H型風(fēng)電采風(fēng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的優(yōu)化選擇

張躍鋒 張 悅

（1.山西焦煤汾西礦業(yè)洗煤廠 山西介休 2.太原科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 太原）

風(fēng)力發(fā)電動(dòng)力機(jī)構(gòu)有多種形式，H型風(fēng)電動(dòng)力機(jī)構(gòu)是常見的一種形式，由于其槳葉是固定在力臂上，采風(fēng)過程正負(fù)能量相抵，從而使整體正能量消減而使采風(fēng)效率降低。改造槳葉為10°弧形橫截面，并能以一邊為軸在90°范圍擺動(dòng)，整體槳葉設(shè)計(jì)為16片，由5個(gè)大環(huán)和角鋼連接，槳葉轉(zhuǎn)軸軸承相對(duì)力臂位置一致，采風(fēng)效率約可提高20%以上。

1.采風(fēng)機(jī)構(gòu)與原理

采風(fēng)機(jī)構(gòu)大回轉(zhuǎn)直徑10 m左右，槳葉長(zhǎng)10 m，中心主干為平均Φ2×0.5 m鋼筋混凝土空心塔柱，上細(xì)下粗，每槳葉邊設(shè)5組90°轉(zhuǎn)動(dòng)范圍軸承，中環(huán)為帶止推性軸承，槳葉軸承部位要有極好的抗沖擊韌性，使槳葉相對(duì)力臂只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。槳葉與力臂相互垂直，相對(duì)位置相同，原理見圖1。

圖1 采風(fēng)機(jī)構(gòu)原理

2.注意事項(xiàng)

（1）發(fā)電機(jī)就位后主軸頂與活動(dòng)頂蓋螺栓連接固定。

（2）A-A剖視圖中每頁槳葉配五套90°轉(zhuǎn)區(qū)軸承，槳葉夾板與槳葉用鉚釘連接，支撐架輔助限位。

（3）14號(hào)槽鋼與頂蓋的20 mm厚鋼板螺栓或焊接連接。

（4）圓螺母帶堵絲≥3匝。

（5）主軸梯形螺紋左旋。

B-B剖視中伸出槽鋼部分槽內(nèi)墊軟木，鋼筋支撐架前部套橡膠包裹外層，以防沖擊損壞槳葉。槳葉與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承座與角鋼以螺栓連接。

3.工作圖說明

機(jī)構(gòu)連接以鉚接為主，安裝位置在坡頂無遮風(fēng)處，本機(jī)構(gòu)不忌風(fēng)向，10°弧形截面槳葉用耐-40～90℃硬塑膠制作，耐彎曲沖擊強(qiáng)度高，槳葉帶止推性軸承工作性能要保證并定期加潤(rùn)滑油脂，采風(fēng)動(dòng)力主軸采用與發(fā)電機(jī)主轉(zhuǎn)軸一體式，凹迎風(fēng)面毛糙化網(wǎng)格化鏤空處理厚度≥20 mm，類似樓門防滑墊處理或息肉式氈貼以加強(qiáng)采風(fēng)能力和效果，本型風(fēng)力采集機(jī)構(gòu)最適于多風(fēng)無雪地帶工作使用，有雪地區(qū)最好用光滑面槳葉。機(jī)架力臂定期涂防銹漆。立柱外側(cè)每隔0.5 m安一爬梯，軸承箱上圓螺母附近開直徑60 mm的調(diào)位口以方便檢修維護(hù)管理，每個(gè)小軸承座及5個(gè)大環(huán)與立角鋼采用焊接或螺栓連接。及時(shí)保養(yǎng)，工作壽命可達(dá)10年以上。

4.機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)

本機(jī)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)、效率、使用、維護(hù)、性能、安裝、造價(jià)、簡(jiǎn)易性、先進(jìn)性、安全性均有優(yōu)越性，是低碳綠色環(huán)保清潔可再生能源的有效利用，其形制在4～5級(jí)風(fēng)下功率可達(dá)20 kW，單臺(tái)或集合配置均可，若配合光伏發(fā)電可晝夜不停電，對(duì)于采暖、灶口、采光均方便適宜，山區(qū)偏遠(yuǎn)交通路邊尤可先選，同時(shí)可以小型化，將槳葉折角化固定成相同連接形式，其工作穩(wěn)定性會(huì)提高，但采風(fēng)效率不會(huì)降低。只是要因地制宜有所選擇?？傊?，在10級(jí)風(fēng)以下的地方非常適用。

5.結(jié)語

目前風(fēng)能愈來愈顯得重要，低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界的大趨勢(shì)。能源的未來在于電力，碳基能源不是能源的正途，未來必須走綠色低碳轉(zhuǎn)型跨越可持續(xù)發(fā)展之路，它關(guān)系到人類的生死存亡和人民的生活福祉，應(yīng)引起人類的危機(jī)感緊迫感和足夠的重視。采風(fēng)機(jī)構(gòu)，還有待實(shí)踐檢驗(yàn)，不斷優(yōu)化不斷完善不斷進(jìn)步。