具有主動(dòng)側(cè)偏航保護(hù)推桿機(jī)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有主動(dòng)側(cè)偏航保護(hù)機(jī)構(gòu)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們對(duì)清潔能源的需求與日俱增，開(kāi)發(fā)新型、綠色清潔能源已勢(shì)在必行。風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，因而風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用受到世界各國(guó)越來(lái)越多的關(guān)注。從上世紀(jì)八十年代興起，利用風(fēng)能發(fā)電的技術(shù)水平經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展已越來(lái)越成熟，合理利用無(wú)污染的風(fēng)能已成為取得綠色能源的一條重要途徑。
[0003]小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在風(fēng)能利用中有著舉足輕重的地位，然而，傳統(tǒng)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于其自身制造成本高，安全保護(hù)措施相對(duì)較少，尚未能得到大規(guī)模推廣。如業(yè)內(nèi)所知，由于制造成本的考慮，5kw?20kw的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)皆沒(méi)有像中大型風(fēng)機(jī)一樣設(shè)置諸如減速電機(jī)等自動(dòng)偏航裝置，大部分為帶有尾舵裝置的機(jī)型。
[0004]舉例來(lái)說(shuō)，如圖1所示的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括一安裝在輪轂上的風(fēng)輪10、一發(fā)電機(jī)20、一機(jī)座30、以及一尾舵裝置40。其中，機(jī)座30的結(jié)構(gòu)可參考圖2A至圖2C各個(gè)視圖所示，設(shè)在機(jī)座30前側(cè)，發(fā)電機(jī)安裝孔31周圍的圓環(huán)形連接面32通過(guò)復(fù)數(shù)個(gè)固定件與設(shè)在發(fā)電機(jī)20后側(cè)的連接面對(duì)接，設(shè)在機(jī)座30底部的安裝孔33通過(guò)一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)50水平可旋轉(zhuǎn)地安裝在塔架60的頂端。圖2A為從連接發(fā)電機(jī)的前側(cè)看機(jī)座30的立體示意圖；圖28為機(jī)座30的仰視平面圖；圖2C為從連接尾舵的后側(cè)看機(jī)座30的立體示意圖。
[0005]尾舵裝置40包括尾梁41和尾舵板42,尾梁41的前端通過(guò)設(shè)置在機(jī)座30后側(cè)的固定座43可旋轉(zhuǎn)地連接于機(jī)座30。由于固定座43的設(shè)置而使尾梁41的轉(zhuǎn)軸H以一特定的側(cè)傾和后傾角度安裝，使作用在尾梁41及尾舵板42上的重力始終給尾舵裝置40 —個(gè)向下的旋轉(zhuǎn)重力距。尾舵板42受風(fēng)力作用總是處在順風(fēng)向位置，小風(fēng)時(shí)，尾梁41和尾舵板42延伸的方向與風(fēng)輪平面相互垂直，即風(fēng)向垂直于風(fēng)輪平面，風(fēng)輪最大程度地吸收風(fēng)能，如圖3A和3B所示；大風(fēng)時(shí)，風(fēng)力作用克服重力矩，使尾梁41和尾舵板42延伸的方向與風(fēng)輪平面成一定的夾角，即風(fēng)向不垂直于風(fēng)輪平面，風(fēng)輪吸收風(fēng)能的能力減弱，如圖4A和4B所示；超大風(fēng)時(shí)，風(fēng)力作用克服重力矩，使尾梁41和尾舵板42與風(fēng)輪平面完全平行，即風(fēng)向平行于風(fēng)輪平面，吸收風(fēng)能能力基本消除，達(dá)到保護(hù)風(fēng)機(jī)目的。但是，由于尾舵裝置40以特定的安裝角度安裝，而其偏轉(zhuǎn)重力矩很難被設(shè)置到最佳參數(shù)，風(fēng)力有瞬時(shí)等級(jí)及方向突變等特性，當(dāng)大風(fēng)及超大風(fēng)時(shí)，這種尾舵裝置40很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)偏航保護(hù)的目的。
[0006]另一方面，由于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體積較小，無(wú)法在機(jī)艙內(nèi)部增加剎車機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)均屬于功率失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這導(dǎo)致其在惡劣大風(fēng)天氣下，可能由于沒(méi)有必要的制動(dòng)措施而令葉片失效，進(jìn)而使整個(gè)風(fēng)機(jī)受到破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0007]因此，確實(shí)亟需針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題對(duì)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的側(cè)偏航保護(hù)結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，使小型保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全性能得到了較好的保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是提供了一種具有主動(dòng)側(cè)偏航保護(hù)推桿機(jī)構(gòu)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)已有被動(dòng)側(cè)偏保護(hù)的尾舵裝置加以改進(jìn)，只用很少的成本增加了一種主動(dòng)側(cè)偏保護(hù)機(jī)構(gòu)，使小型側(cè)偏航保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全性能得到較好的保障。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其包括:風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、機(jī)座和尾舵裝置，其中所述尾舵裝置包括尾梁和尾舵板，機(jī)座前側(cè)設(shè)有發(fā)電機(jī)安裝孔，環(huán)繞安裝孔四周的連接面通過(guò)復(fù)數(shù)個(gè)固定件與發(fā)電機(jī)后側(cè)的連接面對(duì)接，機(jī)座的底部通過(guò)一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定在塔架的頂端，，所述尾舵裝置的尾梁前端以預(yù)設(shè)的安裝角度樞接于固設(shè)在機(jī)座后側(cè)的固定支架上，特別的是，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括一提供主動(dòng)側(cè)偏航保護(hù)推桿機(jī)構(gòu)，所述推桿機(jī)構(gòu)包括:
[0010]—提供驅(qū)動(dòng)推力的電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿包括一固定部分和一伸縮部分，其固定部分容置于機(jī)座內(nèi)部并通過(guò)一銷軸樞接于機(jī)座前側(cè)內(nèi)壁的一個(gè)固定座上，其伸縮部分的末端從機(jī)座后側(cè)壁上開(kāi)設(shè)的穿孔中穿出，通過(guò)一銷軸樞接于滾輪-連桿機(jī)構(gòu)上；
[0011]一驅(qū)動(dòng)尾舵裝置的滾輪-連桿機(jī)構(gòu)，包括一連桿、一連桿銷，一連桿銷固定架以及一梯形滾輪，其中所述連桿的第一端通過(guò)所述連桿銷樞接于所述固定架，所述連桿的第二端通過(guò)一銷軸樞接梯形滾輪；并且
[0012]所述電動(dòng)推桿根據(jù)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)滾輪-連桿機(jī)構(gòu)圍繞連桿銷旋轉(zhuǎn)，令尾舵裝置可樞轉(zhuǎn)地活動(dòng)并保持于基本上垂直于風(fēng)輪平面的方向的第一位置，以及基本上平行于風(fēng)輪平面的方向的第二位置之間。
[0013]本實(shí)用新型在使用偏心安裝實(shí)現(xiàn)被動(dòng)側(cè)偏保護(hù)尾舵裝置結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了主動(dòng)側(cè)偏保護(hù)推桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，保障了風(fēng)輪在大風(fēng)情況下被動(dòng)擺頭逃離主風(fēng)向，并使尾舵順著主風(fēng)向延伸，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降而不隨風(fēng)速增加而上升，實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)側(cè)偏加智能主動(dòng)側(cè)偏雙側(cè)偏補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，使機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中更加安全可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1所示為現(xiàn)有帶尾舵裝置的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)例的立體圖。
[0015]圖2A所示為圖1中的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)座，顯示了從機(jī)座連接發(fā)電機(jī)的前側(cè)看機(jī)座的立體示意圖。
[0016]圖2B所示為圖1中的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)座，顯示了為機(jī)座仰視平面圖。
[0017]圖2C所示為圖1中的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)座，顯示了為從機(jī)座連接尾舵的后側(cè)看機(jī)座的立體示意圖。
[0018]圖3A-3B為小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的尾舵裝置處于小風(fēng)時(shí)自然狀態(tài)下的側(cè)視圖和立體示意圖。
[0019]圖4A-4B為小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的尾舵裝置處于大風(fēng)時(shí)側(cè)偏保護(hù)狀態(tài)下的側(cè)視圖和立體示意圖。
[0020]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)例的尾舵裝置處于自然狀態(tài)下的推桿驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。
[0021]圖6為根據(jù)本實(shí)用新型的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)例的尾舵裝置處于側(cè)偏狀態(tài)下的推桿驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。具體實(shí)施例
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)與上述現(xiàn)有技術(shù)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相似，但在現(xiàn)有被動(dòng)側(cè)偏航的基礎(chǔ)上增加了一種主動(dòng)側(cè)偏航保護(hù)推桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。參考圖5-6所示的實(shí)施例，在機(jī)座30與尾舵裝置40之間增設(shè)了提供主動(dòng)側(cè)偏航保護(hù)的推桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70，實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)側(cè)偏航保護(hù)加智能主動(dòng)側(cè)偏航雙側(cè)偏補(bǔ)償機(jī)制，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中更加安全可靠。
[0023]本實(shí)用新型的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有