專利名稱：風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的調(diào)節(jié)控制裝置，具體涉及一種風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力機(jī)運(yùn)行于自然風(fēng)場中，在風(fēng)速大于風(fēng)力機(jī)額定風(fēng)速時，風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速會隨風(fēng)速的增大而增高，需要進(jìn)行調(diào)控，防止風(fēng)力機(jī)超轉(zhuǎn)速。常見的調(diào)控方式有風(fēng)輪偏離風(fēng)向、風(fēng)輪定槳距失速、改變槳葉槳距角等，其中改變槳葉槳距角，即變槳距是更合理、更先進(jìn)的一種調(diào)控方式。變槳距調(diào)控有機(jī)械離心力驅(qū)動、電力或液力驅(qū)動以及風(fēng)壓驅(qū)動等方式。風(fēng)壓驅(qū)動變槳距是直接由槳葉把隨風(fēng)速而變化的風(fēng)壓力傳遞給變槳距機(jī)構(gòu)，在超過額定風(fēng)速時利 用風(fēng)壓力的變化來改變槳葉槳距角，借此保持風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出功率的穩(wěn)定。風(fēng)壓變槳距裝置結(jié)構(gòu)簡單，直接利用風(fēng)壓力的變化實(shí)施調(diào)節(jié)和控制，調(diào)節(jié)控制過程靈敏、穩(wěn)定、安全可靠。目前所見中小型風(fēng)力機(jī)風(fēng)壓變槳距的主要方式有風(fēng)輪整體平移和槳葉根部彈性材料彎折等方式。風(fēng)輪整體平移這種風(fēng)壓變槳距方式，變槳距機(jī)構(gòu)整體慣性較大，對風(fēng)速變化響應(yīng)的速度遲緩，零部件受力較大、磨損嚴(yán)重，且不易實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)全程變槳距控制；槳葉根部彈性材料彎折的風(fēng)壓變槳距方式，存在槳距改變范圍小、槳葉慣性力大，槳葉根部的彈性材料易疲勞失效、運(yùn)行壽命短的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，滿足風(fēng)力機(jī)在不同風(fēng)速下高效、平穩(wěn)安全運(yùn)行的要求，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，不需要使用特殊材料，可以跟蹤不同的風(fēng)速自動調(diào)節(jié)槳葉的槳距角，適用風(fēng)速范圍寬、對風(fēng)速變化響應(yīng)速度快。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，包括槳葉、輪轂和變槳機(jī)構(gòu)，變槳機(jī)構(gòu)包括對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)包括基座、平衡壓臂、壓臂拉桿、壓桿I、壓桿II、壓桿III、壓桿IV、壓縮彈簧和彈簧導(dǎo)桿，輪轂包括左端面、右端面和均布的加工側(cè)端面，每個加工側(cè)端面上固定一個槳葉軸套筒，槳葉軸套筒內(nèi)安裝槳葉軸，槳葉軸與槳葉軸套筒共軸線，可在槳葉軸套筒內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，槳葉固定在槳葉軸的外端，槳葉弦心線與槳葉軸軸線不共線，搖臂固定在槳葉軸的內(nèi)端，拉桿的一端與搖臂鉸接，另一端與同步盤鉸接，基座固定在輪轂的左端面上，同步盤置于基座中間，與壓臂拉桿的一端固定連接，壓臂拉桿的另一端與平衡壓臂固定連接，平衡壓臂和基座可沿壓臂拉桿的軸線方向做相對滑動，壓桿III、壓桿IV—端分別通過基座鉸接軸I、基座鉸接軸II與基座的兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I、彈簧鉸接軸II上，壓桿I、壓桿II 一端分別通過壓臂鉸接軸I、壓臂鉸接軸II與平衡壓臂兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I和彈簧鉸接軸II上，壓縮彈簧套接在彈簧導(dǎo)桿上，彈簧導(dǎo)桿的兩端分別與彈簧鉸接軸I、彈簧鉸接軸II固定連接。[0005]所述加工側(cè)端面?zhèn)€數(shù)為I 8。 所述彈簧導(dǎo)桿包括導(dǎo)向筒和導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿可沿導(dǎo)向筒內(nèi)壁滑動。當(dāng)來自槳葉的風(fēng)壓力通過槳葉軸、搖臂、拉桿、同步盤和壓臂拉桿拉動平衡壓臂時，壓桿向中間擠壓彈簧，在彈簧內(nèi)設(shè)彈簧導(dǎo)桿可防止彈簧在壓縮過程失穩(wěn)。所述彈簧導(dǎo)桿為空氣阻尼器，包括活塞和氣缸，氣缸與活塞密閉連接，活塞可在氣缸中自由滑動，活塞上有可調(diào)流量孔。在壓縮彈簧壓縮和伸張的過程中，活塞與氣缸有相對運(yùn)動，氣缸的容積發(fā)生相應(yīng)變化當(dāng)壓縮彈簧壓縮時，氣缸的容積減小，氣缸內(nèi)的空氣由可調(diào)流量孔排出；當(dāng)壓縮彈簧伸張時，氣缸的容積增大，空氣通過可調(diào)流量孔進(jìn)入氣缸，通過調(diào)整可調(diào)流量孔的大小，可獲得相應(yīng)的阻尼大小。采用空氣阻尼器可減緩彈簧的應(yīng)變速度，保持變槳距過程平穩(wěn)。所述對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)中有兩個并列的壓縮彈簧，當(dāng)槳葉風(fēng)壓力較大時，可獲得較大的阻尼。所述槳葉弦心線與槳葉軸軸線之間的夾角為2° 8。。當(dāng)槳葉面上有風(fēng)壓力時將產(chǎn)生風(fēng)壓力矩，使槳葉繞軸轉(zhuǎn)動一個角度，改變了原槳距角。為跟蹤不同風(fēng)速調(diào)節(jié)出適宜的槳葉槳距角，需要配置能與槳葉風(fēng)壓力隨時平衡的彈簧機(jī)構(gòu)，構(gòu)成隨風(fēng)速變化而實(shí)時改變槳葉槳距角的全程風(fēng)壓變槳距裝置。所述對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)以0. I 11的倍數(shù)對風(fēng)壓進(jìn)行縮放。通常壓縮彈簧在外力作用下，其壓縮行程與壓力是正比例的線性變化關(guān)系，而在風(fēng)壓力作用的變槳過程中風(fēng)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、槳葉上的風(fēng)壓力、槳葉槳距角都在變化，并且隨槳距角的增大，槳葉上的風(fēng)壓力由大變小，而且是非線性的變化規(guī)律。因此在槳葉風(fēng)壓力與壓縮彈簧之間需設(shè)置一種能高倍率縮小和放大風(fēng)壓力的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。當(dāng)施加作用力P時，作用力P、兩鉸接壓桿的夾角a、作用在壓縮彈簧上的力F之間的關(guān)系為F = P ctg( a /2)，即當(dāng)兩鉸接壓桿的夾角為170。時，作用在壓縮彈簧上的力為0.087P;當(dāng)兩鉸接壓桿的夾角為10°時，作用在壓縮彈簧上的力為11.43P。工作時，作用在槳葉上的風(fēng)壓力對槳葉軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過搖臂、拉桿、同步盤、壓臂拉桿以拉力的形式作用到平衡壓臂上，同步盤保證所有槳葉同步變槳，平衡壓臂受到的力通過壓桿I、壓桿II、壓桿III、壓桿IV、基座的相互作用傳遞到壓縮彈簧上，從而使槳葉的風(fēng)壓力與壓縮彈簧的彈力產(chǎn)生相互作用，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)對槳葉的風(fēng)壓力進(jìn)行縮放，并作用在壓縮彈簧上，縮放倍數(shù)隨槳葉槳距角的增大而增大，通過調(diào)整壓縮彈簧的預(yù)緊力，可設(shè)定變槳距的額定風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速時，槳葉風(fēng)壓力增大，風(fēng)壓力通過對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)作用在壓縮彈簧上的力大于彈簧預(yù)緊力，壓縮彈簧發(fā)生壓縮變形，槳葉軸旋轉(zhuǎn)，槳葉槳距角變大，當(dāng)彈簧力增大到與風(fēng)壓力平衡時，變槳距過程結(jié)束。通過調(diào)整壓縮彈簧的剛度、壓桿的長度和初始角度，使彈簧力與槳葉風(fēng)壓力的變化規(guī)律相匹配，在切出風(fēng)速前的任一風(fēng)速槳葉都對應(yīng)著預(yù)期的槳距角。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)I、適應(yīng)風(fēng)速范圍寬，在全程工作范圍內(nèi)保持風(fēng)力機(jī)高效、安全、平穩(wěn)運(yùn)行；2、對風(fēng)速變化響應(yīng)速度快，變槳距靈敏，機(jī)構(gòu)載荷小，磨損輕微；3、在壓縮彈簧導(dǎo)桿中增設(shè)空氣阻尼，可減緩彈簧的應(yīng)變速度，避免產(chǎn)生振蕩和沖擊，保持變槳距過程平穩(wěn)；[0016]4、當(dāng)風(fēng)速加大時槳葉槳距角增大，風(fēng)壓力減小，高風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)風(fēng)載荷降低，運(yùn)行更加安全。

圖I風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置正向視圖；圖2風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動示意簡圖；圖5空氣阻尼器示意圖。圖中1、槳葉；2、槳葉軸；3、槳葉軸套筒；4、輪轂；5、搖臂；6、拉桿；7、同步盤；8、基座；9、平衡壓臂；10、壓臂拉桿；11、壓縮彈簧；12、彈簧導(dǎo)桿；13A、壓臂鉸接軸I ;13B、壓臂鉸接軸II ;14A、壓桿I ;14B、壓桿II ;14C、壓桿III ;14D、壓桿IV ;15A、彈簧鉸接軸I ;15B、彈簧鉸接軸II ;16A、基座鉸接軸I ;16B、基座鉸接軸II ;17、活塞；18、氣缸；19、可調(diào)流量孔；20、導(dǎo)向筒；21、導(dǎo)向桿；a、槳葉軸軸線；b、槳葉弦心線；a、兩鉸接壓桿的夾角。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例I如圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型包括槳葉I、輪轂4和變槳機(jī)構(gòu)，變槳機(jī)構(gòu)包括對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)包括基座8、平衡壓臂9、壓臂拉桿10、壓桿I14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、壓縮彈簧11和彈簧導(dǎo)桿12，輪轂4包括左端面、右端面和3個均布的加工側(cè)端面，每個加工側(cè)端面上固定一個槳葉軸套筒3，槳葉軸套筒3內(nèi)安裝槳葉軸2，槳葉軸2與槳葉軸套筒3共軸線，可在槳葉軸套筒3內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，槳葉I固定在槳葉軸2的外端，槳葉弦心線b與槳葉軸軸線a之間的夾角為8°，搖臂5固定在槳葉軸2的內(nèi)端，拉桿6的一端與搖臂5鉸接，另一端與同步盤7鉸接，基座8固定在輪轂4的左端面上，同步盤7置于基座8中間，與壓臂拉桿10的一端固定連接，壓臂拉桿10的另一端與平衡壓臂9固定連接，平衡壓臂9和基座8可沿壓臂拉桿10的軸線方向做相對滑動，壓桿III14C、壓桿IV14D —端分別通過基座鉸接軸I 16A、基座鉸接軸II 16B與基座8的兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B上，壓桿I 14A、壓桿II 14B—端分別通過壓臂鉸接軸I 13A、壓臂鉸接軸II 13B與平衡壓臂9兩端鉸接，另一端分別絞接在彈黃絞接軸I 15A和彈黃絞接軸II 15B上,壓縮彈黃11套接在彈黃導(dǎo)桿12上，彈簧導(dǎo)桿12的兩端分別與彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B固定連接。彈簧導(dǎo)桿12包括導(dǎo)向筒20、導(dǎo)向桿21，導(dǎo)向桿21可沿導(dǎo)向筒20內(nèi)壁滑動。工作時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力對槳葉軸2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過搖臂5、拉桿6、同步盤7、壓臂拉桿10以拉力的形式作用到平衡壓臂9上，同步盤7保證所有槳葉I同步變槳，平衡壓臂9受到的力又通過壓桿I 14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、基座8的相互作用傳遞到壓縮彈簧11上，從而使槳葉I的風(fēng)壓力與壓縮彈簧11的彈力產(chǎn)生相互作用，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)對槳葉I的風(fēng)壓力進(jìn)行縮放，并作用在壓縮彈簧11上，且縮放倍數(shù)隨槳葉I槳距角的增大而增大。當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力增大，風(fēng)壓力通過對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)作用在壓縮彈簧11上的力大于彈簧預(yù)緊力，壓縮彈簧11發(fā)生壓縮變形，槳葉軸2旋轉(zhuǎn)，槳葉槳距角變大，當(dāng)彈簧力增大到與風(fēng)壓力平衡時，變槳距過程結(jié)束。實(shí) 施例2如圖2、3、4、5所示，本實(shí)用新型包括槳葉I、輪轂4和變槳機(jī)構(gòu)，變槳機(jī)構(gòu)包括對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)包括基座8、平衡壓臂9、壓臂拉桿10、壓桿I14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、壓縮彈簧11和彈簧導(dǎo)桿12，輪轂4包括左端面、右端面和6個均布的加工側(cè)端面，每個加工側(cè)端面上固定一個槳葉軸套筒3，槳葉軸套筒3內(nèi)安裝槳葉軸2，槳葉軸與槳葉軸套筒3共軸線，可在槳葉軸套筒3內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，槳葉I固定在槳葉軸2的外端，槳葉弦心線b與槳葉軸軸線a之間的夾角為4°，搖臂5固定在槳葉軸2的內(nèi)端，拉桿6的一端與搖臂5鉸接，另一端與同步盤7鉸接，基座8固定在輪轂4的左端面上，同步盤7置于基座8中間，與壓臂拉桿10的一端固定連接，壓臂拉桿10的另一端與平衡壓臂9固定連接，平衡壓臂9和基座8可沿壓臂拉桿10的軸線方向做相對滑動，壓桿III14C、壓桿IV14D—端分別通過基座鉸接軸I 16A、基座鉸接軸II 16B與基座8的兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B上，壓桿I 14A、壓桿II 14B—端分別通過壓臂鉸接軸I 13A、壓臂鉸接軸II 13B與平衡壓臂9兩端鉸接，另一端分別絞接在彈黃絞接軸I 15A和彈黃絞接軸II 15B上,壓縮彈黃11套接在彈黃導(dǎo)桿12上，彈簧導(dǎo)桿12的兩端分別與彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B固定連接。彈簧導(dǎo)桿12為空氣阻尼器，包括活塞17、氣缸18，氣缸18與活塞17密閉連接，活塞17可在氣缸18中自由滑動，活塞17上有可調(diào)流量孔19。工作時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力對槳葉軸2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過搖臂5、拉桿6、同步盤7、壓臂拉桿10以拉力的形式作用到平衡壓臂9上，同步盤7保證所有槳葉I同步變槳，平衡壓臂9受到的力又通過壓桿I 14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、基座8的相互作用傳遞到壓縮彈簧11上，從而使槳葉I的風(fēng)壓力與壓縮彈簧11的彈力產(chǎn)生相互作用，同時，在壓縮彈簧11壓縮和伸張的過程中，活塞17與氣缸18有著相對運(yùn)動，氣缸18的容積也在發(fā)生著相應(yīng)的變化。當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力增大，風(fēng)壓力作用在對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)的壓縮彈簧11和空氣阻尼器上，壓縮彈簧11發(fā)生壓縮變形，槳葉軸2旋轉(zhuǎn)，槳葉槳距角變大，當(dāng)彈簧力增大到與風(fēng)壓力平衡時，變槳距過程結(jié)束。實(shí)施例3如圖2、3、4所示，本實(shí)用新型包括槳葉I、輪轂4和變槳機(jī)構(gòu)，變槳機(jī)構(gòu)包括對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)包括基座8、平衡壓臂9、壓臂拉桿10、壓桿I 14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、壓縮彈簧11和彈簧導(dǎo)桿12，輪轂4包括左端面、右端面和2個均布的加工側(cè)端面，每個加工側(cè)端面上固定一個槳葉軸套筒3，槳葉軸套筒3內(nèi)安裝槳葉軸2，槳葉軸與槳葉軸套筒3共軸線，可在槳葉軸套筒3內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，槳葉I固定在槳葉軸2的外端，槳葉弦心線b與槳葉軸軸線a之間的夾角為6°，搖臂5固定在槳葉軸2的內(nèi)端，拉桿6的一端與搖臂5鉸接，另一端與同步盤7鉸接，基座8固定在輪轂4的左端面上，同步盤7置于基座8中間，與壓臂拉桿10的一端固定連接，壓臂拉桿10的另一端與平衡壓臂9固定連接，平衡壓臂9和基座8可沿壓臂拉桿10的軸線方向做相對滑動，壓桿III14C、壓桿IV14D—端分別通過基座鉸接軸I 16A、基座鉸接軸II 16B與基座8的兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B上，壓桿I 14A、壓桿II 14B一端分別通過壓臂鉸接軸I 13A、壓臂鉸接軸II 13B與平衡壓臂9兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I 15A和彈簧鉸接軸II 15B上，兩個并列的壓縮彈簧11分別套接在彈簧導(dǎo)桿1 2上，彈簧導(dǎo)桿12的兩端分別與彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B固定連接。彈簧導(dǎo)桿12包括導(dǎo)向筒20、導(dǎo)向桿21,導(dǎo)向桿21可沿導(dǎo)向筒20內(nèi)壁滑動。工作時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力對槳葉軸2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過搖臂5、拉桿6、同步盤7、壓臂拉桿10以拉力的形式作用到平衡壓臂9上，同步盤7保證所有槳葉I同步變槳，平衡壓臂9受到的力又通過壓桿I 14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、基座8的相互作用傳遞到兩個并列的壓縮彈簧11上，從而使槳葉I的風(fēng)壓力與兩個壓縮彈簧11的彈力產(chǎn)生相互作用，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)對槳葉I的風(fēng)壓力進(jìn)行縮放，并作用在兩個壓縮彈簧11上，且縮放倍數(shù)隨槳葉I槳距角的增大而增大。當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力增大，風(fēng)壓力通過對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)作用在壓縮彈簧11上的力大于彈簧預(yù)緊力，兩個壓縮彈簧11同時發(fā)生壓縮變形，槳葉軸2旋轉(zhuǎn)，槳葉槳距角變大，當(dāng)彈簧力增大到與風(fēng)壓力平衡時，變槳距過程結(jié)束。實(shí)施例4如圖2、3、4、5所示，本實(shí)用新型包括槳葉I、輪轂4和變槳機(jī)構(gòu)，變槳機(jī)構(gòu)包括對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)包括基座8、平衡壓臂9、壓臂拉桿10、壓桿I14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、壓縮彈簧11和彈簧導(dǎo)桿12，輪轂4包括左端面、右端面和8個均布的加工側(cè)端面，每個加工側(cè)端面上固定一個槳葉軸套筒3，槳葉軸套筒3內(nèi)安裝槳葉軸2，槳葉軸與槳葉軸套筒3共軸線，可在槳葉軸套筒3內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，槳葉I固定在槳葉軸2的外端，槳葉弦心線b與槳葉軸軸線a之間的夾角為2。，搖臂5固定在槳葉軸2的內(nèi)端，拉桿6的一端與搖臂5鉸接，另一端與同步盤7鉸接，基座8固定在輪轂4的左端面上，同步盤7置于基座8中間，與壓臂拉桿10的一端固定連接，壓臂拉桿10的另一端與平衡壓臂9固定連接，平衡壓臂9和基座8可沿壓臂拉桿10的軸線方向做相對滑動，壓桿III14C、壓桿IV14D —端分別通過基座鉸接軸I 16A、基座鉸接軸II 16B與基座8的兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B上，壓桿I 14A、壓桿II 14B—端分別通過壓臂鉸接軸I 13A、壓臂鉸接軸II 13B與平衡壓臂9兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I 15A和彈簧鉸接軸II 15B上，兩個并列的壓縮彈簧11分別套接在彈簧導(dǎo)桿12上，彈簧導(dǎo)桿12的兩端分別與彈簧鉸接軸I 15A、彈簧鉸接軸II 15B固定連接。彈簧導(dǎo)桿12為空氣阻尼器，包括活塞17、氣缸18，氣缸18與活塞17密閉連接，活塞17可在氣缸18中自由滑動，活塞17上設(shè)有可調(diào)流量孔19。工作時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力對槳葉軸2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過搖臂5、拉桿6、同步盤7、壓臂拉桿10以拉力的形式作用到平衡壓臂9上，同步盤7保證所有槳葉I同步變槳，平衡壓臂9受到的力又通過壓桿I 14A、壓桿II 14B、壓桿III14C、壓桿IV14D、基座8的相互作用傳遞到兩個并列的壓縮彈簧11上，從而使槳葉I的風(fēng)壓力與壓縮彈簧11的彈力產(chǎn)生相互作用，同時，在壓縮彈簧11壓縮和伸張的過程中，活塞17與氣缸18有著相對運(yùn)動，氣缸18的容積也在發(fā)生著相應(yīng)的變化。當(dāng)風(fēng)速大于額定風(fēng)速時，作用在槳葉I上的風(fēng)壓力增大，風(fēng)壓力作用在對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)的并列的兩個壓縮彈簧11和空氣阻尼器上，兩個壓縮彈簧11同時發(fā)生壓縮變形，槳葉軸2旋轉(zhuǎn)，槳葉槳距角變大，當(dāng)彈簧力增大到與風(fēng)壓力平衡時，變槳距過程結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，包括槳葉(I)、輪轂(4)和變槳機(jī)構(gòu)，其特征在于變槳機(jī)構(gòu)包括對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)包括基座(8)、平衡壓臂(9)、壓臂拉桿(10)、壓桿1(14八)、壓桿II(14B)、壓桿III(14C)、壓桿IV(14D)、壓縮彈簧(11)和彈簧導(dǎo)桿(12)，所述輪轂(4)包括左端面、右端面和均布的加工側(cè)端面，每個加工側(cè)端面上固定一個槳葉軸套筒(3)，槳葉軸套筒(3)內(nèi)安裝槳葉軸(2)，槳葉軸(2)與槳葉軸套筒(3)共軸線，可在槳葉軸套筒(3)內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，槳葉(I)固定在槳葉軸(2)外端，槳葉弦心線(b)與槳葉軸軸線(a)不共線，搖臂(5)固定在槳葉軸⑵內(nèi)端，拉桿(6) —端與搖臂(5)鉸接，另一端與同步盤(7)鉸接，基座(8)固定在輪轂(4)的左端面上，同步盤(7)置于基座(8)中間，與壓臂拉桿(10) —端固定連接，壓臂拉桿(10)另一端與平衡壓臂(9)固定連接，平衡壓臂(9)和基座(8)可沿壓臂拉桿(10)的軸線方向做相對滑動，壓桿III (14C)、壓桿IV(14D) —端分別通過基座鉸接軸I (16A)、基座鉸接軸II (16B)與基座(8)的兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I (15A)、彈簧鉸接軸II(15B)上，壓桿I(14A)、壓桿II(14B) —端分別通過壓臂鉸接軸I (13A)、壓臂鉸接軸II(13B)與平衡壓臂(9)兩端鉸接，另一端分別鉸接在彈簧鉸接軸I (15A)和彈簧鉸接軸II(15B)上，壓縮彈簧(11)套接在彈簧導(dǎo)桿(12)上，彈簧導(dǎo)桿(12)兩端分別與彈簧鉸接軸I (15A)、彈簧鉸接軸II (15B)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述加工側(cè)端面?zhèn)€數(shù)為I 8。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述彈簧導(dǎo)桿(12)包括導(dǎo)向筒(20)和導(dǎo)向桿(21)，導(dǎo)向桿(21)可沿導(dǎo)向筒(20)內(nèi)壁滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述彈簧導(dǎo)桿(12)為空氣阻尼器，包括活塞(17)和氣缸(18)，氣缸(18)與活塞(17)密閉連接，活塞(17)可在氣缸(18)中自由滑動，活塞(17)上設(shè)有可調(diào)流量孔(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)設(shè)有兩個并列的壓縮彈簧(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述槳葉弦心線(b)與槳葉軸軸線(a)之間的夾角為2° 8°。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述槳葉弦心線(b)與槳葉軸軸線(a)之間的夾角為2° 8°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或7所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)以0. I 11的倍數(shù)對風(fēng)壓進(jìn)行縮放。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)以0. I 11的倍數(shù)對風(fēng)壓進(jìn)行縮放。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，其特征在于所述對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)以0. I 11的倍數(shù)對風(fēng)壓進(jìn)行縮放。
專利摘要本實(shí)用新型涉及風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的調(diào)節(jié)控制裝置，具體涉及一種風(fēng)力機(jī)全程風(fēng)壓變槳距裝置，槳葉能夠靈活繞槳葉軸轉(zhuǎn)動，且槳葉弦心線與槳葉軸軸線的夾角為2°～8°，槳葉在風(fēng)壓力作用下繞軸轉(zhuǎn)動，依次通過搖臂、拉桿和同步盤把風(fēng)壓力傳遞到對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)，對置式鉸接四壓桿機(jī)構(gòu)與彈簧彈力相互作用并平衡，以0.1～11的倍數(shù)對風(fēng)壓進(jìn)行縮放，隨風(fēng)速變化實(shí)時改變槳距角，使風(fēng)力機(jī)在超過額定風(fēng)速時保持其轉(zhuǎn)速和輸出功率的穩(wěn)定。在裝置中設(shè)置空氣阻尼器，可減緩彈簧的應(yīng)變速度，保持變槳距過程平穩(wěn)。本實(shí)用新型適應(yīng)風(fēng)速范圍寬，對風(fēng)速變化響應(yīng)速度快，變槳距靈敏，機(jī)構(gòu)載荷小且磨損輕微，在高風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)風(fēng)載荷降低，運(yùn)行更加安全。
文檔編號F03D7/00GK202560462SQ201220131648
公開日2012年11月28日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者趙福盛, 張振苓 申請人:趙福盛