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1、10申请公布号CN101956664A43申请公布日20110126CN101956664ACN101956664A21申请号201010230927622申请日20100706200910159872120090707CNF03D9/00200601F03D1/0620060171申请人吴小平地址黑龙江省齐齐哈尔市铁峰区站前南和平委5组申请人罗天珍72发明人吴小平罗天珍54发明名称一种惯性及滑差式风力发电轮毂组件57摘要一种惯性及滑差式风力发电轮毂组件，属机械电子技术应用领域。轮毂的方式将能产生于风力机物理机制相匹配的效能，本技术的3类轮毂构造尤其是万限速/限矩之构造，将使效率空前在同样的回。
2、扫面积提高30，且结构简化，构件比例合理，可广泛应用于各种风力发电场合中。66本国优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图4页CN101956664A1/1页21滑差式风力发电轮毂组件；由叶片、叶片轴、轮毂、轮毂轴、摩擦片、摩擦片压紧装置、轮毂轴滑道、叶片曲轴及滑块等组成结构中也可以含有电机及齿轮等构造，用来驱动轮毂与轮毂轴之间产生相对转动，即滑差；基本工作原理为不需变浆矩时，摩擦片压紧装置紧压摩擦片，结构中也可以是由电机及齿轮或离合器等构造来锁定，当需要变浆矩时，摩擦片压紧装置失压于摩擦片，结构中也可以是由电机及齿轮或离合器等构造来。
3、解除锁定，由于惯性的原因，轮毂与轮毂轴之间将出现滑差实际上当摩擦片压紧装置减弱对摩擦片的压力或动力电机解除锁死状态或动力电机主动驱动或被动进入阻尼状态或使用的电磁离合器处于“离”状态时都可进入滑差状态；与叶片刚性固定在一起的叶片曲轴端部的滑块会在转动的轮毂轴滑道中滑动；曲线走向的滑道将使曲轴带动叶片相对于轮毂转动绕叶片自转轴；采取重新压紧摩擦片或对动力电机在进入锁死状态或动力电机等，可控制滑差的大小，可得到叶片的所需自转角度；其特征就在于；输出动力的轮毂轴与轮毂之间可相对转动即滑差；而且该相对转动滑差是通过装置在轮毂轴及轮毂以及叶片上的滑块或滑槽或齿轮系统来转变成叶片相对于轮毂的转动自转即变浆。
4、矩；轮毂与轮毂轴之间的转动力矩的传递可以使用摩擦片传递，也可以使用动力电机在有滑差过程中也可兼作电磁阻尼器，回收部分电能；传动动力时电机处于锁死状态结合齿轮的方式传递，或用电磁离合器及液体离合器或液压系统传递方式。2一种离心式风力发电轮毂组件；由叶片轴，轮毂轴滑道盘，轮毂轴，滑块，滑道，滑块限位板，刹车片，壳体，弹簧等组成；基本工作原理为叶片所产生的离心力将使叶片轴抵抗弹簧及摩擦片的阻力矩，当转速足够大时，叶片将沿离心力的方向向圆周外运动，同时弹簧的阻力矩也加大，直到新的力矩平衡；由于在叶片轴承壁上加工有螺旋状滑道，叶片在离心力的作用下伸出或收回运动时滑块在螺旋形滑道的约束下将使叶片产生一定的。
5、自转变浆矩运动；另外当突发风力使叶片所受的力矩突增时，滑道盘将产生与轮毂间的转动，该转动同样会使滑块滑动，而驱动叶片轴在2个滑道的约束下运动，使叶片产生转动分量而改变浆矩；其特征就在于叶片轴可在离心力及弹簧力的作用下沿离心力的方向往复运动；叶片的自转即可以通过轮毂上的滑道约束滑道来完成也可以通过齿轮系统来完成；既可以使用摩察片也可以不使用摩擦片，摩擦片的摩察力的控制即可以是弹簧压紧式也可以是由电磁动力系统及液压动力系统的调整来完成。权利要求书CN101956664A1/4页3一种惯性及滑差式风力发电轮毂组件0001本发明属机械一电子技术应用领域；确切的讲是依靠风力转换成动能及发电的轮毂组件装置。
6、。0002目前已使用技术有2大缺陷第1物理缺陷，第2风力的物理匹配缺陷现有风机轮毂的限速/限矩的构造2极分化；或是简单性能很差或是高端部件过于复杂/成本过高；结合高性能的轮毂组件将有更大益处。0003本发明的目的在于解决已有技术的不足之处，以离心及转动惯性的物理构造，结合旋叶方式，尤其是水平径流方式最优在应用成熟机电领域成果，使用惯性及滑差轮箍方法，结构极大简化了，效能提高较大。0004本发明的特点100KW以上的机组的自重问题，巧妙地将叶轮与电机转向约束呈分离状态，转向时可不需再需拖带电机，同时在采用双机时会适合一种简易的电控方法，且结构简化，本技术的3类构造尤其是万向旋叶双轮之构造，将使效。
7、率在同样的回扫面积提高05倍，且结构简化，构件比例合理，可广泛应用于各种风力发电场合中。0005本发明的技术关键0006结构之1的基本结构为滑差式风力发电轮毂组件；由叶片、叶片轴、轮毂、轮毂轴、摩擦片、摩擦片压紧装置、轮毂轴滑道、叶片曲轴及滑块等组成结构中也可以含有电机及齿轮等构造，用来驱动轮毂与轮毂轴之间产生相对转动，即滑差；基本工作原理为不需变浆矩时，摩擦片压紧装置紧压摩擦片，结构中也可以是由电机及齿轮或离合器等构造来锁定，当需要变浆矩时，摩擦片压紧装置失压于摩擦片，结构中也可以是由电机及齿轮或离合器等构造来解除锁定，由于惯性的原因，轮毂与轮毂轴之间将出现滑差实际上当摩擦片压紧装置减弱对摩。
8、擦片的压力或动力电机解除锁死状态或动力电机主动驱动或被动进入阻尼状态或使用的电磁离合器处于“离”状态时都可进入滑差状态；与叶片刚性固定在一起的叶片曲轴端部的滑块会在转动的轮毂轴滑道中滑动；曲线走向的滑道将使曲轴带动叶片相对于轮毂转动绕叶片自转轴；采取重新压紧摩擦片或对动力电机在进入锁死状态或动力电机等，可控制滑差的大小，可得到叶片的所需自转角度。0007其根本特征；输出动力的轮毂轴与轮毂之间可相对转动即滑差；而且该相对转动滑差是通过装置在轮毂轴及轮毂以及叶片上的滑块或滑槽或齿轮系统来转变成叶片相对于轮毂的转动自转即变浆矩；轮毂与轮毂轴之间的转动力矩的传递可以使用摩擦片传递，也可以使用动力电机在。
9、有滑差过程中也可兼作电磁阻尼器，回收部分电能；传动动力时电机处于锁死状态结合齿轮的方式传递，或用电磁离合器及液体离合器或液压系统传递方式。0008结构2是离心式风力发电轮毂组件；由叶片轴，轮毂轴滑道盘，轮毂轴，滑块，滑道，滑块限位板，刹车片，壳体，弹簧等组成；基本工作原理为叶片所产生的离心力将使叶片轴抵抗弹簧及摩擦片的阻力矩，当转速足够大时，叶片将沿离心力的方向向圆周外运动，同时弹簧的阻力矩也加大，直到新的力矩平衡；由于在叶片轴承壁上加工有螺旋状滑道，叶片在离心力的作用下伸出或收回运动时滑块在螺旋形滑道的约束下将使叶片产生一定的自转变浆矩运动；另外当突发风力使叶片所受的力矩突增时，滑道盘将产生。
10、与轮毂说明书CN101956664A2/4页4间的转动，该转动同样会使滑块滑动，而驱动叶片轴在2个滑道的约束下运动，使叶片产生转动分量而改变浆矩。0009其根本的特征是叶片轴可在离心力及弹簧力的作用下沿离心力的方向往复运动；叶片的自转即可以通过轮毂上的滑道约束滑道来完成也可以通过齿轮系统来完成；摩察片的摩察力的控制即可以是弹簧压紧式也可以是由电磁动力系统及液压动力系统的调整来完成。0010图1离心力/弹力限速/限矩轮毂结构剖面示意图。0011图2图1轮毂结构的正面剖面示意图。0012图3单纯弹力限矩轮毂结构示意图。0013图4惯性力可控浆矩调整结构示意图0014图示说明00151叶片轴0016。
11、2轮毂轴00173轮毂轴滑道鼓00184刹车片位移驱动器00195刹车片00206常刹车片00217轮毂壳体00228叶片曲轴00239滑块002410叶片002511轮毂叶片轴承壁滑道002612轮毂前部外壳002713轮毂轴2的内部延长部分002814位移滑快叶片轴向002915惯性离心力的方向003016轮毂滑道盘003123轮毂轴滑道鼓滑道003224刹车片推杆003331叶片轴003432叶片轴承003533轮毂壳003634轮毂轴003735轮毂轴2的内部延长部分003836弹簧003937摩擦片004038叶片齿轮004139轮毂轴齿轮004242滑块说明书CN101956664。
12、A3/4页5004343滑块004444滑块限位板004545叶片根部凸台004647弹簧004748插入轮毂壳的弹簧端部004849插入轮毂滑道盘的弹簧端部0049如图1及图2所示0050工作原理如下0051当轮毂轴转动时；叶片轴1将产生1个惯性离心力由叶片根部凸台45带动位移滑快14沿叶片轴向往复运动；15是惯性离心力的受力方向；0052轮毂轴滑道盘16随轮毂轴2一起转动，滑块9可在盘16上的滑道21内自由滑动，滑块14与滑块9之间可通过1个转轴相互连接转轴的方向与轴2平行；滑块14的位移方向是沿叶片轴向如箭头15所示且在滑块限位板44的约束下，不能发生转动。0053常刹车片6安装与轮毂内。
13、面壳体7与滑道盘16之间；62表面摩察力将使轮毂12与盘3之间生成力矩转矩；47弹簧的一端48插入轮毂壳的内部，另一端49插入轮毂滑道盘的内部；47弹簧的力矩方向是使盘3的转动结果将叶片1的位移向轮毂轴2的轴心靠拢收回叶片；弹簧47同时也提供压力使6压紧。0054在轮毂壳体上加工有约束叶片轴1的叶片轴承壁，在轴承壁上加工有滑道11轮毂叶片轴承壁上滑道；滑道11约束滑块42沿螺旋状运动，使叶片轴1产生自转运动变浆矩；005512为轮毂前部外壳部分，13为轮毂轴2的内部延长部分并申入轮毂的轴孔内部。0056一些限位部件及卡簧等未画出。0057如图3所示叶片轴31在固定在轮毂壳33上的叶片轴承32的。
14、约束下能进行自转运动，轮毂轴34上的轮毂轴齿轮39驱动叶片齿轮38转动，而是叶片31转动自转；35为轮毂轴2的内部延长部分并申入轮毂壳上的轴孔内，弹簧36提供恢复力矩；摩擦片37的压力也由36提供。0058当风驱动叶片的转矩大于弹簧力矩与摩察片37的力矩之和时，轮毂轴34将相对于轮毂33产生相对转动；该转动位移通过齿轮传动到叶片轴上使叶片轴31自转，而改变浆矩。0059一些限位部件及卡簧等未画出。0060如图4所示沿轮毂轴走向的剖面图0061滑差变浆矩构的基本原理轮毂轴2通过轴承与轮毂壳体7进行连接；常刹车片6提供2与7之间的摩擦力；刹车片5可被刹车片位移驱动器4通过驱动刹车片推杆24来移动位。
15、移，使2与7之间建立起摩擦力矩；当刹车片5与轮毂壳体7的内壁接合时，加上6的常摩擦力矩的之和，将使轮箍25与轮毂轴2之间无相对转动；保持一体化运动关系。说明书CN101956664A4/4页60062叶片轴1的端部刚性联接有叶片曲轴8，该曲轴8的另一端部插入滑道滑块9的中孔内可自由转动；同时滑块9也嵌入轮毂轴滑道鼓3表面上的轮毂轴滑道鼓滑道23内9可在弯曲的滑道中，并沿滑道自由滑动，0063叶片10与轴1刚性联接。0064一些限位部件及卡簧等未画出。说明书CN101956664A1/4页7图1说明书附图CN101956664A2/4页8图2说明书附图CN101956664A3/4页9图3说明书附图CN101956664A4/4页10图4说明书附图。