[实用新型]水平轴式风力机变形叶片

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种将风动能转换为机械转动能的装置，属于清洁新能源技术领域。

背景技术

西安交通大学的专利申请号为201010192074.1的一种风力发电机叶片折叠结构，具有调节叶片迎风面积的功能，它包括叶片主体、叶片前段、连接杆、铰链等。该叶片结构新、风能利用系数有所提高，能扩大风力发电机经济速度的适用范围，还能提高输出电压的稳定性。但是该项叶片能调节的迎风面积不够大，而对原叶片是一种影响较大的“开肠剖肚”，所增加的成本较大，经济效益不很明显。

发明内容

本发明创造提供了一种大中型水平轴式风力机变形叶片(简称变形叶片)，它有主叶片和副叶片，主叶片和副叶片可以相对移动其位置，从而变化叶片迎风表面积大小，其特征在于：副叶片与绳索相连接，绳索由定滑轮限位转向，副叶片是在绳索的作用下，沿着主叶片纵方向相对移动其位置的。副叶片可以是围绕着主叶片部分身段的薄板环套，该环套横向剖面在水平状并只受重力作用时呈薄翼形。变形叶片很好克服了专利申请号为201010192074.1的叶片结构之上述缺点，较大程度上能按需要按风速大幅度变化副叶片宽度，叶片对迎风面投影面积的大小和分布也随该宽度变而变，保持了现有水平轴式风力机翼式叶片全部主要优点，改装成变形叶片只是在原叶片位于不重要地方的影响极小的“微创”，而不是影响较大的“开肠剖肚”，虽然，变形叶片工作转动阻力稍为增大，但在中低风速时的风能利用系数仍大幅度提高，风电机年发电量相应大增；在野外的大中型风电场，有可能现场对旧叶片进行变形改造安装，增加的相对成本很小，风险小而效益巨大，容易得到大规模推广应用。

附图说明

图1是水平轴式风力机变形叶片第一个实施例在表面积最大时的结构图(图中部分细小结构省略不画，以避免图面线条过密而看不清，下同)。

图2是水平轴式风力机变形叶片第一个实施例在表面积最小时的结构图。

图3是图1所示副叶片处的结构剖面图。

图4是图3的B-B局部结构剖面图。

图5是图3的C-C局部结构剖面图。

图6是图3的D-D剖面图。

图7是图2的A-A剖面图。

图8是图1或图2的叶片根部结构纵向剖面图。

图9是水平轴式风力机变形叶片第二个实施例表面积最小时、主叶片和副叶片结合处结构的纵向剖面图。

图10是图9的E-E剖面图。

图11是第二个实施例叶片根部结构的纵向剖面图。

具体实施方式

从图1、2、3和图9可见，这二个实施例都有主叶片(1)和副叶片(4)，主叶片(1)和副叶片(4)可以相对移动其位置，从而变化叶片迎风表面积大小，其特征在于：副叶片(4)与绳索(3)相连接，绳索(3)由定滑轮(2)限位转向，副叶片(4)是在绳索(3)的作用下，沿着主叶片(1)纵方向相对移动其位置的。显然，一般来说，绳索(3)材料最好是不锈钢。

从图1、2、3、4、5、6、7可见，第一个实施例副叶片(4)是围绕着主叶片(1)部分身段的薄板环套，在受外力较小时该环套横向剖面为图6所示薄翼形。图6所示主叶片(1)和副叶片(4)的形状和长宽比，与实际情况接近。显而易见，副叶片(4)在绳索(3)的作用下，可以移动至图1、2所示的二种位置之一，或者可以移动至这二种位置之间的位置。副叶片(4)在上述不同位置时，其宽度不同，对迎风面的投影面积大小不同，这样，只要用电力机构拖动绳索(3)，人和由不同风速自动控制该电力机构，就能较大程度地能按需要按风速，大幅度变化叶片迎风表面积大小和分布。一般，制造副叶片(4)环套的材料是厚度不到1毫米不锈钢薄板，而副叶片(4)宽度约1米以上，所以其有足够的弹性使得副叶片(4)环套可以变形而位于主叶片(1)厚度不一样的不同身段，其横向剖面可呈现出厚度不同的翼形。为了降低主叶片(1)和副叶片(4)环套相对移动阻力，副叶片(4)环套开口边沿要向外稍为翻卷；为了减少相对移配合面之间的灰尘，这翻卷边沿可装上用柔软材料制成的条状除尘刷。