明主动控制控制面偏转角转动，能有效抑制风力机叶片经典颤振。液压驱动相比于电机驱动，其优点在于结构简单，紧凑，占地面积小，而且重量轻，工作时运行平稳，可靠性高。

发明内容

本实用新型的目的在现有控制理论基础上，提供一种新的驱动系统和机械结构，一种基于液压驱动主动控制风力机叶片尾缘襟翼结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：尾缘襟翼部分利用螺栓将之底座固定在叶片尾缘部，其结构部分包括襟翼体，襟翼轴，底座，液压部分包括液压缸(简化液压回路)，活塞杆，连杆。襟翼轴区别于传统圆柱形，为小角度曲面滑块，与襟翼体只有轴向移动，无周向转动。与底座大角度曲面滑轨可实现15度滑动。液压缸固定在底座载物台上，活塞杆与连杆之间为转动副，连杆与襟翼轴之间为转动副。

本实用新型的有益效果是：尾缘襟翼整体机构更加轻巧，在运行过程中，行程与回程切换时形成冲击小，结构系统所受震荡较小。液压连杆驱动系统占地面积小，尤其是横向面积小，工作运行平稳，可靠性高，控制精度上优于电机齿轮传动系统，而且整体振动小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型尾缘襟翼结构示意图；

图2为尾缘襟翼行程示意图；

图3为尾缘襟翼轴向剖面图；

图4为尾缘襟翼三维结构图；

图5为风力机叶片弦向剖面图；

附图标记说明：

1.襟翼体，2.转动副1，3.襟翼轴，4.连杆，5.转动副2，6.活塞杆，7.液压缸，8.载物台，9. 底座。

具体实施方式

在图1中，尾缘襟翼结构包括有襟翼体1，襟翼轴3，底座9。襟翼体1外形为“A”,A形襟翼体结构牢固且形式简单质量轻，襟翼轴3为曲面滑块结构与襟翼体1连接只有轴向自由度，周向无自由度，因此襟翼体1与襟翼轴3可实现联动。底座9顶部有一大角度曲面滑轨，与襟翼轴3角度差30度，底座9内部有足够空间，可供襟翼体1来回摆动。

如图2所示行程与回程，襟翼轴3，连杆4，活塞杆6，液压缸7构成四杆机构。转动副1为A点，转动副2为B点，液压缸顶部为C点，襟翼轴3在左极限位时，A,B,C三点共线，B点形成死点，由于死点结构受力方向与杆平行特殊性，当活塞杆6受液压缸7正向推力时，提供给连杆4的力的作用方向平行于连杆4，连杆4迫使襟翼轴3沿曲面滑动至右极限位。此时液压缸7为活塞杆6提供反向推力，四杆机构回程，拉动襟翼轴3回到左极限位。

如图3所示，液压缸7安装在载物台8上，活塞杆6与连杆4通过转动副1连接，连杆4通过转动副2连接襟翼轴3左上角，襟翼轴3长于底座9。整个尾缘襟翼结构通过螺栓固定在风力机叶片尾缘部分。