[发明专利]一种突变风速装置及其装配方法

说明书

本发明提供了一种突变风速装置，所述突变风速装置包括：调节模块，包括转动轴和固定在转动轴上的多个叶片，用于调节风向和风速；动力模块，与所述转动轴连接，用于控制所述叶片的转动角度；以及连接模块，用于连接调节模块以及动力模块。本发明所提供的装置充分利用了叶片轻薄易转动与轴承连接的疲劳性能好的优势，叶片可以进行多次变向而不变形，克服了现有技术中因为风电机组模型试验中不能产生突变风的问题。

技术领域

本发明属于工程应用技术领域，具体涉及一种突变风速装置及其装配方法。

背景技术

近年来，风力发电的优势被越来越多的人所接受，风电机组研发阶段对风电机组的气动性能测试尤为重要，需要考虑到实际风电机组运行过程中所遇到的风向、风速等自然风的变化对风电机组气动性能造成巨大影响的问题。因此必须在模型测试阶段给出特定工况下的测试数据用于制造时的参考。突变风会对风电机组的输出功率与运行安全产生重要影响，但目前的风洞试验中，并未考虑到突变风的影响。

因此，需提供一种生成突变风速的装置，在保证风洞吹出的来流风风向不变的前提下，大幅度的提升风速，模拟自然界的突变风现象，进一步测试在产生突变风时的模型风电机组的气动性能，以便针对测试数据改善模型风电机组的相应尺寸，对设计实际风电机组产生了一定的积极影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于提供一种突变风速装置，所述突变风速装置包括：调节模块，包括转动轴和固定在转动轴上的多个叶片，用于调节风向和风速；动力模块，与所述转动轴连接，用于控制所述叶片的转动角度；以及连接模块，用于连接调节模块以及动力模块。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述叶片包括短叶片和长叶片。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述调节模块还包括设置在转动轴上端的齿轮条，所述转动轴上设有齿轮，所述齿轮与所述齿轮条啮合。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述转动轴的长度超过固定在该转动轴上叶片的总长度。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述动力模块包括步进电机。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述连接模块包括用于固定调节模块的上框架、下框架以及两个侧柱，所述转动轴通过固定板竖直固定在上框架和下框架之间。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述固定板包括设置在转动轴上方的上端固定板，设置在转动轴中间位置的多个中间固定板以及设置在转动轴下方的下端固定板，所述上框架和所述转动轴上端的连接处设有上轴承，所述下框架和所述转动轴下端的连接处设有下轴承，所述上端固定板压紧上轴承，所述下端固定板压紧下轴承。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述固定板的长度超过多个叶片的宽度和间隙宽度的总和，所述固定板的侧部设有螺纹孔。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述固定板通过穿过螺纹孔的内六角螺丝与所述侧柱固定。

本发明所提供的突变风速装置，还具有这样的特征，所述连接模块还包括用于进一步固定上框架、下框架和两个侧柱的支撑杆以及90°连杆，所述支撑杆、90°连杆和动力模块通过外六角螺栓与垫片固定。

本发明的另一目的在于，提供一种突变风速装置的装配方法，所述方法包括如下步骤：

S1：将转动轴通过齿轮并插入短叶片和长叶片内部，采用步进电机控制转动轴的转动方向，使得叶片可以跟转动轴一起转动且运动方向保持一致；

S2：在上框架和下框架加工用于通过转动轴的通孔；

S3：利用上端固定板，将转动轴连带叶片、上轴承和齿轮固定至上框架中，叶片最下方采用下端固定板与下框架固定；