一种风轮前置式测风平台的制作方法

1.本实用新型涉及一种风力发电机，特别是一种风轮前置式测风平台。


背景技术：

2.传统的风力发电机通常是将风向仪和风速仪安装于风轮的后侧，且会随着风轮一同旋转；然而风轮的旋转会对风向仪和风速仪造成扰流影响，导致风速仪所测得的风速受到强烈影响，风向仪的风向测量精度同样也会受到影响，因此无法提供准确的风况信息。
3.而现有技术中也存在将风向仪和风速仪安装于风轮的前侧，而且是在轮毂的前方直接伸出连接杆，通过轴承连接测风平台。但发明人发现现有的风轮叶片在强风下会产生摆动，且正反面受力导致受力疲劳，因此需要设置前置拉紧绳或者斜撑来解决上述问题。因此，本实用新型亟需设计一种既能解决测风仪的侧风精度，又能保证风轮叶片在强风下受力问题的测风平台。另外，现有的配重大多是实际的配重块，只能起到配重作用，功能单一。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种测量精准度高，风轮强度高，稳定性好的前置式测风平台。
5.本实用新型的技术方案是：一种风轮前置式测风平台，包括测风仪、配重和测风座；所述风轮的前方设有与轮毂连接的主支撑杆，所述主支撑杆的前端连接有功能座，功能座的前端设有连接杆，连接杆的前端通过轴承安装所述测风座；所述测风座的下方挂有配重；所述测风仪连接于测风座或配重上。
6.进一步，所述测风仪包括风向仪和风速仪，风向仪和风速仪均连接于所述测风座上。
7.进一步，所述主支撑杆与轮毂之间设有多根斜支撑杆。
8.进一步，所述主支撑杆和斜支撑杆分别与轮毂通过法兰连接。
9.进一步，所述功能座为多面体结构，功能座的各侧面与风轮的各叶片之间连接有前向斜撑。
10.进一步，所述功能座的前端面还设有拉绳测风座，拉绳测风座上设有拉环，拉环与风轮的各叶片之间连接有倾斜设置的前向拉绳。
11.进一步，所述连接杆与所述拉绳测风座固定连接，所述拉环沿连接杆的四周设置。
12.进一步，所述风速仪和风向仪的供电端通过电源线连接外部电源；又或通过电池直接供电。
13.进一步，所述配重为电控箱，电控箱内设有蓄电池和无线通讯模块，蓄电池通过线缆与风速仪、风向仪的电源连接；无线通讯模块通过线缆与风速仪、风向仪的控制端连接。
14.进一步，所述测风座的下方通过吊索连接配重；所述测风座设于风轮的前方正中心。
15.本实用新型的有益效果：一方面，由于测风座不会跟随连接杆一起旋转，再加上其
下方配重的作用，能够使测风座始终处于水平状态，从而大大提高测风仪测量风向和风速的精准度；另一方面，通过在主支撑杆和连接杆之间设置功能座，便于在功能座与风轮的各叶片之间连接前向斜撑和前向拉绳，通过前向斜撑和前向拉绳的拉扯，能够大大提高风轮的稳定性，避免叶片前后摆动，并提高叶片的抗弯扭强度。再者，通过将电控箱作为配重，就能使测风座始终处于水平状态，又能与测风仪进行电连接。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例的结构示意图；
17.图2是图1所示实施例的风轮前置结构放大示意图；
18.图3是本实用新型实施例安装测风仪的结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例电控箱的结构示意图。
20.附图标识说明：
21.1.配重；2.测风座；3.主支撑杆；4.功能座；5.连接杆；6拉绳测风座；7.拉环；8.斜支撑杆；9.前向斜撑；10.风向仪；11.风速仪；12.电控箱；13.蓄电池；14.无线通讯模块；21.面板；22.轴承；23. 加强筋；31.法兰。
具体实施方式
22.以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
23.如图1和图2所示：一种风轮前置式测风平台，包括测风仪、配重1和测风座2；所述风轮的前方设有与轮毂连接的主支撑杆3，所述主支撑杆3的前端连接有功能座4，功能座4的前端设有连接杆5，连接杆5的前端通过轴承22安装所述测风座2；所述测风座2的下方挂有配重1；所述测风仪连接于测风座2或配重1上。
24.上述方案具有以下优点：（1）由于风轮在转动时，位于风轮前侧的主支撑杆、功能座、连接杆都会跟着一起转动，而由于测风座通过轴承安装在连接杆上，因此其不会跟随连接杆一起旋转，再加上其下方配重的作用，能够使测风座始终处于水平状态，从而大大提高测风仪测量风向和风速的精准度。（2）通过在主支撑杆和连接杆之间设置功能座，便于在功能座与风轮的各叶片之间连接前向斜撑和前向拉绳，通过前向斜撑和前向拉绳的拉扯，能够大大提高风轮的稳定性，避免叶片前后摆动，并提高叶片的抗弯扭强度。
25.如图3所示：本实施例中，测风仪包括风向仪10和风速仪11，风向仪和风速仪同时连接于所述测风座2。由于配重在风力作用下可能会产生晃动，因此，本实施例将风向仪和风速仪均连接于测风座2上能够保证精准度。其中，本实施例的测风座2优选设计成三角架结构，三角架内固定有轴承，轴承22与三角架之间通过加强筋23连接。三角架的顶面和前端设有外延的面板21，使测风座形成一平台，可用于安装测风仪。优选地，风向仪10和风速仪11均通过底座安装于测风座2的平台顶面。三角架的前端面板下端尖角处开设有孔，吊索穿过孔与三角架连接，吊索的另一端则连接配重1。
26.可以理解的是，本实施例的测风座也可以是其他形状，并在测风座的顶面和/或前端面设置用于安装测风仪的面板。
27.本实施例中，主支撑杆3与轮毂之间设有多根斜支撑杆8。其中轮毂为多面体结构，如设计成方形立体支架，又或这几成三角立体支架。主支撑杆3通过法兰31连接于轮毂的前
端中心位置，斜支撑杆8的一端连接主支撑杆3，另一端通过法兰31连接于轮毂的四周边缘。
28.本实施例中，功能座4为多面体结构，可根据风轮的叶片数量进行设计，例如本实施例的风轮包括三个叶片，那么功能座优选设计成截面为三角形的立体结构，功能座4的三个侧面分别与风轮的三个叶片之间连接有前向斜撑9。前向斜撑9的一端通过法兰连接功能座4，另一端则与叶片内的骨架连接。例如叶片内设有沿叶片长度方向设置的叶茎，那么前向斜撑9则通过连接件穿过叶片的蒙皮与叶茎连接，这样能够防止叶片在强风作用下发生摆动，且能够提高叶茎的抗弯扭强度，并且将叶片和轮毂的受力转移至前向斜撑上，降低叶片、轮毂甚至是塔架的受力，并提高风轮旋转的稳定性。
29.本实施例中，功能座4的前端面还设有拉绳测风座6，拉绳测风座6上设有拉环7，其中连接杆5与拉绳测风座6的中心固定连接，所述拉环7沿连接杆5的四周设置。例如设置三个对称布置的拉环，三个拉环分别与风轮的三个叶片之间连接倾斜设置的前向拉绳，且前向拉绳处于拉紧状态。通过设置前向拉绳，由于拉绳为单向受力，能够彻底消除叶片的正反向受力疲劳。本实施例的前向拉绳与叶片内的叶茎连接，即前向拉绳、前向斜撑9与叶茎形成一个整体，大大提高叶茎的强度，并消除正反向受力疲劳，提高风轮转动的稳定性。
30.本实施例中，风速仪和风向仪的控制端连接有无线通讯模块，通过无线通讯模块与风力发电机上的控制系统进行无线通信。风速仪和风向仪的供电端通过电源线连接外部电源；又或通过电池直接供电。由于测风座受配重作用保持不动，因此风速仪和风向仪不会跟着风轮一起旋转，因此可以采用外部电源通过电源线连接至两个传感器的电源端进行供电，当然也可通过电池进行供电。
31.如图4所示：本实施例优选将配重设计成电控箱12，在电控箱12内设有蓄电池13和无线通讯模块14，由于蓄电池13具有一定的重量，再加上电控箱12的重量，因此可形成配重结构。蓄电池13通过电源线连接风速仪和风向仪的电源，无线通讯模块14分别与风速仪和风向仪的控制端连接。本实施例通过将电控箱作为配重，就能使测风座始终处于水平状态，又能与测风仪进行电连接。
32.本实施例的工作原理为：当风轮旋转时，风轮会带动主支撑杆、斜支撑杆、功能座、连接杆一同旋转，而由于测风座通过轴承与连接杆连接，因此不会跟随连接杆一起旋转，再加上其下方配重的作用，能够使测风座始终处于水平状态，从而大大提高测风仪测量风向和风速的精准度。

技术特征：
1.一种风轮前置式测风平台，其特征在于，包括测风仪、配重和测风座；所述风轮的前方设有与轮毂连接的主支撑杆，所述主支撑杆的前端连接有功能座，功能座的前端设有连接杆，连接杆的前端通过轴承安装所述测风座；所述测风座的下方挂有配重；所述测风仪连接于测风座或配重上。2.根据权利要求1所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述测风仪包括风向仪和风速仪，风向仪和风速仪均连接于所述测风座上。3.根据权利要求1所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述主支撑杆与轮毂之间设有多根斜支撑杆。4.根据权利要求3所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述主支撑杆和斜支撑杆分别与轮毂通过法兰连接。5.根据权利要求1所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述功能座为多面体结构，功能座的各侧面与风轮的各叶片之间连接有前向斜撑。6.根据权利要求1所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述功能座的前端面还设有拉绳测风座，拉绳测风座上设有拉环，拉环与风轮的各叶片之间连接有倾斜设置的前向拉绳。7.根据权利要求6所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述连接杆与所述拉绳测风座固定连接，所述拉环沿连接杆的四周设置。8.根据权利要求2所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述风速仪和风向仪的供电端通过电源线连接外部电源；又或通过电池直接供电。9.根据权利要求8所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述配重为电控箱，电控箱内设有蓄电池和无线通讯模块，蓄电池通过线缆与风速仪、风向仪的电源连接；无线通讯模块通过线缆与风速仪、风向仪的控制端连接。10.根据权利要求1所述的风轮前置式测风平台，其特征在于，所述测风座的下方通过吊索连接配重；所述测风座设于风轮的前方正中心。

技术总结
一种风轮前置式测风平台，包括测风仪、配重和测风座；所述风轮的前方设有与轮毂连接的主支撑杆，所述主支撑杆的前端连接有功能座，功能座的前端设有连接杆，连接杆的前端通过轴承安装所述测风座；所述测风座的下方挂有配重；所述测风仪连接于测风座或配重上。本实用新型一方面能够大大提高测风仪测量风向和风速的精准度；另一方面，能够大大提高风轮的稳定性，避免叶片前后摆动，并提高叶片的抗弯扭强度。强度。强度。


技术研发人员：张跃 戴天铖
受保护的技术使用者：远大可建科技有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/6/17