[实用新型]风机叶片气囊除冰装置

说明书

本实用新型提供一种风机叶片气囊除冰装置，属于风力发电技术领域，包括：气囊，固定在叶片表面，气囊间用引气导管联通并排列固定在叶片两侧；充气机，为气体压缩机，能够为气囊快速充放气，固定在风机机舱内部与叶片上的气囊连接。叶片覆冰检测器，安装在风机叶片上；压强检测器，安装在末端与首端气囊内部；单片机，与所述叶片覆冰检测器以及压强检测器的输入端连接，并连接充气机的电机。有效的降低了风机叶片的除冰成本，提升风机叶片除冰效率。

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种风机叶片除冰装置

背景技术

风力发电技术是目前可再生能源技术中比较成熟、适合大规模开发和具备商业化开发前景的一种发电方式。因风能具有显著的地域不均匀分布特性，中国有大量风场位于易遭冰雪侵袭的北方高寒地带和中南部山区。覆冰是上述高寒和高海拔地区风机运行中的常见问题，在风电场运行阶段，覆冰不但会造成风速和风向的测量误差，影响风电机组的偏航和功率控制，还会改变叶片翼型和表面粗糙度，影响气动特性和发电出力；叶片前缘的些许覆冰即可明显改变其气动特性，影响风力发电出力特性。当叶片覆冰旋转时，附着的冰块可被抛掷至叶片顶端高度的1.5倍距离，造成人身安全事故。

风机叶片气囊除冰技术，源于飞机机翼除冰技术，因风机叶片与飞机机翼具备相似的气动特性，外型结构类似。所以在此基础之上设计基于气囊膨胀力的除冰装置，并针对风机叶片的旋转特性，对装置结构加以改进，相比于人为除冰更加方便快捷，并且降低了人身安全事故的发生几率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种风机叶片除冰装置，利用气囊膨胀所产生的力，除去附着在叶片表面的冰层，以降低实现风机叶片除冰所带来的除冰成本，以及人身安全事故发生的机率。

本实用新型提供一种风机叶片气囊除冰装置，一种风机叶片气囊除冰装置，包括：

气囊，固定在叶片表面，气囊间用引气导管联通并排列固定在叶片两侧，气囊通过底座固定在叶片表面；引气导管之间通过连接套连接，可以根据气囊间的连接需求设计相应的接口，便于引气导管连接。

充气机，为气体压缩机，能够为气囊快速充放气，固定在风机机舱内部与叶片上的气囊连接；

叶片覆冰检测器，安装在风机叶片上；

压强检测器，安装在末端与首端气囊内部；

单片机，与所述叶片覆冰检测器以及压强检测器的输入端连接，并连接充气机的电机。

充气机通过中空低速转轴引气导管连接结构与所述气囊连接。中空低速转轴引气导管连接结构包括低速转轴，在所述低速转轴的前端设置连接风机叶片上气囊的第一引气导管，所述低速转轴的末端为连接充气机的第二引气导管。

低速转轴的中心设计为中空结构，末端中心采用锯齿凹槽固定轴承，轴承内圈与第二引气导管焊接，并与充气机相连，末端外侧利用齿轮带动发电机前端齿轮。当风机旋转时，低速转轴相继旋转末端轴承内圈则不转，外圈齿轮带动发电机运行。这样设计当风电机旋转运行时，不会出现引起导管及充气机也相继旋转的现象。能够解决风机叶片旋转导致与充气机连接的引气导管相继旋转的问题，便于充气机的安装。

气囊采用轻质柔软的EVA弹性材料设计成能承受住反复膨胀的厚度，利用粘性物质固定或弹性绷带固定叶片两侧气囊，气囊表面采用能吸收光热的深色涂料覆盖，具备良好的光学选择性，同时还具备节能环保、耐气候性强的特点。气囊尺寸设计需要根据风机叶片的实际情况，叶片覆盖冰层分为雨凇、雾凇和混合淞三种情况，当覆盖冰层厚度大于8mm，除去8mm冰层所需膨胀力大约为(18.5- 20)psig，约为(119.33-129)kpa，根据气体压强公式计算，当温度为零下15℃气囊的半径根据如下公式计算：