[发明专利]垂直轴风力机上的活动叶片的限位卸荷装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种限位卸荷装置。

背景技术

叶片是风能与机械能之间的转换装置，风片的结构、形状和尺寸等参数直接影响着风力机的效率和功率。目前，大功率风力机仍以三叶的水平轴风力机为主，垂直轴风力机的功率还无法达到水平轴风力机的水平。造成这种差距的主要原因之一是由于目前垂直轴风力机所采用的叶片存在着无法完全克服风阻的问题。同时，由于风速的不确定性，强风袭来时往往使风车超负荷运转，造成发电机的损坏。目前在遇到强风时，主要采用停车的方式，增加了停车装置后，造成了风车的复杂程度提高以及成本的增加。

发明内容

本发明的目的是为解决现有垂直轴风力机上的活动叶片无法克服风阻及强风时无法有效卸荷的问题，提供一种垂直轴风力机上的活动叶片的限位卸荷装置。

本发明技术方案一由限位块、限位座、两个棘爪、铁块、电磁铁、两个连杆、角接触球轴承、两个连接件、伸缩轴和限位挡板组成，角接触球轴承装在限位座的中心孔内，限位座上相邻两个侧壁的交线处设有轴向磁铁槽，轴向磁铁槽两侧的限位座侧壁上分别设有限位槽，铁块、伸缩轴和电磁铁依次由上至下设置在轴向磁铁槽内，电磁铁通过螺钉固定在磁铁槽内的下端，伸缩轴由壳体、弹簧、固定杆和活塞杆组成，固定杆的上端与壳体的下端连接，弹簧装在壳体内的下端，活塞杆上的活塞端设置在壳体内的上端且与弹簧相接触，活塞杆的上端与铁块连接，固定杆的下端与电磁铁连接，每个限位槽中设置有一个连杆且连杆的一端与铁块连接，连杆的另一端与棘爪连接，棘爪的下端通过连接件与限位座连接，棘爪的顶端与限位挡板接触，限位挡板固装在限位块的下端面上。

本发明技术方案二由限位块、限位座、两个棘爪、铁块、电磁铁、两个连杆、角接触球轴承、两个连接件、两个扭簧和限位挡板组成，角接触球轴承装在限位座的中心孔内，限位座上相邻两个侧壁的交线处设有轴向磁铁槽，轴向磁铁槽两侧的限位座侧壁上分别设有限位槽，铁块和电磁铁依次由上至下设置在轴向磁铁槽内，电磁铁通过螺钉固定在磁铁槽内的下端，每个限位槽中设置有一个连杆且连杆的一端与铁块连接，连杆的另一端与棘爪连接，棘爪的下端通过连接件与限位座连接，两个扭簧分别套装在两个连接件上且一端固定在棘爪的槽内，扭簧的另一端固定在限位座的槽内，棘爪的顶端与限位挡板接触，限位挡板固装在限位块的下端面上。

本发明具有如下有益效果：

一、本发明利用棘爪有效的限制了垂直轴风力机上的活动叶片的偏摆角度，避免了叶片转速越来越高、偏摆角度随之增大、产生风阻及强风时无法有效卸荷，大幅度提高了垂直轴风力机的功率和风能利用率，降低了发电成本。二、本发明可在遇强风时安全可靠的卸荷，并能在风速恢复正常时自动恢复正常工作状态。三、本发明可应用于大、中型功率的风力机和台风较多的沿海或海上风力机的活动叶片的限位卸荷。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图，图4是限位座2的俯视图，图5是图2的C向视图，图6是伸缩轴9的结构示意图，图7是具体实施方式三的结构示意图；图8是电磁铁5通电后使铁块4下移，棘爪3在连杆6的带动下转向低位时的状态图；图9是将本发明安装在垂直轴风车活动风叶上的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图6说明本实施方式，本实施方式由限位块1、限位座2、两个棘爪3、铁块4、电磁铁5、两个连杆6、角接触球轴承7、两个连接件8、伸缩轴9和限位挡板11组成，角接触球轴承7装在限位座2的中心孔内，限位座2上相邻两个侧壁的交线处设有轴向磁铁槽2-2，轴向磁铁槽2-2两侧的限位座2侧壁上分别设有限位槽2-1，铁块4、伸缩轴9和电磁铁5依次由上至下设置在轴向磁铁槽2-2内，电磁铁5通过螺钉固定在磁铁槽2-2内的下端，伸缩轴9由壳体9-1、弹簧9-2、固定杆9-3和活塞杆9-4组成，固定杆9-3的上端与壳体9-1的下端连接，弹簧9-2装在壳体9-1内的下端，活塞杆9-4上的活塞端设置在壳体9-1内的上端且与弹簧9-2相接触，活塞杆9-4的上端与铁块4连接，固定杆9-3的下端与电磁铁5连接，每个限位槽2-1中设置有一个连杆6且连杆6的一端与铁块4连接，连杆6的另一端与棘爪3连接，棘爪3的下端通过连接件8与限位座2连接，棘爪3可绕连接件8转动，棘爪3的顶端与限位挡板11接触，限位挡板11固装在限位块1的下端面上。使用时，垂直轴风力机上的每个活动叶片配置两个本发明的限位卸荷装置，将活动叶片12上的自转轴12-1的两端分别设置在角接触球轴承7的内孔中。