一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構的制作方法
【專利摘要】一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，是由葉根端的固定葉片和遠離葉根的折疊葉片以30-60度斜面連接組成，在兩部分葉片的連接面上分別設有固定法蘭座及旋轉法蘭座，其中心設置有一與法蘭座平面垂直的連接軸，該連接軸與固定法蘭座僅沿軸向固定連接，與旋轉法蘭座沿軸線及旋轉方向固定連接。通過設在旋轉法蘭座上的驅動系統(tǒng)驅動連接軸沿軸線旋轉。采用該葉片結構的風機，可在遇到臺風等極端風況時將葉片折疊收攏，有效避免臺風等極端風況對葉片和機組造成的損壞，實現(xiàn)對風電機組的保護，極大的減少由于葉片損毀引起的維護維修費用，提高機組的使用效率。
【專利說明】一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構。

【背景技術】
[0002]目前，風電機組葉片普遍采用一體式，葉片的控制方式分為定槳距和變槳距。定槳距型用于小于容量機型，機組葉片與輪轂為剛性連接，葉片槳距角不變。變槳距型用于大型機組，機組葉片與輪轂通過變槳軸承和高強度螺栓連接，葉片槳距角可調。
[0003]采用定槳距和變槳距控制方式的機組葉片不能有效抵御臺風或和其他極端風況的影響，當臺風等極端風況來臨時，風機只能采取停機的方式應對，變槳距控制方式的機組葉片也只能將葉片槳距角調整到停機位置，以更好的應對危機，風機葉片仍然面臨較高的損壞危險，可能出現(xiàn)斷裂，甚至引起整個風電機組的倒塌。
[0004]隨著海上風電機組逐漸走向大型化，葉片長度不斷增加，一體式的葉片運輸和安裝難度越來越高，尤其是海上機組，其葉片運輸和吊裝難度更大，而且運輸、安裝，以及后期的維護成本極高。在應對臺風等極端風況時，若出現(xiàn)損壞，將帶來巨大的經(jīng)濟損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了應對現(xiàn)有葉片結構的不足，本實用新型提供一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，該葉片結構可在遇到臺風等極端風況時將葉片折疊收攏，極大增強了風電機組對極端惡劣天氣的承受能力。
[0006]本實用新型所述一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構的技術方案是:由葉根端的固定葉片和遠離葉根的折疊葉片以30-60度斜面連接組成；固定葉片連接面設有固定法蘭座，折疊葉片連接面設有旋轉法蘭座，固定葉片和折疊葉片通過設在兩個法蘭座中心處并與兩個法蘭座垂直的連接軸連接；連接軸上半部分與旋轉法蘭座沿軸線及旋轉方向固定連接；連接軸在固定法蘭座以下的下半部分通過螺紋與和風機控制系統(tǒng)相連的液壓螺母連接；在旋轉法蘭座上設有與連接軸相連的驅動系統(tǒng)，以驅動連接軸沿軸線旋轉。
[0007]本實用新型所采用的技術方案中，連接軸與旋轉法蘭座通過設在連接軸上半部分的卡槽及外花鍵，以及旋轉法蘭座上的止擋環(huán)和相應的內(nèi)花鍵實現(xiàn)連接軸軸線及旋轉方向上的固定連接。
[0008]本實用新型所采用的技術方案中，驅動系統(tǒng)是由安裝在固定法蘭座上的驅動器，以及與驅動器相連的中心齒輪組成，該中心齒輪通過內(nèi)花鍵與連接軸下半部分的外花鍵連接，實現(xiàn)驅動器對連接軸的驅動。
[0009]所述的驅動系統(tǒng)也可以采用在固定法蘭座上安裝擺動液壓缸的方式實現(xiàn)對連接軸的驅動。
[0010]本實用新型所述的一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，每片葉片上的驅動系統(tǒng)均由控制系統(tǒng)進行單獨控制，根據(jù)情況需求確定每片葉片的實際折疊角度。
[0011]當風力發(fā)電機組遇到臺風等極端風況需要停機保護時，風機控制系統(tǒng)控制液壓螺母加壓后卸壓，使固定葉片及折疊葉片的連接面間出現(xiàn)微小間隙，同時啟動葉片中的驅動系統(tǒng)，驅動連接軸旋轉，帶動與連接軸固定連接的折疊葉片旋轉至所需的角度位置后，再次通過對液壓螺母的控制將固定葉片及折疊葉片鎖緊固定。這樣可有效避免臺風等極端風況對葉片和機組造成的損壞，實現(xiàn)對風電機組的保護，極大的減少由于葉片損毀引起的維護維修費用，提高機組的使用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1為一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構折疊示意圖。
[0013]附圖2為一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構折疊前的示意圖。
[0014]附圖3為一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構折疊后的示意圖。
[0015]附圖4為一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構的明細圖。
[0016]圖中:1、固定葉片；2、折疊葉片；3、固定法蘭座；4、旋轉法蘭座；5、連接軸；6、液壓螺母；7、卡槽；8、外花鍵(上半部分);9、止擋環(huán)；10、內(nèi)花鍵(旋轉法蘭座);11、驅動器；12、中心齒輪；13、外花鍵(下半部分)。

【具體實施方式】
[0017]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]圖4顯示了一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構兩的結構明細，在該具體實施例中，風電機組葉片是由葉根端的固定葉片(I)和遠離葉根的折疊葉片(2)以45度斜面連接組成；固定葉片(I)連接面設有固定法蘭座(3)，折疊葉片(2)連接面設有旋轉法蘭座(4)，固定葉片(I)和折疊葉片(2)通過設在兩個法蘭座(3和4)中心處并與兩個法蘭座(3和4)垂直的連接軸(5)連接；連接軸(5)上半部分與旋轉法蘭座(4)沿軸線及旋轉方向固定連接；連接軸(5)在固定法蘭座(3)以下的下半部分通過螺紋與和風機控制系統(tǒng)相連的液壓螺母(6)連接；在旋轉法蘭座(4)上設有與連接軸(5)相連的驅動系統(tǒng)，以驅動連接軸(5 )沿軸線旋轉。
[0019]連接軸(5)與旋轉法蘭座(4)通過設在連接軸(5)上半部分的卡槽(7)及外花鍵(8 )，以及旋轉法蘭座(4 )上的止擋環(huán)(9 )和相應的內(nèi)花鍵實現(xiàn)連接軸(5 )軸線及旋轉方向上的固定連接。
[0020]驅動系統(tǒng)是由安裝在固定法蘭座(3)上的驅動器(11)，以及與驅動器(11)相連的中心齒輪(12)組成，該中心齒輪(12)通過內(nèi)花鍵與連接軸(5)下半部分的外花鍵(13)連接，實現(xiàn)驅動器(11)對連接軸(5)的驅動。
[0021]該實施例中的驅動系統(tǒng)也可以采用在固定法蘭座(3)上安裝擺動液壓缸的方式實現(xiàn)對連接軸(5)的驅動。
[0022]每片風電機組葉片上的驅動系統(tǒng)均由控制系統(tǒng)進行單獨控制，根據(jù)情況需求確定每片葉片的實際折疊角度。
[0023]當風力發(fā)電機組遇到臺風等極端風況需要停機保護時，風機控制系統(tǒng)控制液壓螺母(6)加壓后卸壓，使固定葉片(I)及折疊葉片(2)的連接面間出現(xiàn)微小間隙，同時啟動葉片中的驅動系統(tǒng)，驅動連接軸(5)旋轉，帶動與連接軸(5)固定連接的折疊葉片(2)旋轉至所需的角度位置后，再次通過對液壓螺母(6)的控制將固定葉片(I)及折疊葉片(2)鎖緊固定。收攏后的風電機組見附圖1。這樣可有效避免臺風等極端風況對葉片和機組造成的損壞，實現(xiàn)對風電機組的保護，極大的減少由于葉片損毀引起的維護維修費用，提高機組的使用效率。
[0024]雖然經(jīng)過對本實用新型結合具體實施例進行描述，對于在本【技術領域】熟練的人士，根據(jù)上文的敘述做出的替代、修改與變化將是顯而易見的。因此，在這樣的替代，修改和變化落入本實用新型的權利要求的精神和范圍內(nèi)時，應該被包括在本實用新型中。
【權利要求】
1.一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，其特征在于:由葉根端的固定葉片和遠離葉根的折疊葉片以30-60度斜面連接組成；固定葉片連接面設有固定法蘭座，折疊葉片連接面設有旋轉法蘭座，固定葉片和折疊葉片通過設在兩個法蘭座中心處并與兩個法蘭座垂直的連接軸連接；連接軸上半部分與旋轉法蘭座沿軸線及旋轉方向固定連接；連接軸在固定法蘭座以下的下半部分通過螺紋與和風機控制系統(tǒng)相連的液壓螺母連接；在旋轉法蘭座上設有與連接軸相連的驅動系統(tǒng)，以驅動連接軸沿軸線旋轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，其特征在于:所述連接軸與所述旋轉法蘭座通過設在連接軸上半部分的卡槽及外花鍵，以及旋轉法蘭座上的止擋環(huán)和相應的內(nèi)花鍵實現(xiàn)連接軸軸線及旋轉方向上的固定連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，其特征在于:所述驅動系統(tǒng)是由安裝在固定法蘭座上的驅動器，以及與驅動器相連的中心齒輪組成，該中心齒輪通過內(nèi)花鍵與連接軸下半部分的外花鍵連接，實現(xiàn)驅動器對連接軸的驅動。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，其特征在于:所述的驅動系統(tǒng)也可以通過安裝在固定法蘭座上的擺動液壓缸實現(xiàn)對連接軸的驅動。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種能有效抵抗臺風等極端風況的風電機組葉片結構，其特征在于:每片風電機組葉片上的驅動系統(tǒng)均由控制系統(tǒng)進行單獨控制，根據(jù)情況需求確定每片葉片的實際折疊角度。
【文檔編號】F03D11/00GK204253288SQ201420651635
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權日:2014年11月5日
【發(fā)明者】沈鑫, 舒穎, 杜楊玲 申請人:上海電氣風電設備有限公司, 上海電氣風電設備東臺有限公司