[实用新型]一种垂直轴风力机制动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风能应用领域，尤其涉及一种垂直轴风力机制动装置。

背景技术

目前，垂直轴风力机主要有S型、Φ型以及H型三种结构型式。如图1所示，以H型垂直轴风力机为例，垂直轴风力机包括转轴1、叶片2以及支架3；其中，每一个叶片2和转轴1之间固定连接支架3。

垂直轴风力机的转轴1下端可以与发电机连接，垂直轴风力机可以来风，将风能转化成电能输出给发电机。当风力很大时，垂直轴风力机的转速也相应变高，风力机的输出功率大幅度上升。转速过高使垂直轴风力机结构本身承受的载荷非常大，引起结构的不安全，同时如果输出功率过高会烧坏发电机。因此需要对垂直轴风力机进行安全制动。现有技术中，一般采用在转轴上安装制动盘等机械制动器，利用刹车片将制动盘钳住，通过闸片与制动盘之间的摩擦阻力，实现对转动系统的制动。

发明人在实践过程中发现，由于刹车片将制动盘钳住，垂直轴风力机减速时会瞬间停住，其惯性会产生很大的冲击力，对垂直轴风力机的叶片2、支架3等造成很大的冲击载荷，造成垂直轴风力机的损坏。并且制动盘和刹车片直接接触产生的摩擦很大，长期使用会对制动盘和刹车片造成损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种垂直轴风力机制动装置，能够降低垂直轴风力机的转速，确保垂直轴风力机安全制动。

一种垂直轴风力机制动装置，包括：

转轴1、叶片2、支架3、扰流板4和扰流板转轴5；

其中，每一个支架3一端固定连接转轴1，另一端穿过一个叶片2，与扰流板转轴5的一端连接；扰流板转轴5另一端铰接扰流板4；其中，扰流板4的剖面形状为对称翼型；

当垂直轴风力机转速小于允许值时，扰流板4用于绕扰流板转轴5转动，使扰流板4的剖面轴线与水平面平行，使垂直轴风力机正常运行；当垂直轴风力机转速大于允许值时，扰流板4用于绕扰流板转轴5转动，使扰流板4的剖面轴线与水平面垂直，使垂直轴风力机处于制动状态。

可选的，转轴1垂直于水平面安装。

可选的，叶片2的数量为至少二个。

可选的，叶片2的数量与所述扰流板转轴5的数量相等。

可选的，扰流板转轴5的数量与扰流板4的数量相等。

可选的，当垂直轴风力机正常运行时，扰流板4的迎风面面积大于背风面面积。

可选的，当垂直轴风力机处于制动状态时，扰流板4的迎风面积等于背风面积。

可选的，当垂直轴风力机处于制动状态时，叶片2与扰流板4之间两个最靠近的表面的距离比当垂直轴风力机正常运行时叶片2与扰流板4之间两个最靠近的表面的距离大。

可选的，俯视时，垂直轴风力机正常运行时的扰流板4的投影面积比垂直轴风力机处于制动状态时的扰流板4的投影面积大。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型中，扰流板转轴5一端与垂直轴风力机的支架连接，另一端与扰流板4铰接，扰流板4的剖面形状为对称翼型；在风力较小，扰流板4可以用于绕扰流板转轴5转动至其剖面轴线与水平面平行的状态，不影响垂直轴风力机的正常运行；在风力较大时，扰流板4可以用于转动至其剖面轴线与水平面垂直的状态，迎风面积增大，产生较大的阻力，使垂直轴风力机减速。该装置不需要通过机械之间相互作用即可达到制动效果，确保了垂直轴风力机能够安全制动，并且提高了制动装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的H型垂直轴风力机基本结构图；

图2为本实用新型提供的一种垂直轴风力机制动装置的基本结构图；

图3为本实用新型提供的另一种垂直轴风力机制动装置的基本结构图；

图4为本实用新型提供的一种垂直轴风力机制动装置的扰流板结构图；

图5为本实用新型提供的一种垂直轴风力机制动装置的俯视图；

图6为本实用新型提供的另一种垂直轴风力机制动装置的俯视图。

具体实施方式

本实用新型提供一种垂直轴风力机制动装置，能够降低垂直轴风力机的转速，确保垂直轴风力机安全制动。