風(fēng)力發(fā)電用后支撐智能可變量式葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用的葉片。
【背景技術(shù)】
[0002]聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由于其具有聚集能量、低風(fēng)速起動、能提壓增速、有效風(fēng)利用率高、建站占用面積小、低噪音、免維護、壽命長等優(yōu)點，作為第三種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景，具有巨大的開發(fā)價值和經(jīng)濟價值。現(xiàn)有技術(shù)中，已有專利如專利號為ZL201420079675.5、專利名稱為狹管聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電裝置用葉片，上述專利中的葉片改善了發(fā)電機的啟動性能，提高了風(fēng)能轉(zhuǎn)換率，但其葉片不具有卸荷功能和后支撐結(jié)構(gòu)；北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)介紹的“智能葉片”、“基于柔性尾緣襟翼的智能葉片”等文獻，上述葉片可較有效地在多種湍流風(fēng)況下實現(xiàn)降載的效果，通俗的說就是把飛機可動翼技術(shù)原理運用到風(fēng)力發(fā)電機葉片上，該葉片存在的缺點明顯:葉片的制造難度、維護難度增加；整體重量增大；靜動平衡無法保證在一定范圍內(nèi)；慣性力矩較難把握。
[0003]申請人已于同日申請了專利“狹管聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電用葉輪組件”，此專利中涉及的后支撐式葉片屬于高強度重量級，而本實用新型設(shè)計的葉片屬于輕量智能級，兩者都是現(xiàn)代大風(fēng)電發(fā)展道路上不可或缺的核心部件，也是本申請人同時注力于研發(fā)探索的課題，兩者葉片同時研發(fā)，有利于申請人搶占技術(shù)制高點，提高在市場競爭中的優(yōu)勢。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本申請人針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，提供一種結(jié)構(gòu)合理、重量輕、能實時調(diào)節(jié)所受風(fēng)壓大小、使用壽命長的風(fēng)力發(fā)電用后支撐智能可變量式葉片。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種風(fēng)力發(fā)電用后支撐智能可變量式葉片，包括葉片本體，所述葉片本體為薄壁殼體結(jié)構(gòu)，其殼體內(nèi)腔由前側(cè)的葉面及后側(cè)的后支撐柱封閉形成，所述葉片本體的重心位于后支撐柱上，葉面與重心軸線之間帶有向前傾斜的α傾角；所述葉片本體的葉根端為后支撐柱端部的柱形支撐部及葉面端部的窄條部，柱形支撐部的端部帶有法蘭連接部，柱形支撐部向所述葉片本體的葉尖端平滑延伸形成后支撐柱的扁平支撐部，扁平支撐部的寬度大于柱形支撐部的外徑，窄條部向所述葉片本體的葉尖端扭轉(zhuǎn)平滑延伸形成葉面的扁平部，扁平部的寬度大于窄條部的寬度；
[0007]位于葉片的上部兩側(cè)設(shè)置有箱式卸荷區(qū)，所述箱式卸荷區(qū)包括安裝于葉面上的卸荷板，卸荷板上靠近后支撐柱的內(nèi)側(cè)邊借助鉸鏈與葉面轉(zhuǎn)動連接，于鉸鏈的連接處設(shè)置有阻力器及扭簧套，扭簧套內(nèi)安裝有扭簧；卸荷板的上下兩側(cè)邊及外側(cè)邊分別與葉面借助電磁開關(guān)連接，卸荷板上安裝有風(fēng)壓傳感器的多個感應(yīng)端，所述電磁開關(guān)、風(fēng)壓傳感器及阻力器分別與安裝于葉面上的集成控制器電連接。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進一步改進:
[0009]所述α傾角的范圍為1° -3°。
[0010]所述風(fēng)壓傳感器、電磁開關(guān)及阻力器分別與后支撐柱根部的電源引線粧連接，電源引線粧與導(dǎo)電環(huán)連接，導(dǎo)電環(huán)連接獨立電源。
[0011]所述殼體內(nèi)腔中沿著所述葉片本體的跨度方向設(shè)置有多個加強筋。
[0012]所述葉面的迎風(fēng)面帶有弧形凹面。
[0013]所述卸荷板上靠近后支撐柱的內(nèi)側(cè)邊通過上、中、下三個鉸鏈與葉面轉(zhuǎn)動連接，上、下位的鉸鏈的連接處設(shè)置有阻力器及扭簧套，中位的鉸鏈的連接處設(shè)置有扭簧套。
[0014]位于鉸鏈與阻力器之間還設(shè)置有過渡軸套。
[0015]所述的卸荷板為空腔式箱體結(jié)構(gòu)，其空腔內(nèi)設(shè)置有支撐件。
[0016]本實用新型的有益效果如下:
[0017]1、本實用新型為薄壁殼體結(jié)構(gòu)，采用前側(cè)的凹面型前傾帶扭轉(zhuǎn)角的葉面與后側(cè)的下端柱形上端扁平型結(jié)構(gòu)的后支撐相復(fù)合，殼體內(nèi)腔中設(shè)置加強筋固連，本實用新型大大提高了吸風(fēng)能力，葉片的強度高、變形量小。葉片在靜態(tài)時略前傾，而動態(tài)時受風(fēng)壓載荷，其重心正好落在葉根中央，極大的提高了風(fēng)能到機械能的轉(zhuǎn)換能力；葉面帶有上寬下窄的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在聚風(fēng)類風(fēng)力發(fā)電時，可充分利用杠桿力，提升扭力；本實用新型特別適合在高強度，高風(fēng)速工況下工作。
[0018]2、本實用新型在葉片上部的適當(dāng)位置，獨立設(shè)置多組可感知超量風(fēng)能的智能化電磁卸荷板，通過風(fēng)壓實時感知，通過電磁斷開、風(fēng)壓推動、扭簧儲能、電磁抱合、主體復(fù)位等一系列智能動作，實現(xiàn)葉片的最佳吸能能力和超載泄壓功能，充分利用風(fēng)能多發(fā)點的同時，主體結(jié)構(gòu)運行的安全性得到了極大的保障。本實用新型使傳統(tǒng)風(fēng)力機在遇到大風(fēng)時采用變槳、剎車的方式可以得到徹底改善，同時可以減少不必要的變槳機構(gòu)，在聚風(fēng)類發(fā)電機上應(yīng)用時，更能彰顯其不俗的功能特性。
[0019]3、本實用新型在葉片的上部設(shè)計集成控制器，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連通各個卸荷區(qū)，準(zhǔn)確及時地按照規(guī)定動作完成各自的工作。
[0020]4、本實用新型中所有的用電器的動力來源運用了 “動車原理”，在葉片的上端設(shè)置有電源引線粧來完成電力供應(yīng)，其結(jié)構(gòu)緊湊。
[0021]5、本實用新型所采用的材料易購得，電磁技術(shù)也相對成熟，成本也不高，整體易于維護保養(yǎng)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2為本實用新型的另一立體結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖3為本實用新型的主視圖。
[0025]圖4為圖3的左視圖。
[0026]圖5為圖3的后視圖。
[0027]圖6為圖3的俯視圖。
[0028]圖7為圖4中A-A處剖視圖。
[0029]圖8為圖4中B-B處剖視圖。
[0030]圖9為圖4中C-C處剖視圖。
[0031]圖10為本實用新型中卸荷板的打開狀態(tài)圖。
[0032]圖11為本實用新型中電氣原理圖。
[0033]其中:1、葉面；101、窄條部；102、扁平部；103、弧形凹面；2、后支撐柱；201、柱形支撐部；202、扁平支撐部；3、法蘭連接部；4、卸荷板；5、集成控制器；6、電磁開關(guān)；7、鉸鏈；8、阻力器；9、扭簧套；10、過渡軸套；11、感應(yīng)端；12、殼體內(nèi)腔；13、加強筋；14、α傾角；15、導(dǎo)電環(huán)；16、獨立電源；17、電源引線粧；18、變壓器；19、風(fēng)壓傳感器；20、高風(fēng)速風(fēng)壓開關(guān)；21、低風(fēng)速風(fēng)壓開關(guān)。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖，說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0035]如圖1至圖5所示，本實施例的風(fēng)力發(fā)電用后支撐智能可變量式葉片，包括葉片本體，葉片本體為薄壁殼體結(jié)構(gòu)，其殼體內(nèi)腔12(見圖7)由前側(cè)的葉面I及后側(cè)的后支撐柱2封閉形成，葉片本體的重心位于后支撐柱2上，葉面I與重心軸線之間帶有向前傾斜的α傾角14(見圖4)，α傾角的范圍為1° -3° ;葉面I的迎風(fēng)面帶有弧形凹面103，以抵抗強風(fēng)時保證葉面I不變形。
[0036]如圖2所示，葉片本體的葉根端為后支撐柱2端部的柱形支撐部201及葉面I端部的窄條部101，柱形支撐部201的端部帶有法蘭連接部3，柱形支撐部201向葉片本體的葉尖端平滑延伸形成后支撐柱2的扁平支撐部202，扁平支撐部202的寬度大于柱形支撐部201的外徑，窄條部101向葉片本體的葉尖端扭轉(zhuǎn)平滑延伸形成葉面I的扁平部102，扁平部102的寬