可调节叶片长度的风力发电结构的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为可调节叶片长度的风力发电结构。


背景技术：

2.风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术。风力发电机组主要由风轮、机舱、塔筒等部件组成，其中风轮由若干叶片固定在轮毂上，受风力驱动旋转，将风能转化为机械能。风轮的性能和效率直接影响风力发电机组的发电量和经济性。
3.随着风力发电技术的发展，风力发电机组的功率不断增大，风轮的直径也相应增加，以提高扫风面积和捕获更多的风能。然而，叶片长度的增加也带来了一些问题，由于风速和风向的变化，叶片在运行过程中会受到不同程度的载荷和应力，当风量较小时，由于叶片长度固定，可能会出现发电机不能启动的情况，这使得风力发电机的输出功率和风能利用率受到较大的限制，鉴于此，我们提出可调节叶片长度的风力发电结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供可调节叶片长度的风力发电结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.可调节叶片长度的风力发电结构，包括风力发电机舱，所述风力发电机舱的左侧转动连接有轮毂，所述轮毂的外壁设有三个以环形阵列排布的叶片组件，所述叶片组件包括固定连接于轮毂外壁的固定段，所述固定段的后侧为开口结构，所述固定段内活动连接有活动段，活动段可以相对固定段伸出或收缩，从而调整叶片组件的整体长度；
7.所述固定段内且靠近前侧的位置设有第一固定板，所述活动段内壁的上下两侧之间且位于中部的位置设有第二固定板，所述第二固定板和第一固定板之间且位于中部的位置转动连接有丝杆，所述活动段内且位于前侧的位置设有矩形移动块，所述矩形移动块螺纹连接于丝杆的外侧，丝杆可以驱动矩形移动块移动，从而带动活动段移动；
8.所述固定段的内壁且靠近后侧的位置设有密封圈，所述活动段的前端从密封圈穿过至固定段内，用于防止雨水或灰尘等外界因素进入叶片内部。
9.优选的，所述固定段和活动段均为空心的翼型结构，且所述活动段的翼型与固定段的翼型相匹配，使活动段可以在固定段内移动。
10.优选的，所述第一固定板和第二固定板之间设有两个呈左右对称设置的定位杆，所述矩形移动块滑动连接于定位杆的外侧，通过矩形移动块的稳定性。
11.优选的，两个所述定位杆的外侧均套设有弹簧，所述弹簧的前端与矩形移动块的后侧相抵，所述弹簧的后端与第二固定板的前侧相抵，因为叶片组件在转动时，活动段会产生一定的离心力，通过两个弹簧可以起到一定的反向推力，减小丝杆的受力，避免丝杆损坏。
12.优选的，所述第一固定板前侧的中部设有减速器，所述固定段内且靠近第一固定
板前侧的位置通过安装座设有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴的端部与减速器的输入轴同轴连接，所述减速器输出轴的端部穿过第一固定板的前侧且与丝杆的前端同轴连接，通过第一伺服电机驱动减速器转动，从而使减速器驱动丝杆转动，进而使丝杆驱动矩形移动块移动。
13.优选的，所述第一固定板的后侧且靠近左右两侧的位置均设有辅助连接机构，所述辅助连接机构包括固定连接于第一固定板后侧的收纳箱，所述收纳箱的后侧开设有过线孔，所述收纳箱内壁的上下两侧之间转动连接有收卷辊，所述收卷辊上绕设有锁链，所述锁链的端部穿过过线孔且固定连接于活动段的前侧，通过两个辅助连接机构中的锁链对活动段起到辅助固定的作用，配合两个弹簧可以有效减小离心力对活动段的影响。
14.优选的，所述收纳箱的底部设有第二伺服电机，所述第二伺服电机输出轴的端部穿过收纳箱的底部且与收卷辊转轴的底端同轴连接，通过第二伺服电机驱动收卷辊转动。
15.优选的，所述密封圈包括固定连接于固定段内壁的固定圈，所述固定圈的前侧设有形变圈，所述形变圈的内壁与活动段的外壁紧密贴合，使活动段与固定段的连接处密封。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1、该可调节叶片长度的风力发电结构，通过丝杆可以驱动矩形移动块移动，从而带动活动段移动，使活动段可以相对固定段伸出或收缩，从而调整叶片组件的整体长度，以适应不同大小的风量，确保风力发电机舱内的发电机可以启动。
18.2、通过设置的两个定位杆可以确保矩形移动块移动时的稳定性，两个弹簧配合两个辅助连接机构可以有效减小离心力对活动段的影响。
附图说明
19.图1为本实用新型的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型中的叶片组件结构示意图；
21.图3为本实用新型中的固定段和活动段的内部装配结构示意图；
22.图4为本实用新型中的密封圈剖面结构示意图；
23.图5为本实用新型中的辅助连接机构结构示意图；
24.图6为本实用新型的部分结构示意图。
25.图中：风力发电机舱1、轮毂2、叶片组件3、固定段30、活动段31、第一固定板32、第一伺服电机33、减速器34、丝杆35、矩形移动块36、第二固定板37、密封圈38、固定圈380、形变圈381、辅助连接机构39、收纳箱390、过线孔3900、收卷辊391、锁链392、第二伺服电机393、定位杆30a、弹簧31b。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.请参阅图1图6，本实用新型提供一种技术方案：
29.可调节叶片长度的风力发电结构，包括风力发电机舱1，风力发电机舱1的左侧转动连接有轮毂2，轮毂2的外壁设有三个以环形阵列排布的叶片组件3，叶片组件3包括固定连接于轮毂2外壁的固定段30，固定段30的后侧为开口结构，固定段30内活动连接有活动段31，活动段31可以相对固定段30伸出或收缩，从而调整叶片组件3的整体长度；
30.固定段30内且靠近前侧的位置设有第一固定板32，活动段31内壁的上下两侧之间且位于中部的位置设有第二固定板37，第二固定板37和第一固定板32之间且位于中部的位置转动连接有丝杆35，活动段31内且位于前侧的位置设有矩形移动块36，矩形移动块36螺纹连接于丝杆35的外侧，丝杆35可以驱动矩形移动块36移动，从而带动活动段31移动；
31.固定段30的内壁且靠近后侧的位置设有密封圈38，活动段31的前端从密封圈38穿过至固定段30内，用于防止雨水或灰尘等外界因素进入叶片内部。
32.本实施例中，固定段30和活动段31均为空心的翼型结构，且活动段31的翼型与固定段30的翼型相匹配，使活动段31可以在固定段30内移动。
33.具体的，第一固定板32和第二固定板37之间设有两个呈左右对称设置的定位杆30a，矩形移动块36滑动连接于定位杆30a的外侧，通过矩形移动块36的稳定性。
34.进一步的，两个定位杆30a的外侧均套设有弹簧31b，弹簧31b的前端与矩形移动块36的后侧相抵，弹簧31b的后端与第二固定板37的前侧相抵，因为叶片组件3在转动时，活动段31会产生一定的离心力，通过两个弹簧31b可以起到一定的反向推力，减小丝杆35的受力，避免丝杆35损坏。
35.进一步的，第一固定板32前侧的中部设有减速器34，固定段30内且靠近第一固定板32前侧的位置通过安装座设有第一伺服电机33，第一伺服电机33输出轴的端部与减速器34的输入轴同轴连接，减速器34输出轴的端部穿过第一固定板32的前侧且与丝杆35的前端同轴连接，通过第一伺服电机33驱动减速器34转动，从而使减速器34驱动丝杆35转动，进而使丝杆35驱动矩形移动块36移动。
36.进一步的，第一固定板32的后侧且靠近左右两侧的位置均设有辅助连接机构39，辅助连接机构39包括固定连接于第一固定板32后侧的收纳箱390，收纳箱390的后侧开设有过线孔3900，收纳箱390内壁的上下两侧之间转动连接有收卷辊391，收卷辊391上绕设有锁链392，锁链392的端部穿过过线孔3900且固定连接于活动段31的前侧，通过两个辅助连接机构39中的锁链392对活动段31起到辅助固定的作用，配合两个弹簧31b可以有效减小离心力对活动段31的影响。
37.进一步的，收纳箱390的底部设有第二伺服电机393，第二伺服电机393输出轴的端部穿过收纳箱390的底部且与收卷辊391转轴的底端同轴连接，通过第二伺服电机393驱动收卷辊391转动。
38.进一步的，密封圈38包括固定连接于固定段30内壁的固定圈380，固定圈380的前侧设有形变圈381，形变圈381的内壁与活动段31的外壁紧密贴合，使活动段31与固定段30的连接处密封。
39.本实施例的可调节叶片长度的风力发电结构在使用时，当风量较小时，可以启动第一伺服电机33和两个第二伺服电机393工作，第一伺服电机33驱动减速器34转动，从而使减速器34驱动丝杆35转动，进而使丝杆35驱动矩形移动块36向外移动，使矩形移动块36带动活动段31从固定段30内向外伸出，从而增大叶片组件3的整体长度，第二伺服电机393驱动收卷辊391转动，对锁链392进行放线操作，在两个弹簧31b和两个锁链392的作用下，可以有效减小离心力对活动段31的影响；当风量较大时，第一伺服电机33驱动减速器34转动，从而使减速器34驱动丝杆35转动，进而使丝杆35驱动矩形移动块36向内移动，使矩形移动块36带动活动段31朝向固定段30内移动，从而减小叶片组件3的整体长度，第二伺服电机393驱动收卷辊391转动，对锁链392进行收线操作，从而减小快速转动时的叶片组件3的载荷，延长叶片组件3的使用寿命。
40.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.可调节叶片长度的风力发电结构，包括风力发电机舱(1)，所述风力发电机舱(1)的左侧转动连接有轮毂(2)，所述轮毂(2)的外壁设有三个以环形阵列排布的叶片组件(3)，其特征在于：所述叶片组件(3)包括固定连接于轮毂(2)外壁的固定段(30)，所述固定段(30)的后侧为开口结构，所述固定段(30)内活动连接有活动段(31)，所述固定段(30)内且靠近前侧的位置设有第一固定板(32)，所述活动段(31)内壁的上下两侧之间且位于中部的位置设有第二固定板(37)，所述第二固定板(37)和第一固定板(32)之间且位于中部的位置转动连接有丝杆(35)，所述活动段(31)内且位于前侧的位置设有矩形移动块(36)，所述矩形移动块(36)螺纹连接于丝杆(35)的外侧，所述固定段(30)的内壁且靠近后侧的位置设有密封圈(38)，所述活动段(31)的前端从密封圈(38)穿过至固定段(30)内。2.根据权利要求1所述的可调节叶片长度的风力发电结构，其特征在于：所述固定段(30)和活动段(31)均为空心的翼型结构，且所述活动段(31)的翼型与固定段(30)的翼型相匹配。3.根据权利要求1所述的可调节叶片长度的风力发电结构，其特征在于：所述第一固定板(32)和第二固定板(37)之间设有两个呈左右对称设置的定位杆(30a)，所述矩形移动块(36)滑动连接于定位杆(30a)的外侧。4.根据权利要求3所述的可调节叶片长度的风力发电结构，其特征在于：两个所述定位杆(30a)的外侧均套设有弹簧(31b)，所述弹簧(31b)的前端与矩形移动块(36)的后侧相抵，所述弹簧(31b)的后端与第二固定板(37)的前侧相抵。5.根据权利要求1所述的可调节叶片长度的风力发电结构，其特征在于：所述第一固定板(32)前侧的中部设有减速器(34)，所述固定段(30)内且靠近第一固定板(32)前侧的位置通过安装座设有第一伺服电机(33)，所述第一伺服电机(33)输出轴的端部与减速器(34)的输入轴同轴连接，所述减速器(34)输出轴的端部穿过第一固定板(32)的前侧且与丝杆(35)的前端同轴连接。6.根据权利要求1所述的可调节叶片长度的风力发电结构，其特征在于：所述第一固定板(32)的后侧且靠近左右两侧的位置均设有辅助连接机构(39)，所述辅助连接机构(39)包括固定连接于第一固定板(32)后侧的收纳箱(390)，所述收纳箱(390)的后侧开设有过线孔(3900)，所述收纳箱(390)内壁的上下两侧之间转动连接有收卷辊(391)，所述收卷辊(391)上绕设有锁链(392)，所述锁链(392)的端部穿过过线孔(3900)且固定连接于活动段(31)的前侧。7.根据权利要求6所述的可调节叶片长度的风力发电结构，其特征在于：所述收纳箱(390)的底部设有第二伺服电机(393)，所述第二伺服电机(393)输出轴的端部穿过收纳箱(390)的底部且与收卷辊(391)转轴的底端同轴连接。8.根据权利要求1所述的可调节叶片长度的风力发电结构，其特征在于：所述密封圈(38)包括固定连接于固定段(30)内壁的固定圈(380)，所述固定圈(380)的前侧设有形变圈(381)，所述形变圈(381)的内壁与活动段(31)的外壁紧密贴合。

技术总结
本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为可调节叶片长度的风力发电结构，包括风力发电机舱，风力发电机舱的左侧转动连接有轮毂，轮毂的外壁设有三个以环形阵列排布的叶片组件，叶片组件包括固定连接于轮毂外壁的固定段，固定段内活动连接有活动段，固定段的内壁且靠近后侧的位置设有密封圈，活动段的前端从密封圈穿过至固定段内。该可调节叶片长度的风力发电结构，通过丝杆可以驱动矩形移动块移动，以带动活动段移动，使活动段可以相对固定段伸出或收缩，从而调整叶片组件的整体长度，以适应不同大小的风量，确保风力发电机舱内的发电机可以启动；通过两个弹簧配合两个辅助连接机构可以有效减小离心力对活动段的影响。以有效减小离心力对活动段的影响。以有效减小离心力对活动段的影响。


技术研发人员：李卿 缪陈华 徐国庆
受保护的技术使用者：上海绿孚科技有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/6/20