[发明专利]一种被动控制的可动叶尖小翼装置

说明书

本发明一种被动控制的可动叶尖小翼装置，由叶片(2)、小翼(1)组成，小翼(1)安装叶片(2)一侧，小翼(1)与叶片(2)之间设扭转支架(3)，小翼(1)与扭转支架(3)之间设扭转弹簧(4)，小翼翼根(7)安装小翼连接扣(10)，小翼连接扣(10)上安装有小翼锁死装置(13)，叶片(2)两腹板之间安装支撑板(17)支撑板(17)中心位置安装轴承(18)，轴向弹簧(5)两端分别连接支撑板(17)及扭转支架(3)，在轴向弹簧(5)上分别设置轴向弹簧固定凸台(19)与轴向弹簧轴转动槽(15)。本发明有益效果：结构设计合理、简单、制作成本低、便于维护、能够保护叶片免受干扰、使用范围广泛、节能环保。

技术领域

本发明涉及风力机发电技术领域，具体涉及一种被动控制的可动叶尖小翼装置。

背景技术

风力机正常运行时，叶尖附近压力面的气流会绕过叶片的尖部流向吸力面，产生叶尖涡，从而导致叶尖推力降低，风力机输出功率降低。在叶尖部分加装小翼，用以阻止上下表面的空气绕流现象，降低因叶尖涡造成的诱导阻力，减少绕流，增大叶片上下表面压差，从而达到提升推力，增大功率输出的效果。通过数值模拟发现固定式小翼在低风速时对风力机功率放大作用较小，反而会增加风力机启动风速，因此固定式小翼不适合风力机在低风速下运行。

现有技术中虽然设计了一种可以转动的小翼，但是该设计小翼的控制方式为主动控制，通过舵机控制小翼的旋转，控制方式成本较高，系统复杂，不便于维修，增加了叶片质量，不适合大型风力机控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种结构设计合理、简单、制作成本低、便于维护、能够保护叶片免受干扰、使用范围广泛的节能环保型被动控制的可动叶尖小翼装置。

本发明通过扭力弹簧控制小翼1与叶片2的夹角，主要的原理是:弹簧力与改变扭转角成一定的线性关系，扭转角也随风力的大小成线性状态改变，当风力与弹簧扭力相等时，小翼1处于平衡状态，可以起到功率放大作用。

本发明一种被动控制的可动叶尖小翼装置，由叶片2、小翼1，所述的小翼1由小翼翼尖6、小翼翼根7、小翼翼根腹板8、主梁9组成，所述的小翼 1安装于叶片2的吸力面一侧，在小翼1与叶尖2之间设置有辅助机构扭转支架 3，所述的小翼1与扭转支架3之间设置有用于控制小翼1扭转的扭转弹簧4，具体的扭转弹簧4两端分别连接小翼翼根腹板8和扭转支架3，所述的叶片2与扭转支架3之间设置有用于控制扭转支架3转动的轴向弹簧5。所述的扭转支架 3上设置扭转支架连接扣11，小翼翼根7安装有小翼连接扣10，小翼连接扣10 与扭转支架连接扣11通过扭转轴12连接，小翼连接扣10上安装有小翼锁死装置13。所述的叶片2在r/R＝0.95处两腹板18之间安装支撑板17，支撑板17 垂直于叶片腹板18，在支撑板17的中心位置安装一个用来固定扭转支架3的轴向弹簧轴14的轴承16，轴向弹簧5的两端分别连接支撑板17及扭转支架3，在轴向弹簧轴14上分别设置轴向弹簧固定凸台19与轴向弹簧轴转动槽15。

所述的小翼锁死装置13为在小翼连接扣10的外环铸造一个能够随小翼1 一起转动的凸台。

本发明一种被动控制的可动叶尖小翼装置的有益效果；