[发明专利]一种水平轴风力机及其使用方法

权利要求书

1.一种水平轴风力机，其特征在于，包括：塔架（1）、机舱（2）、主轮毂（3）、风轮叶片（4）和收拢机构（5）；所述机舱（2）安装在塔架（1）的顶端，所述主轮毂（3）安装在机舱（2）的前端，多个风轮叶片（4）均匀地围绕着主轮毂（3）布置，所述风轮叶片（4）通过收拢机构（5）与主轮毂（3）相连，所述收拢机构（5）使得风轮叶片（4）能够在叶根处旋转并向机舱（2）靠拢，从而使风轮叶片（4）的展向垂直于风轮旋转平面；

所述收拢机构（5）包括球形轮毂（6）和旋转连接件（7），所述球形轮毂（6）的一端为主轮毂连接端（8），球形轮毂（6）的另一端连接旋转连接件（7），所述旋转连接件（7）与风轮叶片（4）固定连接，旋转连接件（7）带动风轮叶片（4）围绕球形轮毂（6）的轴心旋转；

所述球形轮毂（6）中开设有弧形的滑道槽（9），所述滑道槽（9）的弧度范围为180°；球形轮毂（6）中还设有法兰支撑固定凸台（10）、两半式法兰（11）、电机固定台（12）、驱动电机（13）和连接滑块（14），滑道槽（9）、法兰支撑固定凸台（10）和两半式法兰（11）同轴设置；所述法兰支撑固定凸台（10）围绕球形轮毂（6）的内壁设置，法兰支撑固定凸台（10）上固定有两半式法兰（11），所述两半式法兰（11）紧贴球形轮毂（6）的内壁设置；所述电机固定台（12）固定在球形轮毂（6）的内壁上，电机固定台（12）上安装有驱动电机（13），所述驱动电机（13）的输出轴上固定有驱动齿轮（15），所述驱动齿轮（15）与两半式法兰（11）相啮合；所述连接滑块（14）与滑道槽（9）相配合，连接滑块（14）的一端与两半式法兰（11）固定连接，连接滑块（14）的另一端伸出滑道槽（9）与旋转连接件（7）固定连接，驱动电机（13）驱动两半式法兰（11）旋转，两半式法兰（11）带动连接滑块（14）在滑道槽（9）中滑动，从而带动旋转连接件（7）围绕球形轮毂（6）旋转。

2.如权利要求1所述的一种水平轴风力机，其特征在于：所述滑道槽（9）、法兰支撑固定凸台（10）、两半式法兰（11）和连接滑块（14）的数量均为两个且互为一一对应的关系，电机固定台（12）安装在两个两半式法兰（11）之间，驱动电机（13）采用双输出轴电机，驱动电机（13）的上下两个输出轴分别与两个两半式法兰（11）相配合。

3.如权利要求1所述的一种水平轴风力机，其特征在于：所述球形轮毂（6）中还设有滑道槽盖板（16）和盖板支撑件（17），所述滑道槽盖板（16）呈弧形，滑道槽盖板（16）的两端固定在连接滑块（14）上，用于遮盖滑道槽（9）的空隙，所述盖板支撑件（17）固定在球形轮毂（6）的内壁上，对滑道槽盖板（16）进行支撑和导向。

4.如权利要求1所述的一种水平轴风力机，其特征在于：所述球形轮毂（6）两侧可拆卸地安装有两个侧导流罩（18）。

5.一种如权利要求2所述的水平轴风力机的使用方法，其中，风轮叶片（4）数量为三片，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、当风速长期大于额定风速或者收到台风的预警时，水平轴风力机停机，三个风轮叶片（4）中的一个处于垂直于机舱（2）上表面，其他两个分布在机舱（2）两侧；

步骤二、使上叶片变桨角旋转到0°，其他两个叶片变桨角分别旋转60°和120°，即使顺着旋转方向的第一个叶片变桨角为60°，第二个叶片为120°；

步骤三、启动驱动电机（13），通过四个驱动齿轮（15），带动两个两半式法兰（11）旋转，三个旋转连接件（7）开始沿着滑道槽（9）旋转，使得风轮叶片（4）向机舱（2）靠拢，当三个风轮叶片（4）都绕着叶根处的球形轮毂（6）旋转90°时，完成风力机抗强风的控制策略；

步骤四、当台风或者强风过后，风力机需要正常运作发电时，反向操作以上步骤，实现风轮叶片（4）重新回到正常运行工况状态。