[发明专利]螺旋叶片单元、风力发电机及该单元的叶片连接器

说明书

本发明公开了一种螺旋叶片单元，它能产生较少的叶片下垂、变形或振动，可由各种材料制成，可以用轻质材料制造，并且可以容易实现螺旋叶片的互连。该螺旋叶片单元包括旋转轴和若干个螺旋叶片，每个螺旋叶片的根部固定在旋转轴的外圆周表面上，各螺旋叶片通过叶片连接器彼此连接。

技术领域

本发明及涉及一种螺旋叶片单元的改进，具体地说是一种适用于风力发电机的螺旋叶片单元的改进。

背景技术

众所周知，各种类型的风力发电机是利用风力来发电的。本发明涉及一种具有螺旋叶片的水平轴叶片单元。国际申请WO 2011/142653A1(下文称为“先前提出的发明”)对本发明涉及的螺旋叶片的现有技术作了详细描述。该国际申请描述的每一种叶片相关的技术内容，通过引用该国际申请而作为参考。

通常，风力发电机包括叶片单元，该叶片单元包括旋转轴和与旋转轴接合的多个叶片，各叶片围绕旋转轴布置以利用风来获得旋转扭矩。

由于具有螺旋叶片的叶片单元具有三叶片的设计结构，因此难以通过注塑或铸造而一体成型。

因此，螺旋叶片是与旋转轴分开制造，然后必须牢固地安装到旋转轴的外圆周表面上，并且各螺旋叶片之间设有相同的间隔。为了将螺旋叶片安装牢固，通常利用螺栓将具有六边形截面的框架安装在旋转轴的外周面上，并且各叶片的根部均是通过螺栓和螺母固定至框架上，但是由于旋转轴上具有多个螺栓孔，导致旋转轴的强度被削弱，同时由于使用了很多螺栓和螺母，使得螺旋叶片单元的重量得以增加，如果使用的时间较长，接合的螺栓和螺母会松动，并且需要很长时间来制造和装配旋转轴和框架。

发明内容

技术问题

发明人认为，既然具有螺旋叶片的叶片单元中叶片旋转区域接收风力的面积比例比具有普通叶片的叶片单元大很多，如果风变得越来越强，会发生一个问题，即由于在每个叶片受力不平衡，每个叶片会产生弯曲变形和振动，从而会损坏叶片。本发明就是为了改善这些问题。

本发明的另一个目的是提供一种螺旋叶片可使用各种材料的螺旋叶片单元以及使用该螺旋叶片单元的风力发电机。

本发明的另一个目的是提供一种螺旋叶片单元和使用这种螺旋叶片单元的风力发电机，该螺旋叶片单元的螺旋叶片上产生的振动得以减少，并减少其被振动损坏的可能性。

本发明的另一个目的是提供一种叶片连接器，该连接器用于连接并牢固地支撑螺旋叶片。

技术方案

为此，本发明提供了一种螺旋叶片单元，包括旋转轴和螺旋叶片，每个螺旋叶片的根部固定在旋转轴的外圆周表面上，各螺旋叶片通过叶片连接器彼此连接。

优选地，叶片连接器包括穿过螺旋叶片并朝向旋转轴安装的连接件，其被配置为沿相对于旋转轴倾斜的方向上通过连接螺旋叶片的外边缘而起支撑作用。

可选的，叶片连接器包括连接螺旋叶片外边缘的环形部件。

优选地，叶片连接器沿相对于旋转轴倾斜的方向连接螺旋叶片的外边缘以支撑它们。

叶片连接器包括：外圆周表面上形成有螺纹的连接件；设置于连接件的外圆周表面上的垫圈；以及配合螺纹设置的多个螺母，压至螺旋叶片的表面以将螺旋叶片固定至连接件上，或者包括形成有环形槽的连接件以及与环形槽接合并防止螺旋叶片振动的环形部件。

优选地，叶片连接器还包括斜面构件，设置于位于螺旋叶片表面和螺母之间的连接件的外圆周表面上，并用于补偿螺旋叶片的倾斜。

可选的，叶片连接器进一步包括：第一球形构件，设置于位于螺旋叶片表面和螺母之间的连接件的外圆周表面上，其外表面形成有凸球面或凹球面；第二球形构件，设置在连接件的外周周表面上，位于第一球形构件外侧，其内表面上形成有与第一球形构件的凸球面或凹球面接合的凹球面或凸球面。