分段葉片的連接裝置、風(fēng)力發(fā)電機組葉片及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及連接裝置及葉片，尤其涉及分段葉片的連接裝置、風(fēng)力發(fā)電機組葉片及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機組的葉片可分為整段式葉片和分段式葉片，其中分段式葉片由兩段或兩段以上的葉片段依次連接而成。為了捕捉更多風(fēng)能，風(fēng)力發(fā)電機組的單機容量越來越大，其葉片的長度也越來越長。由于葉片的氣動噪聲水平與葉尖線速度的5次方成正比，而葉尖線速度與葉片的長度成正比，因此，在風(fēng)機轉(zhuǎn)速不變的情況下，葉片越長，則葉尖線速度越大，葉片的噪聲水平也越大。目前，國內(nèi)很多風(fēng)電機組距離居民區(qū)非常近，過高的噪聲嚴重影響居民的正常生活、周圍生態(tài)和環(huán)境。不過，由于白天和夜間的環(huán)境背景噪聲差別很大，所以人們對風(fēng)力機輻射噪聲的接納水平相差也很大。在國家標(biāo)準(zhǔn)中，夜間噪聲的具體數(shù)值要求也明顯低于白天。
[0003]在實現(xiàn)上述技術(shù)方案的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
[0004]目前，無論是整段式葉片還是分段式葉片，其葉片的總長度都是不可調(diào)的，在同樣的轉(zhuǎn)速情況下，葉片的噪聲水平是不變的。發(fā)明人從“風(fēng)機的降噪需求在白天和夜間不同”這一點出發(fā)，想到若是能夠設(shè)計出一種長度能夠變化的葉片，在白天時使葉片較長，在夜間時使葉片較短，則可以使風(fēng)機在白天時維持高發(fā)電功率，而在夜間時降低或犧牲一些發(fā)電功率以降低產(chǎn)生的噪聲。整段式葉片無法調(diào)節(jié)長度，而目前現(xiàn)有的分段式葉片，其葉片段之間的連接部位采用的是“死連接”，一旦裝載上風(fēng)機，在正常工作時，各葉片段之間是相對固定的，葉片長度是固定不變的，因此也不具備改變?nèi)~片總長度的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種可用于調(diào)節(jié)分段式葉片的總長度的分段葉片的連接裝置，并相應(yīng)地提供一種總長度可調(diào)的風(fēng)力發(fā)電機組葉片及一種風(fēng)力發(fā)電機組葉片的控制方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種分段葉片的連接裝置，其包括長度可調(diào)的連接件和與其連接的控制器，在所述連接件的兩端均固定連接有法蘭板，所述法蘭板與葉片段的連接端面相匹配，所述控制器與風(fēng)機總控系統(tǒng)通信連接。
[0007]優(yōu)選地，其中所述連接件可以包括液壓缸，兩塊所述法蘭板分別固定連接在所述液壓缸的兩端。
[0008]進一步地，其中所述液壓缸可以依次與電磁閥及油箱連通，所述電磁閥依次與所述控制器及所述風(fēng)機總控系統(tǒng)相連。
[0009]優(yōu)選地，其中可以在兩塊所述法蘭板上均連接有罩殼，其中一個所述罩殼罩著另一個所述罩殼，所述連接件位于所述罩殼內(nèi)。
[0010]進一步地，其中更靠近分段葉片的根部的所述罩殼可以罩著更靠近分段葉片的尖部的所述罩殼。
[0011]優(yōu)選地，其中在兩塊所述法蘭板上可以分別固定有抗彎部件和導(dǎo)向件，所述抗彎部件穿設(shè)在所述導(dǎo)向件內(nèi)并可沿所述導(dǎo)向件滑動。
[0012]進一步地，其中所述抗彎部件可以包括抗彎螺栓，所述導(dǎo)向件包括滑套。
[0013]進一步地，其中所述連接件的個數(shù)可以為兩個，兩個所述連接件分布在所述法蘭板的前緣側(cè)和后緣側(cè)，所述抗彎部件的個數(shù)為五個，其中兩個所述抗彎部件分布在所述法蘭板的前緣側(cè)，另外三個所述抗彎部件分布在所述法蘭板的后緣側(cè)并圍繞位于后緣側(cè)的所述連接件。
[0014]優(yōu)選地，其中所述連接件完全伸長時的長度可以為3.8m?4.2m，所述連接件完全縮短時的長度為1.8m?2.2m。
[0015]本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組葉片，其包括任一上述的分段葉片的連接裝置，在兩塊所述法蘭板上均固定連接有葉片段。
[0016]優(yōu)選地，其中在所述法蘭板上設(shè)有法蘭孔，在所述法蘭孔中穿設(shè)有安裝螺栓，在所述葉片段內(nèi)可以埋設(shè)有預(yù)埋螺套，所述安裝螺栓與所述預(yù)埋螺套相連。
[0017]本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組葉片的控制方法，對上述風(fēng)力發(fā)電機組葉片進行控制，其包括:在白天使所述連接件伸長；在夜間使所述連接件縮短。
[0018]進一步地，其中，所述在白天使所述連接件伸長可以包括:在白天，當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電機組葉片的葉尖朝下時，使所述連接件伸長；所述在夜間使所述連接件縮短可以包括:在夜間，當(dāng)所述風(fēng)力發(fā)電機組葉片的葉尖朝上時，使所述連接件縮短。
[0019]優(yōu)選地，其中所述在白天使所述連接件伸長可以包括:在白天的預(yù)定時間，使所述連接件逐漸伸長至最長；所述在夜間使所述連接件縮短包括:在夜間的預(yù)定時間，使所述連接件逐漸縮短至最短。
[0020]本發(fā)明提供的上述分段葉片的連接裝置及上述風(fēng)力發(fā)電機組葉片的主要有益效果在于，其在連接件的兩端固定連接的法蘭板用于與分段葉片的葉片段的連接端面相連接，由于連接件的長度可調(diào)，因此葉片段之間的連接不再是“死連接”，而是“可活動的連接”，通過調(diào)節(jié)連接件的長度，可以調(diào)節(jié)被連接裝置連接的兩葉片段之間的距離，從而可以調(diào)節(jié)整個分段葉片的總長度，達到按需要調(diào)節(jié)葉片噪聲的目的。
[0021 ] 本發(fā)明提供的上述風(fēng)力發(fā)電機組葉片的控制方法，通過在白天使葉片伸長，在夜間使葉片縮短，可以根據(jù)人們噪聲接納水平在不同時間的不同而調(diào)節(jié)葉片的噪聲。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例的分段葉片的連接裝置處于伸長狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例的分段葉片的連接裝置處于收縮狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例的分段葉片的連接裝置的橫截面剖視示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實施例的液壓油缸的控制系統(tǒng)的示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實施例的抗彎導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在伸長狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實施例的抗彎導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在收縮狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)號說明:
[0029]1-連接件；11-液壓缸；111-缸體；112-活塞桿；12_油管；13_電磁閥；14_郵箱；15-電纜；16-控制器；2_法蘭板；21-安裝螺栓；22_罩殼；3_葉片段；31_根部葉片段；32-尖部葉片段；41_抗彎螺栓；42_滑套。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的分段葉片的連接裝置、風(fēng)力發(fā)電機組葉片及其控制方法進行詳細描述。
[0031]如圖1和圖2所示，其分別為本發(fā)明實施例的分段葉片的連接裝置處于伸長狀態(tài)和處于收縮狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的分段葉片的連接裝置包括長度可調(diào)的連接件I和與其連接的控制器16，在連接件I的兩端均固定連接有法蘭板2，法蘭板2與葉片段3的連接端面相匹配，控制器16與風(fēng)機總控系統(tǒng)(圖中未示出)通信連接。
[0032]本實施例提供的分段葉片的連接裝置，其在連接件I的兩端固定連接的法蘭板2用于與分段葉片的葉片段3的連接端面相連接，當(dāng)兩塊法蘭板2各自與一段葉片段3相連后，由于連接件I的長度可調(diào)，因此葉片段3之間的連接不再是“死連接”，而是“可活動的連接”，通過調(diào)節(jié)連接件I的長度，可以調(diào)節(jié)被連接裝置連接的兩葉片段3之間的距離，從而可以調(diào)節(jié)整個分段葉片的總長度，達到按需要調(diào)節(jié)葉片噪聲的目的。值得一提的是，分段葉片的各葉片段2之間的連接部分通常采用金屬材質(zhì)的機械部件，將其改裝成具備伸縮功能的“活連接”部件，相比改變?nèi)~片上其他部位的玻璃鋼結(jié)構(gòu)，要更容易一些。
[0033]具體地，如圖3所示，其為本發(fā)明實施例的分段葉片的連接裝置的橫截面剖視示意圖，法蘭板2的外形可以與葉片段3的連接端面的形狀相吻合，在法蘭板2上可以設(shè)置多個法蘭孔，法蘭板2上的法蘭孔中可以穿設(shè)安裝螺栓21，葉片段3的連接端面內(nèi)可以埋設(shè)多個預(yù)埋螺套(圖中未示出)，安裝螺栓21與葉片段3內(nèi)埋設(shè)的預(yù)埋螺套相連，就可以通過一圈或多圈安裝螺栓21將法蘭板2與葉片段3連接起來。具體地，本實施例中的分段葉片為兩段式分段葉片，因此該分段葉片被分為了根部葉片段31和尖部葉片段32，整個分段葉片只采用了一個連接裝置進行連接。對于分成更多段數(shù)的分段葉片，連接裝置的個數(shù)可以是多個，即在每兩段相鄰的葉片段之間均采用一個連接裝置。
[0034]連接件I可以采用現(xiàn)有的長度可調(diào)的連接件，優(yōu)選地，如圖1所示，本實施例中的連接件I包括液壓缸11，兩塊法蘭板2分別固定連接在液壓缸11的兩端，這里采用液壓缸11作為連接件1，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，易于實現(xiàn)直線往復(fù)運動從而實現(xiàn)長度可調(diào)，用液壓缸11來實現(xiàn)往復(fù)運動時，可免去減速裝置，且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)。優(yōu)選地，液壓缸11的兩端可以與法蘭板2焊接以實現(xiàn)固定。具體地，本實施例中，液壓缸11的缸體111固定連接在與根部葉片段31相連的法蘭板2上，液壓缸11的活塞桿112固定連接在與尖部葉片段32相連的法蘭板2上。除液壓缸11以外，連接件I還可以采用其他結(jié)構(gòu)形式，例如采用“杠桿機構(gòu)”或者采用“齒輪+齒條”的運作方式，起到使葉片長度發(fā)生變化的作用。
[0035]很多現(xiàn)有的液壓機構(gòu)采用了液壓缸，因此現(xiàn)有技術(shù)能夠解決如何控制液壓缸11的伸縮狀態(tài)的技術(shù)問題，在本實施例中，為了控制液壓缸11的伸縮狀態(tài)，如圖4所示，液壓缸11 (例如通過油管12)依次與電磁閥13及油箱14連通，電磁閥13 (例如通過電纜15)依次與控制器16及風(fēng)機總控系統(tǒng)相連，這樣可以在風(fēng)機的總控面板上實現(xiàn)對液壓缸11的在線操作控制，風(fēng)機總控系統(tǒng)將控制指令發(fā)送給控制器16，控制器16控制電磁閥13的流量，從而控制液壓缸11的伸縮狀態(tài)。電磁閥13和控制器16組成的控制系統(tǒng)可以為一簡易的雙控(輸入/輸出)液壓流量電磁閥控制系統(tǒng)。
[0036]為了對連接部位進行保護，參見圖1和圖2，進一步地，本實施例中，在兩塊法蘭板2上均連接有罩殼22，其中一個罩殼22