專利名稱：鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械工程，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
在已公開的技術(shù)中，擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片擺動(dòng)行程控制裝置，是固定式鋼絲繩結(jié)，， 固定式鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程控制裝置，有4條鋼絲繩，這4條鋼絲繩控制著葉片的擺動(dòng)行程 及其攻角的轉(zhuǎn)換。這4條鋼絲繩中，有2條控制葉片的左擺動(dòng)行程及其左攻角的轉(zhuǎn)換，另2 條控制葉片的右擺動(dòng)行程及其右攻角的轉(zhuǎn)換，控制葉片的左擺動(dòng)行程及其左攻角轉(zhuǎn)換的2條 鋼絲繩， 一頭固定在右邊的機(jī)座上，另一頭與葉片軸上的前橫桿或后橫桿聯(lián)接在一起，控制 右擺動(dòng)行程及其右攻角轉(zhuǎn)換的2條鋼絲繩， 一頭固定在左邊的機(jī)座上，另一頭也與葉片軸上 的前橫桿或后橫桿聯(lián)接在一起。鋼絲繩的長(zhǎng)短直接控制著葉片的擺動(dòng)行程及其攻角的大小， 因鋼絲繩的長(zhǎng)短是固定不變的，葉片的擺動(dòng)行程及其攻角的大小，在葉片的運(yùn)行過(guò)程中，也 就固定不變。這種固定式的鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程裝置的不足，是葉片的擺動(dòng)行程及其攻角的 大小固定不變，這給擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝、起動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)、維修和規(guī)被災(zāi)害性天氣 帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容
為解決己公開技術(shù)中，固定式鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程控制裝置，存在不能隨意改變擺動(dòng)式 風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片擺動(dòng)行程大小的不足，本發(fā)明創(chuàng)造一種鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置， 該裝置可無(wú)級(jí)調(diào)控?cái)[動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片擺動(dòng)行程的大小，給擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝、起 動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)、維修和自動(dòng)規(guī)被災(zāi)害性天氣帶來(lái)極大的方便。鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào) 控裝置，大大提高了擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片的擺動(dòng)速度和運(yùn)行質(zhì)量，使擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī) 成為高智能的世界最先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是在擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)座上，設(shè)置一個(gè) 電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)，在與葉片成180度角的葉片軸的惻面上，設(shè)置一個(gè)拉桿，電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī) 上的鋼絲繩，經(jīng)數(shù)個(gè)滑輪從支架的頂端穿出，與葉片軸上的拉桿前端聯(lián)接，支架頂端至拉桿 前端這一段鋼絲繩的長(zhǎng)短，與葉片擺動(dòng)行程的大小成正比，由于巻揚(yáng)機(jī)到支架的距離是固定 的，無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩2的長(zhǎng)短*就是無(wú)級(jí)調(diào)控這段鋼絲繩的長(zhǎng)短，也就是無(wú)級(jí)調(diào)控葉片擺動(dòng) 行程的大小。鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，可根據(jù)需要，自動(dòng)將葉片平穩(wěn)地?cái)[放到地 面或水面上，停止工作，也可根據(jù)需要，自動(dòng)拉起葉片，使之進(jìn)入正常工作狀態(tài)。鋼絲繩葉 片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，這些無(wú)以論比的功能，使擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片的擺動(dòng)速度和 擺動(dòng)質(zhì)量得到大大提高，同時(shí)也給擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝、起動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)、維修和自 動(dòng)規(guī)被災(zāi)害性天氣帶來(lái)極大的方便。
圖1是鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置基本結(jié)構(gòu)圖
在圖中可看出，這是一個(gè)1個(gè)葉片，設(shè)置1根鋼絲繩和1個(gè)支架，與一定數(shù)量的導(dǎo)向滑
輪所組成的電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)鋼絲繩牽引系統(tǒng)6鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，由拉桿1、鋼
絲繩2、支架3、滑輪4、電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5、攻角觸發(fā)器6和控制系統(tǒng)7組成。
拉桿1，是用1塊平面鋼板和1塊立面鋼板，制成的"T"字形鋼挑梁結(jié)構(gòu)，平面鋼板的
前端設(shè)有一個(gè)與鋼絲繩聯(lián)接的園孔，后端設(shè)有與葉片軸半徑相符的園弧，在與葉片成180度
角的葉片軸的側(cè)面上，拉桿1的后端和葉片軸焊接成一整體，拉桿1和葉片都相對(duì)應(yīng)地以葉
片軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，拉桿1的長(zhǎng)短與葉片軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力臂成正比。
鋼絲繩2，是通用的起重鋼絲繩，鋼絲繩2的后端固定和巻繞在電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)的滾筒上，前
端穿過(guò)數(shù)個(gè)滑輪4，從支架3頂端穿出，與拉桿l前端的園孔聯(lián)接，從支架3頊端至拉桿1
前端園孔的這段鋼絲繩的長(zhǎng)短，與葉片擺動(dòng)行程的大小成正比，由于鋼絲繩2,從支架3頂 端到巻揚(yáng)機(jī)滾筒的距離，是固定不變的，無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩2的長(zhǎng)短，就是無(wú)級(jí)調(diào)控這段鋼絲 繩的長(zhǎng)短，也就是無(wú)級(jí)調(diào)控葉片行程的大小。當(dāng)鋼絲繩2超過(guò)正常長(zhǎng)度一定范圍時(shí)，葉片的 擺動(dòng)行程就會(huì)超出正常的工作范圍，被擺放到地面或水面上，停止正常的工作。當(dāng)工作需要 時(shí)，收短鋼絲繩2的長(zhǎng)度，將葉片從地面或水面上拉起，就可進(jìn)入正常工作。
鋼絲繩2，主要由支架3頂端至拉桿1前端園孔的這段鋼絲繩工作，iX段鋼絲繩承受著葉 片擺動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)荷載和靜荷載，在鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中， 一般采用單 根鋼絲繩工作，在葉片的動(dòng)能和自重較大的大型，超大型擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，可象重型起 重機(jī)一樣，在支架3的頂端設(shè)置一個(gè)固定滑輪組，在拉桿1聯(lián)接鋼絲繩的另一端，設(shè)置一個(gè) 活動(dòng)滑輪組，鋼絲繩2按順序來(lái)回穿繞在固定滑輪組和活動(dòng)滑輪組之中，顯然，這不是一根 鋼絲繩在受力，而是多根鋼絲繩一起受力，這樣不但可以減小鋼絲繩2的直徑，而且可大大 提高這段鋼絲繩的荷載能力。
支架3,是"a"字型結(jié)構(gòu)的金屬三角架，支架3安裝在葉片軸風(fēng)頭前方的機(jī)座上，其 兩腳的連線與葉片軸擺動(dòng)軌跡的扇面平行，并相距一定距離，以被免拉桿1與支架3碰擦， 支架3的頂端，設(shè)置在拉桿l左、右兩個(gè)擺動(dòng)行程終點(diǎn)之間的中點(diǎn)上*支架3越高，鋼絲繩 2在葉片終點(diǎn)處與葉片軸構(gòu)成的夾角就越大，鋼絲繩2在葉片終點(diǎn)處，所受到的拉力也就相 對(duì)小，而將葉片從工作狀態(tài)擺放到地面或水面上，使之停止工作，與將葉片從地面或水面上 拉起，使之進(jìn)入正常工作狀態(tài)，都比較省力和平穩(wěn)。
滑輪4,是通用的鋼絲繩導(dǎo)向滑輪，它安裝在鋼絲繩需要改變線路走向的拐彎處，滑輪4 可使鋼絲繩2平滑地改變運(yùn)動(dòng)方向，將電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5的牽引力傳遞到鋼絲繩2的最前端。
電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，是通用結(jié)構(gòu)的電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)中，凡通用結(jié)構(gòu)的電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)，都可 以無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩2的長(zhǎng)短。電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，由電動(dòng)機(jī)、減速箱、滾筒、鋼絲繩、彈簧抱閘、 控制器和機(jī)座構(gòu)成，電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)座上。電動(dòng)機(jī)巻揚(yáng)機(jī)5，有單滾筒 和同軸雙滾筒兩種，一般情況下，單滾筒的巻揚(yáng)機(jī)，只能調(diào)控1根鋼絲繩2，它適用于單葉 片的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，同軸同直徑的雙滾筒的巻揚(yáng)機(jī)，可同步調(diào)控2根鋼絲繩2，它適用 于雙葉片的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。由于鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中，鋼絲繩2的調(diào)控 長(zhǎng)度比較短，實(shí)際上用單滾筒巻揚(yáng)機(jī)，在滾筒中部焊接一個(gè)鋼絲繩擋圈，將2根鋼絲繩的后 端都巻繞與固定在滾筒上，也非常適用于雙葉片的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
攻角觸發(fā)器6，是給葉片攻角控制裝置發(fā)出轉(zhuǎn)換攻角信號(hào)的開關(guān)電路。在鋼絲繩葉片擺動(dòng) 行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中，攻角觸發(fā)器6安裝在拉桿1上，當(dāng)葉片運(yùn)行到行程終點(diǎn)時(shí)，攻角觸發(fā) 器6利用慣性力與重力觸發(fā)電路，產(chǎn)生一轉(zhuǎn)換攻角的信號(hào)，葉片攻角控制裝置在這一信號(hào)的 控制下，轉(zhuǎn)換葉片的攻角。
在攻角觸發(fā)器6中，設(shè)置左右兩個(gè)觸點(diǎn)，在兩個(gè)觸點(diǎn)中間設(shè)置一根簧片，簧片的一端固 定在弱電電源的支點(diǎn)上，另一端設(shè)置一個(gè)具有一定質(zhì)量的錘體，簧片中部的左右兩面，設(shè)置 有與兩邊觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的中間觸點(diǎn)6
葉片在運(yùn)行過(guò)程中，攻角觸發(fā)器6中簧片的力，可維持中間觸點(diǎn)處于中間的位置，不與 左或右邊的觸點(diǎn)接觸，攻角觸發(fā)電路處于開路狀態(tài)，攻角觸發(fā)器6無(wú)信號(hào)發(fā)出；當(dāng)葉片運(yùn)行 到左邊終點(diǎn)時(shí)，拉桿1被鋼絲繩2定位，不能再繼續(xù)往左3iit動(dòng)，但攻角觸發(fā)器6中簧片上 的錘體，在慣性力的推動(dòng)下，繼續(xù)往左運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)中間觸點(diǎn)與左邊觸點(diǎn)接觸，攻角觸發(fā)電路 被接通，攻角觸發(fā)器6發(fā)出一個(gè)信號(hào)，葉片攻角控制裝置在這一信號(hào)的控制下，將葉片的左 攻角轉(zhuǎn)換為右攻角。如葉片運(yùn)行到正常行程的左邊終點(diǎn)處不停止，而繼續(xù)往左運(yùn)動(dòng)時(shí)，攻角 觸發(fā)器6保持開路狀態(tài)，當(dāng)葉片運(yùn)行到接近水平角度時(shí)，雖然葉片仍處在運(yùn)動(dòng)中，但此時(shí)簧 片的片體處于水平狀態(tài)，簧片巳不能支持錘體的重量，在錘體重力的作用下，接通觸發(fā)電路， 攻角觸發(fā)器6發(fā)出一個(gè)信號(hào)，葉片攻角控制裝置在這一信號(hào)的控制下，將葉片的左攻角轉(zhuǎn)變 為右攻角。處在水平狀態(tài)的葉片，已經(jīng)接近地面或水面，正處在轉(zhuǎn)換攻角的葉片是不會(huì)被風(fēng) 吹起來(lái)的，而處在水平狀態(tài)的葉片轉(zhuǎn)換攻角'卻可減輕葉片的葉稍接觸地面或接觸水面時(shí)的
重力。當(dāng)葉片在左面的地面或水面上被拉起時(shí)，葉片在風(fēng)力的下，很快重新起動(dòng)，從左往右 擺動(dòng)，進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。當(dāng)葉片從左邊往右邊運(yùn)動(dòng)時(shí)，攻角觸發(fā)器6，重復(fù)上述過(guò)程， 只不過(guò)錘體與中間觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，與上述的方向相反。
控制系統(tǒng)7，是由風(fēng)力測(cè)量裝置、風(fēng)向測(cè)量裝置、電腦中央處理器、電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)控制器和 電壓電流測(cè)控等儀器組成，控制系統(tǒng)7，根據(jù)測(cè)控儀器，采集到的風(fēng)力、風(fēng)向、發(fā)電機(jī)電流、 電壓、勵(lì)磁電流、電壓、葉片擺動(dòng)頻率以及電網(wǎng)方面的數(shù)據(jù)，自動(dòng)控制葉片擺動(dòng)行程的大小 與葉片攻角的大小，自動(dòng)地在災(zāi)害性颶風(fēng)到來(lái)時(shí)，將葉片擺放到地面或水面上，停止正常工 作，被免葉片被颶風(fēng)損壞，侍颶風(fēng)過(guò)去后，又自動(dòng)將葉片拉起，開始正常的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使擺 動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)又開始正常發(fā)電。
鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，是安裝在已公開技術(shù)的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)上使用的， 已公開技術(shù)的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 一般都不用固定鋼絲繩行程和攻角控制裝置，而是采用彈 簧式行程控制裝置，與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的窩輪窩桿攻角控制裝置，窩輪窩桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是窩桿
可以將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能傳給窩輪，而窩輪卻不能將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能傳給窩桿，這稱之為自鎖，這一特 點(diǎn)特別適用于葉片攻角控制裝置。當(dāng)行程控制裝置中的攻角觸發(fā)電路，給葉片攻角控制裝置 發(fā)出改變攻角的信號(hào)后，葉片攻角控制裝置將葉片驅(qū)動(dòng)到一角度后停機(jī)時(shí)，葉片就被鎖定在 這一角度上，風(fēng)力最大也改變不了葉片的攻角。
當(dāng)擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，安裝上鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置后，擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)
的葉片從右往左擺動(dòng)時(shí)，葉片軸上的拉桿1帶著鋼絲繩2的前端往左擺動(dòng)，當(dāng)葉片運(yùn)動(dòng)到擺 動(dòng)行程的終點(diǎn)時(shí)，拉桿1將鋼絲繩2拉直，鋼絲繩2就將拉桿1的前端定位在這一點(diǎn)上，此 時(shí)，葉片的攻角不轉(zhuǎn)變的話，葉片就停止在這一點(diǎn)上，實(shí)際上，這一點(diǎn)不是葉片真正的終點(diǎn)， 而是葉片攻角開始轉(zhuǎn)換的始點(diǎn)，當(dāng)葉片的攻角從左攻角完全轉(zhuǎn)變成右攻角時(shí)，葉片開始起動(dòng) 從左往右運(yùn)動(dòng)的這一點(diǎn)，才是真正的終點(diǎn)。葉片往左擺動(dòng)行程的終點(diǎn)，與葉片往右擺動(dòng)行程 的始點(diǎn)應(yīng)是重合的。
鋼絲繩2在葉片攻角轉(zhuǎn)換的始點(diǎn)上，受到很大的拉力，這一拉力作用在拉桿l上，就成 了改變?nèi)~片攻角的轉(zhuǎn)動(dòng)力，拉桿1的長(zhǎng)短，與葉片軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力臂成正比，這個(gè)力可使鋼絲繩 2和拉桿1與葉片，三者成為一直線》鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，將葉片在行程終 點(diǎn)處，對(duì)行程控制裝置產(chǎn)生的沖擊力，轉(zhuǎn)變?yōu)槿~片攻角轉(zhuǎn)換的動(dòng)力，這一功能，使葉片在行 程終點(diǎn)處的攻角轉(zhuǎn)換，變得輕松自如，輕而易舉，這不但加塊葉片的擺動(dòng)速度，提高了葉片 的運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)也被免沖擊力對(duì)葉片的損害。在葉片攻角轉(zhuǎn)換過(guò)程中，葉片攻角控制裝置 中的電動(dòng)機(jī)，只需將沒有負(fù)荷的窩輪窩桿箱中的窩輪，轉(zhuǎn)動(dòng)2倍左攻角的角度，就可完成葉 片從左攻角轉(zhuǎn)換為右攻角-在風(fēng)力的作用下，已轉(zhuǎn)換為右攻角的葉片，開始從左往右的方向 擺動(dòng)。當(dāng)葉片運(yùn)動(dòng)到右邊終點(diǎn)時(shí)，又重復(fù)上述過(guò)程。這樣擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片就會(huì)不停 地左右擺動(dòng)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，是由拉桿l、鋼絲繩2、支架3、滑輪4、電動(dòng)巻揚(yáng) 機(jī)5、攻角觸發(fā)器6和控制系統(tǒng)7組成，其特征是在與葉片成180度角的葉片軸的倒面上， 設(shè)置有拉桿1，拉桿1與葉片相對(duì)應(yīng)地以葉片軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，拉桿1的長(zhǎng)短與葉片軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力 臂成正比，拉桿1的前端設(shè)有一個(gè)與鋼絲繩2聯(lián)接的園孔，支架3安裝在葉片軸風(fēng)頭前方的 機(jī)座上，支粱3兩腳的連線與葉片軸擺動(dòng)軌跡的扇面平行，并相距一定距離，以被免拉桿l 與支架3碰擦，支架3的頂端，設(shè)置在拉桿1左、右兩個(gè)擺動(dòng)行程終點(diǎn)之間的中點(diǎn)上，支架3 頂端設(shè)置有滑輪4，巻繞與固定在電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5的滾筒上的鋼絲繩2，從滾筒上引出來(lái)后，穿 過(guò)多個(gè)拐彎處及支架3頂端的滑輪4，與拉桿1上的園孔聯(lián)接，從支架3頂端至拉桿1前端 園孔的這段鋼絲繩的長(zhǎng)短，與葉片擺動(dòng)行程的大小成正比，電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，可無(wú)級(jí)調(diào)控這段 鋼絲繩的長(zhǎng)短，可無(wú)級(jí)調(diào)控葉片擺動(dòng)行程的大小，攻角觸發(fā)器6安裝在拉桿1上，在葉片運(yùn) 行到行程終點(diǎn)或葉片運(yùn)行到水平狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)換攻角的信號(hào)，葉片攻角控制裝置，在 這一信號(hào)的控制下，轉(zhuǎn)換葉片的攻角，控制系統(tǒng)7，可根據(jù)需要，控制電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5的正轉(zhuǎn) 或反轉(zhuǎn)，無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩2的長(zhǎng)短和無(wú)級(jí)調(diào)控葉片擺動(dòng)行程的大小，也可根據(jù)特殊需要，自
動(dòng)將鋼絲繩2繼續(xù)放長(zhǎng)，將葉片擺放到地面或水面上，直到停止工作為止，還可根據(jù)需要， 自動(dòng)將鋼索2收短，將葉片拉起，使之回到正常工作狀態(tài)。
鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，是用支架3頂端至葉片軸拉桿1之間的鋼絲繩長(zhǎng)度， 來(lái)控制葉片擺動(dòng)行程的大小，這段鋼絲繩的長(zhǎng)短，與葉片擺動(dòng)行程的大小成正比，由于支架 3頂端這一點(diǎn)，到巻揚(yáng)機(jī)滾筒的距離是固定不變的，無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩2的長(zhǎng)短，就是無(wú)級(jí)調(diào) 控這段鋼絲繩的長(zhǎng)短，也就是無(wú)級(jí)調(diào)控葉片行程的大小。鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置， 可根據(jù)需要，自動(dòng)將葉片平穩(wěn)地?cái)[放到地面或水面上，也可根據(jù)需要，自動(dòng)拉起葉片，使之 進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這些無(wú)以論比的功能，使擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行速度和運(yùn)行質(zhì)量大大 提高，同時(shí)也給擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝、起動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)、維修和規(guī)被災(zāi)害性天氣帶來(lái) 極大的方便。
擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)在正常工作中，控制系統(tǒng)7中的電腦中央處理器，根據(jù)測(cè)控儀器，采 集到的風(fēng)力、風(fēng)向、發(fā)電機(jī)電流、電壓、勵(lì)磁電流、電壓、葉片擺動(dòng)頻率以及電網(wǎng)方面的數(shù) 據(jù)，自動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)控著鋼絲繩2的長(zhǎng)短，從而自動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)控著葉片左右擺動(dòng)行程的大小，以及 自動(dòng)調(diào)控著葉片攻角的大小，在擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，葉片的行程是不霱要改變 的，此時(shí)，電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5中的彈簧抱閘將滾筒抱死，鋼絲繩2的長(zhǎng)度固定不變，葉片左右擺 動(dòng)的行程也不變。如風(fēng)速、風(fēng)向等外界因素及人為因素改變時(shí)，控制系統(tǒng)7，就會(huì)自動(dòng)接通 電動(dòng)機(jī)和電磁鐵的電源，彈簧抱閘松開，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5就可無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩2 的長(zhǎng)短，鋼絲繩2長(zhǎng)短的變化，葉片擺動(dòng)行程就會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)變化；當(dāng)葉片擺動(dòng)行程達(dá)到 所需的值時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電磁鐵斷開電源，電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5停止動(dòng)轉(zhuǎn)，彈簧抱閘剎車，將鋼絲繩 2和葉片的行程鎖定在所需的值上。如遇颶風(fēng)，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到設(shè)定的極限值時(shí)，控制系統(tǒng)7即 起動(dòng)電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，自動(dòng)將鋼絲繩2放長(zhǎng)，直到將葉片擺放到地面或水面上，停止工作為止； 當(dāng)颶風(fēng)過(guò)后，控制系統(tǒng)7起動(dòng)電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，自動(dòng)將鋼絲繩2收短，將葉片從地面或水面上 拉起，重新進(jìn)入正常的擺動(dòng)行程，擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)又正常發(fā)電6鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí) 調(diào)控裝置，大提高了擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，工作的質(zhì)量和工作性能，使之成為高度智能化的世 界最先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，特別適合在海上擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)上使用，當(dāng)海上 破壞性極大的臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí)，控制系統(tǒng)7,即起動(dòng)鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，自動(dòng)放 長(zhǎng)鋼絲繩2，直到將2個(gè)葉片放至海面上停止工作，這樣，任憑臺(tái)風(fēng)狂掃海面，甚至掀起滔 天巨浪，葉片和浮動(dòng)基礎(chǔ)等隨著大海的波浪上下漂浮，絲毫無(wú)損；當(dāng)臺(tái)風(fēng)過(guò)后，控制系統(tǒng)7 即起動(dòng)鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中的電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，自動(dòng)收短鋼絲繩2，將2個(gè)葉片 從海面上拉起，葉片就可自動(dòng)恢復(fù)擺動(dòng)，進(jìn)行正常發(fā)電6鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置， 使上海上擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，成為能自動(dòng)規(guī)被強(qiáng)臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)，高度智能化的世界最先進(jìn)的海上 風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
海上擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，常用2個(gè)葉片反向同步工作，由于1個(gè)葉片，需要設(shè)置l根鋼 絲繩2和1個(gè)支架3，這樣2個(gè)葉片，就需要設(shè)置2根鋼絲繩2，與2個(gè)支架3，以及與之相 配套的滑輪4。這樣，在雙葉片的海上擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，就必需使用同軸雙滾筒電動(dòng)巻 揚(yáng)機(jī)5,或經(jīng)過(guò)改造的單簡(jiǎn)電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，這兩種電動(dòng)機(jī)巻揚(yáng)機(jī)5，都可同步放長(zhǎng)和收短2根 鋼絲繩2，從而達(dá)到自動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)控2個(gè)葉片擺動(dòng)行程的目的。控制系統(tǒng)7，對(duì)雙葉片擺動(dòng)行程 的調(diào)控，與單葉片擺動(dòng)行程的調(diào)控過(guò)程是一樣的，但由于雙葉片的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的往復(fù) 擺動(dòng)傳動(dòng)變速箱中，設(shè)有2個(gè)葉片的一對(duì)同步齒輪，因此，在安裝鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí) 調(diào)控裝置時(shí)，要精確調(diào)整2根鋼絲繩2必須等長(zhǎng)，放長(zhǎng)和收短鋼絲繩2的長(zhǎng)度時(shí)也必須相等， 這樣2個(gè)葉片才能反向同步擺動(dòng)，否則會(huì)造成往復(fù)擺動(dòng)傳動(dòng)變速箱中的同步齒輪受損。
擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片在擺動(dòng)過(guò)程中，從支架3頂端至拉桿1前端園孔的這段鋼絲繩2， 會(huì)重復(fù)出現(xiàn)一張一馳的變化，這種變化造成整根鋼絲繩2也一張一馳的變化，這會(huì)使鋼絲繩 2，在葉片運(yùn)行到行程終點(diǎn)時(shí)，受到過(guò)大的沖擊力。
在鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中，從支架3頂端至拉桿1前端園孔的這段鋼絲繩2，
是由一根鋼絲繩組成的，可設(shè)置一拉力彈簧'彈簧體的一端掛在擺動(dòng)軸上的固定環(huán)上，而另 一端掛設(shè)一個(gè)滑輪，此滑輪可以在支架3前端的鋼絲繩上滾動(dòng)，在拉力彈簧拉力的作用下， 滑輪時(shí)刻繃緊鋼絲繩2，由于鋼絲繩2在葉片擺動(dòng)過(guò)程中，其松馳度是在變化的，因此，滑 輪在鋼絲繩上是來(lái)回滾動(dòng)的，滑輪在鋼絲繩2上的停留點(diǎn)，總是處在拉力彈簧的拉力，與鋼 絲繩2上，2個(gè)分力矢量的始點(diǎn)上，滑輪在鋼絲繩2上滾動(dòng)的最邊點(diǎn)，是鋼絲繩2的最前端， 為此需要在鋼絲繩2的前端，設(shè)置一個(gè)防碰撞橡膠塊。
拉力彈簧也可安裝在鋼絲繩2線路上的其它位置，其作用都應(yīng)是時(shí)刻繃緊鋼絲繩2。由于 拉力彈簧的拉力，時(shí)刻繃緊鋼絲繩2,所以，鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，隨時(shí)都可 以對(duì)葉片的行程進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)控。
在鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中，如從支架3頂端至拉桿1前端園孔的這段鋼絲 繩2，是由固定滑輪組和活動(dòng)滑輪組之間的多根鋼絲繩組成的，聯(lián)接拉桿1和活動(dòng)滑輪組之 間的聯(lián)接鋼絲繩要適當(dāng)放長(zhǎng)，使與之聯(lián)接的活動(dòng)滑輪組在葉片擺動(dòng)過(guò)程中，處于最低的垂吊 位置上。這樣靠此活動(dòng)滑輪組的重力，克服從支架3頂端至拉桿1前端園孔的這段鋼絲繩2， 在葉片擺動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生一張一弛的現(xiàn)象。另外，還需在鋼絲繩2的活動(dòng)滑輪組與擺動(dòng)軸之間， 設(shè)置一拉力彈簧，以防活動(dòng)滑輪組，在葉片擺動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中過(guò)度晃蕩.


圖1是鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置基本結(jié)構(gòu)圖
1、拉桿 2、鋼絲繩 3、支架 4、滑輪 5、電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī) 6、攻角觸發(fā)器 7、控制系統(tǒng)
圖2是滑輪組鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置基本結(jié)構(gòu)圖
1、拉桿 2、鋼絲繩 3、支架 4、滑輪 5、電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī) 6、攻角觸發(fā)器 7、控制系統(tǒng) 8、拉力彈簧 9、固定滑輪組 10、活動(dòng)滑輪組 11、聯(lián)接鋼絲繩
圖3雙鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置基本結(jié)構(gòu)圖
1、拉桿 2、鋼絲繩 3、支架 4、滑輪 5、電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī) 6、攻角觸發(fā)器 7、控制系統(tǒng) 8、拉力彈簧
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l、滑輪組鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)(如圖2所示) 滑輪組鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，都是大型或超大型的擺 動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。采用單葉片的大型或超大型的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片的面積和重量都比 較大，為支撐數(shù)噸重葉片的重量，要在葉片擺動(dòng)軸兩側(cè)的水平軸上，都要安裝承重軸承支座。 由于葉片的重量較大，如支架3頂端到拉桿1之間采用單根鋼絲繩2的話，這根鋼絲繩2的 直徑必定比較大，為減小鋼絲繩2的直徑，采用滑輪組鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置。 由于單葉片的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，只有i個(gè)葉片，所以鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，
可采用1根鋼絲繩2和1個(gè)支架3的機(jī)巻揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)。與葉片的葉面成180度角的葉片軸 的側(cè)面上，設(shè)置拉桿1，拉桿1離機(jī)座有一定的高度，拉桿1的前端園孔與聯(lián)接鋼絲繩的前 端聯(lián)接，聯(lián)接鋼絲繩的后端與下滑輪組聯(lián)接。支架3的頂端離機(jī)座也有一定的高度，在支架 3的頂端設(shè)置一個(gè)固定滑輪組9。電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，安裝在擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水平軸風(fēng)尾后面 機(jī)座的中軸線上。在電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5滾筒的前面，設(shè)置一個(gè)滑輪4，在支架3的左邊腳上設(shè)置 一個(gè)滑輪4，這樣，鋼絲繩2，從滾筒引出來(lái)后，穿過(guò)2個(gè)滑輪4，從支架3頂端的固定滑輪 組9穿出，與活動(dòng)滑輪組10巻繞聯(lián)接在一起。鋼絲繩2采用通用的起重鋼絲繩，鋼絲繩的總 長(zhǎng)度在20M左右，在計(jì)算固定滑輪組9與活動(dòng)滑輪組10之間鋼絲繩2的荷載時(shí)，按葉片2 4倍的重量考慮。拉桿l與活動(dòng)滑輪組lO之間的聯(lián)接鋼絲繩ll，其長(zhǎng)度要適當(dāng)，以保持葉片
在正常的擺動(dòng)行程中，使活動(dòng)滑輪組io處于最低的垂吊位置上，聯(lián)接鋼絲繩ll的荷載，也
要按葉片2 4倍的重量考慮?；顒?dòng)滑輪組10與擺動(dòng)軸之間的拉力彈簧8，最小拉力為2KG 左右，長(zhǎng)度要適當(dāng)。葉片的攻角控制裝置，采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)箱，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的正反運(yùn)轉(zhuǎn)， 由攻角觸發(fā)器6發(fā)出的信號(hào)控制。控制系統(tǒng)7，由電腦中央處理器等組成，它可根據(jù)測(cè)控儀 器，采集到的風(fēng)力、風(fēng)向、發(fā)電機(jī)電流、電壓、勵(lì)磁電流、電壓、葉片擺動(dòng)頻率以及電網(wǎng)方 面的數(shù)據(jù)，自動(dòng)地控制擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配和葉片的吊裝，都可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，起重設(shè)備可用擺動(dòng)行程控 制裝置中的電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，吊裝發(fā)電機(jī)與往復(fù)擺動(dòng)傳動(dòng)箱時(shí)，可臨時(shí)架設(shè)人字扒桿。當(dāng)所有 設(shè)備都安裝好后，起動(dòng)鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，將葉片拉起來(lái)，就可進(jìn)入調(diào)試發(fā) 電。
實(shí)施例2、雙鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置的海上擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)(如圖3所示)
圖3中的海上擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是將2個(gè)葉片都放到海面上，已停止工作的風(fēng)力發(fā)電 機(jī)。海上擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 一般都采用雙葉片的擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由于雙葉片的擺動(dòng)式 風(fēng)力發(fā)電機(jī)，有2個(gè)反向同步擺動(dòng)的葉片，采用三軸往復(fù)擺動(dòng)傳動(dòng)變速箱，2個(gè)葉片一前一 后地安裝在往復(fù)擺動(dòng)傳動(dòng)變速箱的前后水平軸上，發(fā)電機(jī)橫著安裝在往復(fù)擺動(dòng)傳動(dòng)變速箱右 側(cè)面的機(jī)座上。雙鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，是由2根鋼絲繩2與2個(gè)支架3構(gòu)成 的巻揚(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)組成。在與葉片成l幼度角的2個(gè)葉片軸的側(cè)面上，各設(shè)置一個(gè)拉桿l， 拉桿1離機(jī)座有一定的高度，2個(gè)支架3的頂端離機(jī)座也應(yīng)有一定的高度。雙鋼絲繩葉片擺 動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中，雙滾筒電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，安裝在往復(fù)擺動(dòng)傳動(dòng)變速箱左側(cè)的機(jī)座上。
雙鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置中，有2路鋼絲繩牽引系統(tǒng)， 一路是前一葉片的鋼 絲繩牽引系統(tǒng)，在這一牽引系統(tǒng)中，鋼絲繩2從雙滾筒上出來(lái)后，經(jīng)過(guò)設(shè)置在前面機(jī)座上的 滑輪4,再穿過(guò)前一支架3的右腳和頂端的滑輪4,與前一葉片軸上的拉桿1聯(lián)接；另一路是 后一葉片的鋼絲繩牽引系統(tǒng)，在這一牽引系統(tǒng)中，鋼絲繩2從雙滾筒上出來(lái)后，經(jīng)過(guò)設(shè)置在 后面機(jī)座上的滑輪4,再穿過(guò)后一支架3的右腳和頂端的滑輪4，與后一葉片軸上的拉桿l聯(lián) 接。鋼絲繩2采用通用的起重鋼絲繩，鋼絲繩的長(zhǎng)度約15M左右，為確保鋼絲繩2精確同步， 巻繞在滾筒上的鋼絲繩不能超過(guò)1層，在計(jì)算鋼絲繩的荷載時(shí)，按葉片2 4倍的重量考慮6 在葉片擺動(dòng)的過(guò)程中，鋼絲繩2的松馳長(zhǎng)度與支架3和拉桿1的高度有關(guān)，拉力彈簧8的最 小拉力考慮1KG左右，其長(zhǎng)度要合理。2個(gè)葉片的攻角控制裝置，都采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)箱結(jié) 構(gòu)，2個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)相互反向并聯(lián)，即一個(gè)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，則另一個(gè)就同步反轉(zhuǎn)，由同一個(gè)攻 角觸發(fā)器6發(fā)出的信號(hào)控制，以達(dá)到葉片反向同步轉(zhuǎn)換葉片攻角的目的a控制系統(tǒng)7，由電 腦中央處理器等組成，它可根據(jù)溯控儀器，采集到的風(fēng)力、風(fēng)向、發(fā)電機(jī)電流、電壓、勵(lì)磁 電流、電壓、葉片擺動(dòng)頻率以及電網(wǎng)方面的數(shù)據(jù)，自動(dòng)地控制擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
擺動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配和葉片的吊裝，都可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，起重設(shè)備可用擺動(dòng)行程控 制裝置中的電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)5，吊裝發(fā)電機(jī)與往復(fù)擺動(dòng)傳動(dòng)箱時(shí)，可臨時(shí)架設(shè)人字扒桿。當(dāng)所有 設(shè)備都安裝好后，起動(dòng)無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩行程控制裝置，將葉片拉起來(lái)，就可進(jìn)入調(diào)試發(fā)電。
權(quán)利要求
1、鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，是由拉桿1、鋼絲繩2、支架3、滑輪4、電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5、攻角觸發(fā)器6和控制系統(tǒng)7組成，其特征是在與葉片成180度角的葉片軸的側(cè)面上，設(shè)置有拉桿1，拉桿1與葉片相對(duì)應(yīng)地以葉片軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，拉桿1的長(zhǎng)短與葉片軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力臂成正比，拉桿1的前端設(shè)有一個(gè)與鋼絲繩2聯(lián)接的園孔，支架3安裝在葉片軸風(fēng)頭前方的機(jī)座上，支架3兩腳的連線與葉片軸擺動(dòng)軌跡的扇面平行，并相距一定距離，以被免拉桿1與支架3碰擦，支架3的頂端，設(shè)置在拉桿1左、右兩個(gè)擺動(dòng)行程終點(diǎn)之間的中點(diǎn)上，支架3頂端設(shè)置有滑輪4，卷繞與固定在電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5的滾筒上的鋼絲繩2，從滾筒上引出來(lái)后，穿過(guò)多個(gè)拐彎處及支架3頂端的滑輪4，與拉桿1上的園孔聯(lián)接，從支架3頂端至拉桿1前端園孔的這段鋼絲繩的長(zhǎng)短，與葉片擺動(dòng)行程的大小成正比，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5，可無(wú)級(jí)調(diào)控這段鋼絲繩的長(zhǎng)短，可無(wú)級(jí)調(diào)控葉片擺動(dòng)行程的大小，攻角觸發(fā)器6安裝在拉桿1上，在葉片運(yùn)行到行程終點(diǎn)或葉片運(yùn)行到水平狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)換攻角的信號(hào)，葉片攻角控制裝置，在這一信號(hào)的控制下，轉(zhuǎn)換葉片的攻角，控制系統(tǒng)7，可根據(jù)需要，控制電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，無(wú)級(jí)調(diào)控鋼絲繩2的長(zhǎng)短和無(wú)級(jí)調(diào)控葉片擺動(dòng)行程的大小，也可根據(jù)特殊需要，自動(dòng)將鋼絲繩2繼續(xù)放長(zhǎng)，將葉片擺放到地面或水面上，直到停止工作為止，還可根據(jù)需要，自動(dòng)將鋼索2收短，將葉片拉起，使之回到正常工作狀態(tài)。
全文摘要
鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，涉及一種機(jī)械工程，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。鋼絲繩葉片擺動(dòng)行程無(wú)級(jí)調(diào)控裝置，是由拉桿1、鋼絲繩2、支架3、滑輪4、電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5、攻角觸發(fā)器6和控制系統(tǒng)7組成，該裝置可無(wú)級(jí)調(diào)控?cái)[動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片行程的大小，可自動(dòng)將葉片擺放到地面或水面上，使之停止工作，也可自動(dòng)將葉片從地面或水面上拉起，使之進(jìn)入工作狀態(tài)。
文檔編號(hào)F03D7/00GK101100975SQ200710077870
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者歐子文 申請(qǐng)人:歐子文