可变长度风力机叶片装置
专利汇可以提供可变长度风力机叶片装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种可变长度 风 力 机 叶片 装置，其包括：叶根伸缩部，其为 风力 机叶片的根部延伸出来的一段圆筒；密封隔板，其用于将叶根伸缩部的底端封闭，以使叶根伸缩部形成 活塞 形式；空 气缸 筒，其为半开放式圆筒，空气缸筒用来固定于风力机的 轮毂 上，叶根伸缩部装配于空气缸筒内，风力机叶片旋转时，风力机叶片在其重力和空气缸筒的 负压 作用下带动叶根伸缩部在空气缸筒内伸缩，进而用来调整风力机的叶片长度。采用此结构，实现叶片靠自身重力，随旋转周期进行有限行程的伸缩，进而限制捕风 载荷 ，均衡叶片载荷，从而达到减小交变载荷，延长叶片寿命的效果。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是可变长度风力机叶片装置专利的具体信息内容。
1.一种可变长度风力机叶片装置，其特征在于，包括：
叶根伸缩部，其为风力机叶片的根部延伸出来的一段圆筒；
密封隔板，其用于将所述叶根伸缩部的底端封闭，以使所述叶根伸缩部形成活塞形式；
空气缸筒，其为半开放式圆筒，所述空气缸筒用来固定于风力机的轮毂上，所述叶根伸缩部装配于所述空气缸筒内，风力机叶片旋转时，所述风力机叶片在其重力和所述空气缸筒的负压作用下带动所述叶根伸缩部在所述空气缸筒内伸缩，进而用来调整风力机的叶片长度。
2.根据权利要求1中所述的可变长度风力机叶片装置，其特征在于，
所述空气缸筒侧面和所述叶根伸缩部侧面均具有锥台结构，所述空气缸筒的锥台结构与所述叶根伸缩部的锥台结构二者相对，且所述叶根伸缩部可沿所述空气缸筒侧面自由滑动；
所述空气缸筒的锥台结构与所述叶根伸缩部的锥台结构用来防止所述叶根伸缩部从所述空气缸筒内脱出。
3.根据权利要求1中所述的可变长度风力机叶片装置，其特征在于，
所述空气缸筒与所述叶根伸缩部通过活塞环组密封装配；
所述活塞环组位于所述空气缸筒侧面或所述叶根伸缩部侧面的凹槽中；
所述空气缸筒侧面上的凹槽位于所述空气缸筒的锥台上方；
所述叶根伸缩部侧面上的凹槽，位于所述叶根伸缩部的锥台下方。
可变长度风力机叶片装置
技术领域
背景技术
风电机组作为可再生清洁能源，只需利用风的动能，在其整个生命周期中都不需要燃料消
耗，因此风力机的成本主要由以下三方面组成：制造、安装调试、运行维护。提高经济性可从
两种技术路径着手，一是精细设计降低主要部件的成本，再就是延长关键部件的预期运行
寿命。对于现有叶片的改进后者是主要方式。
周次量级，在每一周都要经受交变的重力、风切变、偏航误差、轴翘曲、塔架干涉、湍流的作
用。因此，在风力机叶片设计中，疲劳载荷是非常重要的因素，重要程度甚至可以和极限风
速引起的极限载荷相比。水平轴上风向风力机的控制系统总体是基于传感器、控制器和执
行机构的主动控制。传感器测量风速风向、叶轮转速、输出功率或转矩；执行机构调节电机
转矩、桨距角及偏航角等；而控制器连接二者，并通过控制算法驱动执行机构对传感器测得
的结果进行必要的反应，以达到最优功率或载荷等控制目标。
方法减小风剪切引起的交变载荷。近年来，这种独立变桨系统还引入了实时入流速度测量
技术，如激光测风雷达、声学测风雷达等。独立变桨控制方法的确能有效降低交变载荷，但
相应的代价也是较高的，因为它增加了变桨频率，并大幅提高了传感器和执行机构的要求。
因此需要开发可靠低成本抑制交变载荷的方法。
通过控制不同段的叶片分别改变桨距角而实现变桨叶片的局部变桨，从而使该变桨叶片可
在不同风速和转速的条件下通过获得最高风能吸收效率，克服了整体变桨叶片无法实现在
不同风速和转速下获得最佳风能吸收效率的问题。
实用新型内容
封闭，以使叶根伸缩部形成活塞形式；空气缸筒，其为半开放式圆筒，空气缸筒用来固定于
风力机的轮毂上，叶根伸缩部装配于空气缸筒内，风力机叶片旋转时，风力机叶片在其重力
和空气缸筒的负压作用下带动叶根伸缩部在空气缸筒内伸缩，进而用来调整风力机的叶片
长度。
空气缸筒的锥台结构与叶根伸缩部的锥台结构用来防止叶根伸缩部从空气缸筒内脱出。
方；叶根伸缩部侧面上的凹槽，位于所述叶根伸缩部的锥台下方。
的扫掠区域有较小扫风面积，限制捕风载荷，达到载荷均衡的效果。
附图说明
具体实施方式
理解为对本实用新型创造的限制。
具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
力机叶片装置包括空气缸筒D，空气缸筒D呈半开放圆筒状，空气缸筒D上部设有锥台结构，
圆筒状风力机叶片根部B置于空气缸筒D内侧，叶根伸缩部B与空气缸筒D可以相对自由滑
动；叶根伸缩部B具有与空气缸筒D相对的锥台结构，在叶根伸缩部B外侧与空气缸筒D相接
的侧面设有凹槽，其中设有活塞环组E，相同的活塞环组E’结构也存在于空气缸筒D内侧与
叶根伸缩部B相接触的部位，此两组活塞环E、E’使叶根伸缩部B与空气缸筒D形成密封连接。
叶根伸缩部底部设有密封隔板C，密封隔板C与空气缸筒D下部形成密封空间。风力机工作
时，叶片随空气缸筒绕风力机轴心转动，旋转平面垂直于地面，叶片A与空气缸筒D的相对位
置发生周期性变化，当叶片A旋转到风力机上方时，空气缸筒D位于叶片A下方，叶片A由于自
身重量作用向空气缸筒D方向运动，叶根伸缩部B的密封隔板与空气缸筒D形成的密封空间
’
受到压缩，活塞环组E与E之间形成空气负压，叶片A工作长度缩短，扫风面积减小；当叶片A
旋转到风力机下方时，空气缸筒D位于叶片A上方，叶片A由于自身重力背离空气缸筒方向，
同时密封隔板C与空气缸筒D间的压缩空气具有向外膨胀的趋势，活塞环组E与E’之间的空
气负压具有向内收缩趋势，因此安装在叶根伸缩部B上的密封隔板C与空气缸筒D形成的密
封空间受到拉伸，叶片A工作长度伸长，扫风面积增大。随叶片A的周期性旋转，叶片A长度做
周期性变化，实现在较低风速的扫掠区域有较大扫风面积，增加捕风能力，而在较高风速的
扫掠区域有较小扫风面积，限制捕风载荷，达到载荷均衡的效果。
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