[发明专利]一种垂直轴风力机折叠桨叶系统及具有其的风能船

说明书

技术领域

本发明涉及可再生能源利用技术领域内的风能利用装置领域，尤其涉及一种垂直轴风力机折叠桨叶系统及具有其的风能船。

背景技术

各种升力型风力机的桨叶都是整体式的，风轮扫掠面积不可变，对风速变化的适应范围较窄。现有风力机的风轮高度也都是固定的，这些因素都影响到风力机的抗飓风能力，甚至造成巨大损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能根据风速的变化，调控机构折叠桨叶，从而大幅改变风轮扫掠面积，大幅拓宽对风速变化的适应范围，加强了风力机的抗飓风能力的垂直轴风力机折叠桨叶系统及具有其的风能船。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种垂直轴风力机折叠桨叶系统，包括塔身，所述塔身外设有可绕塔身转动的中柱体，风力机的主轴与中柱体固定连接，所述中柱体的横梁102上设有向外延伸的桨臂，桨叶中段701与桨臂104铰接，所述桨叶包括桨叶上段和桨叶中段，所述桨叶上段和桨叶中段铰接；

还包括伸缩桨臂，所述伸缩桨臂包括主臂段和伸缩段，所述伸缩段的一端安装在主臂段内并能在主臂段内伸缩，所述伸缩桨臂具有自动锁定伸缩长度的功能；所述主臂段端部与中柱体横梁102铰接，所述伸缩段端部与桨叶上段铰接。

所述中柱体上还设有在桨叶上段折叠后用于支撑桨叶上段的上桨叶托。

所述桨叶还包括桨叶下段，所述桨叶下段与桨叶中段铰接；并同时设有伸缩桨臂的主臂段和伸缩段连接桨叶下段。

还包括用于将折叠后的桨叶下段锁定的托下桨叶机构，所述托下桨叶机构包括下托托身、下托拉杆和下托托杆，所述下托托身为空心结构，所述下托拉杆可活动地安装在下托托身内，下托拉杆一端固设有下托螺母，并设有与下托螺母相啮合的下托螺杆，还设有驱动所述下托螺杆转动的驱动机构；所述下托托杆一端与下托托身铰接，下托托杆中部附近与下托拉杆另一端铰接，下托托杆另一端设有下托托辊。

还包括固定于桨臂104上的限位框719，所述伸缩桨臂的中部即主臂段717的端部被约束于限位框719与桨臂104构成的框架内，以控制伸缩桨臂的活动范围。

还包括桨叶展开后锁定伸缩桨臂位置的伸缩桨臂锁定机构720，所述伸缩桨臂锁定机构720包括将伸缩桨臂与桨臂104锁定的伸缩桨臂锁定栓723以及该锁定栓的驱动机构。

还包括展开桨叶过程中引导两段桨叶契合的定位装置，所述桨叶定位装置包括设置在桨叶中段701端部的折叠桨叶定位桩750和设置在桨叶折叠段端部的折叠桨叶定位框751。

还包括将展开后的桨叶锁定的桨叶锁定装置，所述桨叶锁定装置包括联动杆、固定在联动杆上位于桨叶中段701端部的锁定钩、设置在桨叶折叠段端部与锁定钩相适配的锁定搭钩，所述联动杆和滑动地统一安装在桨叶上的联动杆的安装板754上；还设有驱动所述联动杆滑动从而使锁定钩锁定或松开锁定搭钩的驱动机构。

所述驱动机构为螺杆机构，包括驱动螺杆和驱动螺母，所述驱动螺杆与联动杆固定连接，所述驱动螺杆可转动地安装在桨叶上的支架上，并通过锁定驱动电机驱动所述驱动螺杆转动。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，能根据风速的变化，以机电一体的调控机构折叠桨叶，从而大幅改变风轮扫掠面积，大幅拓宽对风速变化的适应范围，加强了风力机的抗飓风能力。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的垂直轴风力机折叠桨叶系统的结构示意图；

图2为图1的一例托下桨叶机构的结构示意图；

图3为伸缩桨臂的第一种实施方式的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的A-A剖视图；

图6为伸缩桨臂的第二种实施方式的结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6的B-B剖视图；

图9为伸缩桨臂的第三种实施方式的结构示意图；

图10为图9的俯视图；

图11为图9的C-C剖视图；

图12为图1的一例桨叶锁定机构的结构示意图；

图13为图12中桨叶中段端部结构俯视示意图。