[发明专利]一种叶片倾角可变的水平轴叶片式风力发电机

说明书

技术领域

    本发明涉及一种风力发电机，尤其是涉及一种叶片倾角可变的水平轴叶片式风力发电机。

背景技术

以叶片式风轮为风能接受装置的常规风力发电机可分为水平轴和垂直轴结构两类。风轮主要由转轴和叶片组构成，现有的水平转轴风轮的叶片大都是直接固定在水平转轴上，各叶片并不在同一平面内，而是稍微倾斜于水平转轴的垂直面，有一个固定的倾角，如此风力发电机迎风才能转动。倾角的方向决定了当风从风力发电机前面吹来时风力发电机的转动方向：风轮左面的水平叶片其倾角若是叶片上边向后倾斜（右面的水平叶片上边倾角则向前倾斜），则当风从前向后吹时 风力发电机顺时针转动；倾角反之则转向也倒过来。这种固定倾角叶片不足之处就在于当风从后方吹来的时候风轮受到的扭矩和风力发电机迎风转动的方向相反：同样倾角若风从后向前吹时，风力发电机是逆时针转的，只有当倾角也倒过来时风力发电机才是顺时针转动。

为了能充分利用风力发电机前后的来风发电，人们希望能设计出一种叶片倾角可变的叶片式风力发电机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种叶片倾角可变的水平轴叶片式风力发电机。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种叶片倾角可变的水平轴叶片式风力发电机，包括由水平转轴和叶片组成的风轮，其特征是：所述的叶片固定在垂直于水平转轴的叶片轴上，所述的叶片轴的轴线平行于叶片的长度方向并偏于叶片的一侧叶缘，所述的水平转轴与叶片轴之间为垂直轴锥齿轮啮合连接，并设有叶片摆动限位机构。

所述的水平转轴与叶片轴之间的垂直轴锥齿轮啮合的结构为：一齿轮箱，前、后箱壁上开有对应的中心孔，所述的齿轮箱通过所述的中心孔可转动地支承在所述的水平转轴前端，所述的齿轮箱内的水平转轴设有中心锥齿轮；所述的叶片轴的端部可转动地支承在所述的齿轮箱的侧壁上，所述的齿轮箱内的叶片轴端设有侧锥齿轮与所述的中心锥齿轮垂直啮合。 

所述的叶片摆动限位机构为：所述的水平转轴上或中心锥齿轮背面设有凸块，所述的齿轮箱上设有伸出至所述的凸块两侧的限位块。反之亦可。

所述的凸块与两侧的限位块之间设有复位弹簧。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明的叶片倾角可变的水平轴叶片式风力发电机，由于叶片倾角可自动地根据前风或后风吹摆动倾角，使得不论风是从正面还是背面吹到叶片，风车受到同向扭矩。

附图说明

图1为本发明的实施例一的剖视示意图；

图2为沿图1的B-B线剖视示意图；

图3为沿图1的A-A线剖视示意图；

图4为本发明的实施例二的剖视示意图；

图5为沿图4的D-D线剖视示意图；

图6为沿图4的C-C线剖视示意图。

图中：1-水平转轴，2-叶片，3-叶片轴，4-齿轮箱，5-中心锥齿轮，6-侧锥齿轮，7-凸块，8-限位块，9-复位弹簧。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2、图3所示，为本发明的叶片倾角可变的水平轴叶片式风力发电机的实施例一，包括由水平转轴1和叶片2组成的风轮，叶片2固定在垂直于水平转轴的叶片轴3上，叶片轴3的轴线平行于叶片2的长度方向并偏于叶片的一侧叶缘，水平转轴1与叶片轴3之间为垂直轴锥齿轮啮合连接，其具体结构为：一齿轮箱4，前、后箱壁上开有对应的中心孔，齿轮箱4通过前、后箱壁上的中心孔可转动地支承在水平转轴1的前端，齿轮箱4内的水平转轴设有中心锥齿轮5；叶片轴3的端部可转动地支承在齿轮箱4的双层侧壁的开孔上，齿轮箱内的叶片轴端设有侧锥齿轮6与中心锥齿轮5垂直啮合。 

在水平转轴1与叶片轴3之间设有叶片摆动限位机构，其具体结构为：中心锥齿轮背面设有凸块7，齿轮箱内壁上设有伸出至凸块7两侧的限位块8（当然，反之亦可）。在凸块7与两侧的限位块8之间设有复位弹簧9。

实施例二

如图4、图5、图6所示，为本发明的实施例二，其与实施例一不同之处在于：在水平转轴1与叶片轴3之间设有的叶片摆动限位机构具体结构为：水平转轴1上设有凸块7，齿轮箱外壁上设有伸出至凸块7两侧的限位块8（当然，反之亦可）。在凸块7与两侧的限位块8之间设有复位弹簧9。