一种多角度的扇叶结构及其制造方法与流程

本发明涉及扇叶结构，具体为一种多角度的扇叶结构及其制造方法。

背景技术：

1、扇叶是一种使机械动能与风能之间相互转化的装置，在风力发电中，通过风能驱动扇叶来产生机械动能，进行发电，扇叶的设计和性能对风力发电的效率和稳定性有着重要的影响，一般来说，风力扇叶需要具有良好的空气动力学性能，使其能够在风中高效稳定的旋转；

2、如现有技术中，公开号为：cn111927706a的专利公开的一种扇叶多角度调节式垂直轴风力发电机，通过设置调节块，以及扇叶轴上的动作机构，当扇叶转动至与风向平行位置时，通过调节块与滚轮作用，使得扇叶轴产生转动，即使得扇叶成水平状态，以此循环，使得风力发电机的扇叶相对塔筒的一侧为竖直状态，另一侧为水平状态，从而使得利用竖直状态的扇叶获得最大受风面积，而水平状态的扇叶将风阻降低至最小，从而有效的保证在风速较小的情况下仍能获得良好的转速，有利于提高风能利用率和发电效率；

3、但是当扇叶呈竖直状态受到风力气流不稳定时，使得扇叶的上侧与下侧受到的风力大小不同，在扇叶轴所连接的弹簧的作用下，扇叶会产生摆动，从而导致风力扇叶旋转不稳定，且扇叶始终保持竖直状态接受风力，当风力过大时，会导致扇叶转动过快，从而导致风力发电机过载。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多角度的扇叶结构及其制造方法，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种多角度的扇叶结构及其制造方法，包括：

4、塔筒，塔筒的端部固定连接有第一连接筒，第一连接筒的表面开设有风向定位孔，塔筒的上方设置有风向套，风向套的内部设置有环形座，环形座的表面固定安装有前驱动齿板和后驱动齿板，环形座的内侧固定连接有前导轨座和后导轨座；

5、传动轴，传动轴设置于塔筒和风向套的内部，传动轴的表面固定安装有第一安装座，第一安装座的内部滑动插接有扇叶定位杆，扇叶定位杆的底部固定连接有解锁拉块，扇叶定位杆的顶端转动安装有滚珠；

6、连接轴，连接轴转动插接于第一安装座的内部，连接轴的表面开设有四组扇叶定位孔，四组扇叶定位孔呈圆周阵列均匀分布，扇叶定位孔的位置与扇叶定位杆的位置对应设置，通过扇叶定位杆插入扇叶定位孔的内部，可对阻止连接轴转动，连接轴的表面固定安装有角度定位环，角度定位环的表面开设有角度调节槽；

7、扇叶，扇叶设置于连接轴的一端，扇叶靠近连接轴的一端固定安装有扇叶转轴，扇叶的表面固定安装有风板安装架，风板安装架的内部安装有风板，扇叶的内部滑动设置有角度定位杆，角度定位杆与风板之间连接有拉绳，角度定位杆的一端插入角度调节槽的内部，风板通过拉绳拉动角度定位杆，可控制角度定位杆插入角度调节槽内部的深度；

8、风向摆杆，风向摆杆的固定安装于风向套的表面，风向摆杆远离风向套的一端固定安装有风向摆板，风向摆板的表面开设有摆球槽和中间杆安装槽，摆球槽的内部设置有风摆球，风摆球的端部固定连接有摆球拉杆，风向摆杆的内部滑动插接有风向定位杆，风向定位杆与摆球拉杆之间连接有中间杆。

9、进一步地，风向套通过轴承座与第一连接筒转动连接，风向套的内部固定安装有安装板，风向套的顶端固定设置有第二连接筒，第二连接筒的上方通过轴承座转动连接有旋转帽，风向定位孔开设有多组，多组风向定位孔呈圆柱阵列均匀分布。

10、进一步地，环形座的表面固定连接有环形座安装板，环形座安装板与第二连接筒固定连接，前驱动齿板与后驱动齿板均设置于环形座的上方，前导轨座的表面贯穿开设有前导轨槽，后导轨座的表面贯穿开设有后导轨槽。

11、进一步地，传动轴贯穿安装板，且传动轴通过轴承与安装板转动连接，第一安装座位于安装板的上方，第一安装座设置有多组，多组第一安装座呈圆周阵列均匀分布，第一安装座的底部固定连接有扇叶定位杆安装座，扇叶定位杆安装座的内部开设有扇叶定位杆伸缩槽，扇叶定位杆伸缩槽贯穿扇叶定位杆安装座的底面与第一安装座的内部，扇叶定位杆伸缩槽的侧壁开设有第一复位槽，第一复位槽的内部固定安装有导向杆。

12、进一步地，扇叶定位杆设置于扇叶定位杆伸缩槽的内部，扇叶定位杆的表面固定安装有复位挡板，复位挡板滑动设置于第一复位槽的内部，复位挡板的表面开设有导向孔，扇叶定位杆通过导向孔滑动套设于导向杆的表面，复位挡板远离第一安装座的一侧与第一复位槽的内壁之间设置有第一复位弹簧，第一复位弹簧套设于导向杆的表面。

13、进一步地，解锁拉块呈弧形块状结构，解锁拉块朝向传动轴的旋转方向的一端的上表面设置为斜面，解锁拉块与前导轨槽的内壁滑动设置，且解锁拉块与后导轨槽的表面滑动设置。

14、进一步地，连接轴贯穿旋转帽的侧壁，且连接轴通过轴承与旋转帽转动连接，连接轴的表面固定安装有驱动齿轮，驱动齿轮设置于旋转帽的内部，驱动齿轮与前驱动齿板可啮合，且驱动齿轮与后驱动齿板可啮合，扇叶定位孔设置于连接轴位于第一安装座内部的一端，扇叶定位孔与扇叶定位杆伸缩槽对应设置，角度定位环设置于连接轴位于旋转帽的外部的一端，角度定位环的表面固定安装有连接耳，角度调节槽包括第一角度槽、第二角度槽和第三角度槽，第二角度槽和第三角度槽均设置有两组，且两组第二角度槽和两组第三角度槽均对称设置于第一角度槽的两侧。

15、进一步地，扇叶转轴转动插接于连接轴的内部，扇叶通过扇叶转轴与连接轴转动连接，扇叶与连接耳之间固定连接有拉伸弹簧，扇叶的内部开设有角度定位杆伸缩槽和拉绳穿孔，角度定位杆伸缩槽和拉绳穿孔连通，角度定位杆伸缩槽与角度调节槽对应设置，拉绳穿孔设置于风板安装架的内部，角度定位杆滑动设置于角度定位杆伸缩槽的内部，角度定位杆靠近拉绳穿孔的一端与角度定位杆伸缩槽之间设置有第二复位弹簧，第二复位弹簧套设于拉绳的表面，风板的两侧固定设置有风板转轴，风板通过风板转轴与风板安装架转动连接。

16、进一步地，风向摆杆的位置与风向定位孔的位置对应设置，风向摆杆的内部开设有第二复位槽，风向定位杆的表面固定设置有活塞柱，活塞柱滑动设置于第二复位槽的内部，活塞柱远离风向套的一端与第二复位槽的内壁之间设置有第三复位弹簧，第三复位弹簧套设于风向定位杆的表面，风向定位杆靠近摆球拉杆的一端与中间杆转动连接，摆球拉杆靠近风向定位杆的一端与中间杆转动连接。

17、一种多角度的扇叶结构的制造方法，具体包括以下步骤：

18、步骤一：将风向套通过轴承轴转动安装于塔筒的上方，将传动轴穿过安装板，并通过轴承将传动轴与安装板转动连接，传动轴的底部穿过风向套和塔筒后与发电机连接；

19、步骤二：将驱动齿轮固定安装在连接轴的表面，然后将连接轴的一端穿过旋转帽，将旋转帽通过轴承座转动安装于风向套的上方，将连接轴插入第一安装座的内部，使扇叶定位孔与扇叶定位杆伸缩槽对齐，并通过轴承使连接轴与旋转帽转动连接，将角度定位环固定安装在连接轴位于旋转帽的外部的一侧，在安装角度定位环时，使位于旋转帽的驱动侧的角度定位环的角度调节槽竖直向上设置，位于回转侧的角度定位环的角度调节槽水平向后设置；

20、步骤三：将扇叶转轴通过轴承转动安装在连接轴位于旋转帽的外部的一端的内部，使扇叶靠近扇叶转轴的一端卡在角度定位环的外侧，并使角度定位杆插接在角度调节槽的内部，此时位于驱动侧的扇叶竖直设置，位于回转侧的扇叶水平设置；

21、步骤四：在使用时，受到风力作用，风摆球偏转，并通过中间杆带动风向定位杆在风向摆杆的内部移动，使风向定位杆的端部从风向定位孔的内部抽出，此时风向摆板受风力的作用开始移动，当风向摆杆的朝向与风向平行时，风摆球两侧所受风力相等，此时风摆球回归到摆球槽的内部，从而使风向定位杆的端部插入到风向定位孔的内部，将风向套固定；

22、步骤五：受风力作用，位于驱动侧扇叶带动传动轴转动，产生动能，带动发电机发电，当位于驱动侧的扇叶移动到后驱动齿板的位置时，驱动侧的扇叶所对应的解锁拉块在斜面的作用下导入到后导轨槽的内部，将扇叶定位杆向下拉动，从而使扇叶定位杆从扇叶定位孔的内部脱离，然后驱动侧的扇叶所对应的驱动齿轮与后驱动齿板啮合，在传动轴转动的过程中，后驱动齿板与驱动齿轮相互作用带动连接轴转动，从而带动扇叶转动，当个解锁拉块从后导轨槽的内部脱离时，滚珠顶持在连接轴的表面，当驱动齿轮与后驱动齿板脱离时，扇叶变为水平状态，同时扇叶定位杆插入到扇叶定位孔的内部，将连接轴的角度固定，同时，位于回转侧的扇叶移动到前驱动齿板的位置，回转侧的扇叶所对应的解锁拉块与前导轨槽配合，将扇叶定位杆从扇叶定位孔的内部抽出，回转侧的扇叶所对应的驱动齿轮的前驱动齿板相互作用时扇叶变为竖直状态；

23、步骤六：

24、当驱动侧的扇叶所受的风力较大时，在风力的作用下风板在风板安装架的内部转动，对拉绳形成拉扯，带动角度定位杆向角度定位杆伸缩槽的内部收缩，当角度定位杆位于角度调节槽内部的一端脱离第一角度槽时，在风板带动下，角度定位杆进入到第二复位弹簧的内部，此时扇叶呈倾斜状态，从而减小了所受的风力，当风力再次加大时，角度定位杆从第二角度槽的内部移动到第三角度槽的内部，使扇叶的倾斜角度加大，当扇叶转为水平状态或风力降低时，风板失去风力的作用，在拉伸弹簧的作用下，扇叶回到初始位置，同时角度定位杆插入第一角度槽的内部，带动风板回正。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1.本发明通过设置风向摆板进而风摆球，在受到风力的作用时，风向摆板通过风向摆杆带动风向套转动，当在风向摆杆的朝向与风向平行时，风向定位杆插入风向定位孔的内部，将风向套的方向锁定，从而使风向套的迎风面始终保持不；

27、2.本发明通过设置驱动齿轮，使扇叶在位于驱动侧时为竖直状态，保证扇叶受风力作用的面积，当扇叶位于回转侧时为水平状态，降低扇叶在回转侧所受的风的阻力，避免了回转侧的扇叶与驱动侧的扇叶同时受力造成冲突，保证了风能的利用率，且提高了扇叶的使用寿命；

28、同时扇叶位于竖直和水平状态时，均通过扇叶定位杆和扇叶定位孔配合进行刚性锁定，避免了扇叶在接受风力时产生摆动的问题；

29、3.本发明通过设置风板对风力的强度进行采集，并根据风力的强度带动角度定位杆向角度定位杆伸缩槽的内部收缩相应的长度，使角度定位杆位于角度调节槽内部的一端移动到对应的角度槽中，从而使扇叶产生相应的倾斜，减少扇叶的受风面，避免了因风力过大时，传动轴转速过快的问题。