[实用新型]一种立轴型风力发电机自动调速机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，特别涉及立轴型双叶片风力发电机调节风轮转动速度的机构。

背景技术

风力发电机分为水平轴型和立轴型。对于立轴型风力发电机来说，保证其平稳运行有个技术难点是在强风时保证风轮转速不超出塔架等机械结构的安全范围。

为实现立轴型风力发电机在强风时风轮转速不至于过高，如中国ZL85105331.9号专利等现有立轴型风力发电机装设了主副叶片结构，利用主副叶片相对位置的变化，调节风轮的力矩，从而达到对风轮调速的目的。主叶片与副叶片之间的变角与回位控制是通过设置在风轮主轴外、通过拉索与副叶片相联的离心摆弹簧调速装置完成。它的不足之处在于，由于该离心摆弹簧调速装置由其个数与主、副叶片对数相同的离心摆，一个套在垂直转轴上的彼此可相对转动的钢管，管壁上固定有与离心摆数相同的回位拉簧板，离心摆拉簧挂耳板、滑道板，一个回位拉簧一端固定在回位拉簧板上，另一端与一个固定在垂直转轴上的回位拉簧挂耳板相联等构成。因此，结构复杂，风轮调速精度比较低，离心摆拉簧外置，增加了故障率和维护难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种立轴型风力发电机风轮转速调节机构，其性能可靠持久，便于维修，还能够在任何风向下实现风轮自启动。

本实用新型立轴型风力发电机自动调速机构所适用的立轴型风力发电机应当包括风轮、风轮机座、塔架和塔柱。塔柱、风轮机座和塔架上下布局，依次衔接，三部分由圆柱体定位。塔架的底部为基座。风轮呈放射状装置于风轮机座上。风轮机座内置主轴和发电机座，主轴通过轴承与风轮机座联接，发电机装置于发电机座上。所述风轮至少为两组叶片，每组叶片由主叶片和副叶片构成，主叶片和副叶片均直立平行安置，通过连杆机构联接在一起。

本实用新型立轴型风力发电机自动调速机构的结构为，风轮至少为两组叶片，每组叶片由主叶片和副叶片构成，主叶片和副叶片通过连杆机构联接在一起，在塔柱与各叶片组之间对应设置调速拉索，在塔柱内设置汇合接头和牵拉装置；各调速拉索的远心端分别联接各叶片组副叶片，各调速拉索的近心端集中联接于汇合接头，汇合接头同时联接牵拉装置；所述牵拉装置为加载弹簧机构或配重升降机构。

所述加载弹簧机构包括圆柱弹簧、套筒、滑轮。圆柱弹簧装置于套筒内，中心有一根芯轴，芯轴的上端压迫弹簧，芯轴下端穿过套筒与汇合接头相联接。

所述配重升降机构包括定滑轮、配重件和绳夹板。定滑轮与汇合接头固定联接；配重件通过轴承与发电机动力轴输出端插装在一起；在发电机动力轴相对两侧槽孔中设置可滑动绳夹板，绳夹板与配重件相联。调速拉索引入塔柱内经定滑轮转向后下伸至发电机动力轴的轴孔内，通过绳夹套固定在绳夹板上。

作为配重升降机构的改进，联结配重件与发电机动力轴输出端的轴承设置上内衬和下内衬，将固定配重件的绳夹板定位在上内衬和下内衬中，配重件紧固在下内衬的下端。

作为配重升降机构的改进，在配重件上设置多组螺孔，在螺孔中设置有螺杆，螺杆上插装有配重块，用以调节配重升降机构的载荷。

作为本实用新型立轴型风力发电机的改进，可以在塔柱内设置刹车拉杆，联接于汇合接头，刹车拉杆下行至发电机轴端与发电机轴转换接头相联接，转换接头的下端通过刹车钢索与速度控制手柄相连，速度控制手柄固定在塔架基座上。转动控制手柄，带动刹车拉杆，通过汇合接头使调速结构中的加载弹簧压缩，或者使调速结构中的配重件上移，从而使调速拉索松弛，解除对副叶片的拉力，副叶片在离心力作用下向离心方向偏转，与主叶片呈合拢状态，使风轮转动速度降低。因此，所附加的刹车拉杆结构是人工控制的强行减速结构，是在本实用新型自动调速结构之外附加的又一道安全保险装置。

作为本实用新型立轴型风力发电机的又一改进，在塔柱和风轮机座交界处设置机械锁。该机械锁包括一个套有弹簧的销轴，在主轴端部设置带有插入孔的回转盘，在发电机机座上设置锁套及锁拉索；销轴插入锁套中，其下端穿过锁套与锁拉索相连，锁拉索绕置在轴承外侧的滑轮上，其端部联接锁拉索控制手柄，锁拉索控制手柄固定在塔架基座处。扳动控制手柄，使机械锁的销轴插入回转盘中或缩至锁套内，从而锁定主轴和风轮机座。机械锁在对风力发电机进行检修、维护时使用，以保证人员和设备安全。