風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片仰角自動調(diào)整的離心調(diào)速機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片仰角自動調(diào)整的離心調(diào)速機(jī)構(gòu)，尤指一種于初始 狀態(tài)下，葉片的仰角呈易受風(fēng)速而產(chǎn)生扭矩的角度，當(dāng)風(fēng)力逐漸增加時，可隨著風(fēng)速而逐漸 調(diào)整葉片的仰角，令葉片可隨風(fēng)力大小而調(diào)整至易受風(fēng)速而產(chǎn)生扭矩的角度，而于風(fēng)速太 高時仍然保持旋轉(zhuǎn)速度在某限制轉(zhuǎn)速的下，不至于因離心力過大而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)損壞，同 時當(dāng)臺風(fēng)來時，也可簡易有效剎車的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 按，近年來地球暖化現(xiàn)象漸趨嚴(yán)重，世界各國為重視此議題，紛提倡節(jié)能減碳等環(huán) 保策略，進(jìn)而研發(fā)替代能源及再生能源的應(yīng)用，故利用再生能源的發(fā)電設(shè)備，日前較傾以風(fēng) 力發(fā)電為首選；然而，風(fēng)速難以控制，過大或過小的風(fēng)速都無法使風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常發(fā)電，且 風(fēng)力發(fā)電機(jī)于相異的風(fēng)速下，其轉(zhuǎn)速及發(fā)電的效率也不盡相同，故如何能有效利用風(fēng)能發(fā) 電，為日前各界廣為研討的議題。
[0003] 風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的仰角、長度及導(dǎo)流面積，都影響葉片的轉(zhuǎn)速，于相同風(fēng)速下，葉 片仰角越大，力矩及空氣阻力也將增加，反之，葉片仰角越小，力矩及空氣阻力會越?。还室?相異的風(fēng)速而言，欲使葉片以較佳轉(zhuǎn)速達(dá)致良好的發(fā)電效率，需考慮各風(fēng)速而改變?nèi)~片的 仰角、長度及導(dǎo)流面積，其中，以改變?nèi)~片的仰角為較容易達(dá)致。
[0004] 然而，經(jīng)查中國臺灣第101134616號「風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉傾角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)」發(fā)明申 請案，請參閱其圖8及圖11，主要憑借泵浦單元（即油壓泵）受變速元件及傳動單元的轉(zhuǎn)速 差而驅(qū)動，將供應(yīng)油壓液使該致動單元扭轉(zhuǎn)該齒盤，更進(jìn)一步調(diào)整該扇葉呈對應(yīng)風(fēng)速的適 當(dāng)仰角，換言之，該現(xiàn)有發(fā)明在自然風(fēng)帶動該扇葉及第一殼體同步旋轉(zhuǎn)時，該泵浦單元受相 異風(fēng)速所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差N2-N1驅(qū)動，變化其供應(yīng)油壓液的壓力值P，以扭轉(zhuǎn)該連動件與齒盤 的角度9,并達(dá)致機(jī)械式自動增減該扇葉仰角0的功效。
[0005] 前述通過泵浦單元改變其油管輸入至油壓缸的油壓液，而產(chǎn)生不同壓力值的構(gòu) 造，在實際操作存有難以精準(zhǔn)管控油壓液輸出量的缺失，造成整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，以及仍有 不穩(wěn)定與不適用的顧慮。
[0006] 此外，為避免風(fēng)速過大時，該扇葉將因轉(zhuǎn)速過快而易于斷裂，更甚者令發(fā)電機(jī)過熱 而燒毀的情形，現(xiàn)有另提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其于樞接座與殼體間設(shè)置一對應(yīng)扇葉的電驅(qū) 動減速機(jī)構(gòu)，供于風(fēng)速過大時強(qiáng)制減緩扇葉或殼體的轉(zhuǎn)速，顯見該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)為維持 扇葉或殼體的定速旋轉(zhuǎn)，就必須要持續(xù)發(fā)揮減速作用，此將相當(dāng)耗費電力，且該電驅(qū)動減速 機(jī)構(gòu)持續(xù)減速將容易導(dǎo)致過熱而損毀，若于風(fēng)速過強(qiáng)時，該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)仍無法有效停 止扇葉或殼體旋轉(zhuǎn)，不僅會導(dǎo)致該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)容易損壞失效，還會因無法減速而有扇 葉斷裂等問題。
[0007] 有鑒于此，吾等發(fā)明人乃潛心進(jìn)一步研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并著手進(jìn)行研發(fā)及改良，期 以一較佳設(shè)作以解決上述問題，且在經(jīng)過不斷試驗及修改后而有本發(fā)明的問世。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 爰是，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扇葉仰角自動調(diào)整機(jī)構(gòu)因利用泵浦 單元的方式，實存有難以精準(zhǔn)管控油壓液輸出量的缺失，也造成整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，以及仍 有不穩(wěn)定與不適用的顧慮；再者，于風(fēng)速過強(qiáng)時，或于臺風(fēng)時，現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過電驅(qū)動 減速機(jī)構(gòu)維持定速旋轉(zhuǎn)，或是進(jìn)行強(qiáng)制停止，此將導(dǎo)致多余電力耗損，該電驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)過 熱而燒毀、扇葉損毀斷裂，以及需負(fù)擔(dān)額外的保養(yǎng)維修費用等問題。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0010] -種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片仰角自動調(diào)整的離心調(diào)速機(jī)構(gòu)，其特征在于：該離心調(diào)速機(jī) 構(gòu)包含：一殼體，其連動穿設(shè)一第一傳動軸，該第一傳動軸穿設(shè)有一滑塊及一從動塊，該滑 塊設(shè)有至少一離心單元，所述離心單元分別設(shè)有兩拉桿，其中一拉桿固設(shè)于該殼體，另一拉 桿連接于該從動塊，該從動塊設(shè)有一齒條；以及一斜齒輪組，其設(shè)有一垂直于該齒條的轉(zhuǎn)軸 及一對應(yīng)于第一傳動軸的第二傳動軸；該轉(zhuǎn)軸設(shè)有嚙合該齒條的正齒輪及一第一斜齒輪； 該第二傳動軸設(shè)有一對應(yīng)嚙合該第一斜齒輪的第二斜齒輪。
[0011] 其中，所述離心單元還包含一彈性件及一質(zhì)量塊，該彈性件設(shè)在該滑塊上，所述質(zhì) 量塊設(shè)于所述彈性件末端，且所述質(zhì)量塊連接于所述拉桿。
[0012] 其中，該滑塊設(shè)有兩個離心單元。
[0013] 其中，該殼體還設(shè)有一對應(yīng)齒條的導(dǎo)槽，且該齒條末端在該導(dǎo)槽內(nèi)移動。
[0014] 其中，該殼體還設(shè)有一樞接座，且該第一傳動軸在該從動塊的一端樞設(shè)于該樞接 座。
[0015] 其中，該殼體還設(shè)有一凸緣，且所述其中一拉桿固設(shè)于該殼體的凸緣。
[0016] 其中，該殼體還設(shè)有一卡槽，該卡槽內(nèi)設(shè)有一彈性單元，該彈性單元連接一控制 銷；且該從動塊設(shè)有對應(yīng)控制銷的凹槽。
[0017] 其中，該殼體外部還設(shè)有一機(jī)械式剎車裝置，該機(jī)械式剎車裝置控制抵頂該殼體 與否。
[0018] 其中，還包含一葉片座體，其連接且連動于該殼體，該第二傳動軸穿設(shè)于該葉片座 體，且該第二傳動軸于該葉片座體內(nèi)部設(shè)有一齒盤；該葉片座體穿設(shè)有復(fù)數(shù)葉片，且所述葉 片于葉片座體內(nèi)部一端分別設(shè)有對應(yīng)齒盤的齒部。
[0019] 其中，該第一傳動軸連接一發(fā)電裝置。
[0020] 憑借上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)該殼座的轉(zhuǎn)速為零時，這些葉片的仰角呈易受風(fēng)速而產(chǎn)生扭矩 的角度，能有效降低啟動風(fēng)速，而當(dāng)葉片受風(fēng)力時，于葉片角度不變下，受到的扭矩增大，使 葉片座體轉(zhuǎn)速會增加，葉片座體將帶動離心調(diào)速機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，離心調(diào)速機(jī)構(gòu)通過一鍵體連接 該第一傳動軸旋轉(zhuǎn)，而第一傳動軸將轉(zhuǎn)動以通過發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電，而第一傳動軸轉(zhuǎn)動時， 質(zhì)量塊的離心力將增加且令質(zhì)量塊與第一傳動軸的間距為D，由于所述離心單元受離心作 用，故將通過拉桿拉動從動塊，進(jìn)而拉動齒條，而齒條將轉(zhuǎn)動正齒輪以通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動該第一 斜齒輪，進(jìn)而帶動第二斜齒輪而令第二傳動軸帶動齒盤，而齒盤轉(zhuǎn)動時將帶動葉片的齒部， 以調(diào)整葉片仰角，使葉片承受風(fēng)力的扭矩減少，進(jìn)而壓制轉(zhuǎn)速上升，達(dá)到保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 同時在風(fēng)速高時也可安全發(fā)電的功能。
[0021] 此外，離心單元包含一彈性件及一質(zhì)量塊，該彈性件設(shè)于該滑塊，且所述質(zhì)量塊設(shè) 于所述彈性件末端，且所述質(zhì)量塊連接于所述拉桿；以于本發(fā)明的轉(zhuǎn)速大于所述初始轉(zhuǎn)速 時，這些質(zhì)量塊因轉(zhuǎn)動慣性而產(chǎn)生離心作用，將會相對遠(yuǎn)離該第一傳動軸，所述間距D增 加，這些彈性件將會呈拉伸狀，而于本發(fā)明的轉(zhuǎn)速小于所述初始轉(zhuǎn)速時，這些質(zhì)量塊則因離 心力減弱將會相對接近該第一傳動軸，所述間距D減少，是以這些拉桿根據(jù)其所連接的質(zhì) 量塊相對該第一傳動軸接近或遠(yuǎn)離，使推拉該從動塊與齒條位移，進(jìn)而令連動于該齒條的 正齒輪旋轉(zhuǎn)，并令相互嚙合的第一斜齒輪、第二斜齒輪，以及經(jīng)該第二傳動軸連接的齒盤同 步作動，最后，于扭轉(zhuǎn)該齒盤的角度值為e時，這些葉片及其齒部則對應(yīng)樞轉(zhuǎn)仰角不僅 確實降低起動風(fēng)速，還能達(dá)到良好的發(fā)電效能。
[0022] 殼體外部的機(jī)械式剎車裝置，供抵掣該殼體而防止該離心調(diào)速機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過快，使 其與現(xiàn)有技術(shù)相較之下，該機(jī)械式剎車裝置直接抵掣于該殼體外部，該殼體的直徑大而易 于剎車，以避免過度旋轉(zhuǎn)而毀損的情事發(fā)生。
[0023] 該機(jī)體也可憑借設(shè)置一尾翼，令尾翼受方向影響而令機(jī)體擺動，進(jìn)而使這些葉片 呈迎風(fēng)方向。
[0024] 本發(fā)明另提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片仰角自動調(diào)整的離心調(diào)速機(jī)構(gòu)，其采用現(xiàn)有的 葉片，使無須針對離心調(diào)速機(jī)構(gòu)進(jìn)行對應(yīng)式的設(shè)計，其于殼體更設(shè)有一卡槽，該卡槽內(nèi)設(shè)有 一彈性單元，該彈性單元連接一控制銷；且該從動塊設(shè)有對應(yīng)控制銷的凹槽；因此，當(dāng)葉片 受風(fēng)速產(chǎn)生扭矩而于一定轉(zhuǎn)速內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，同樣帶動殼體及第一傳動軸轉(zhuǎn)動，然而因控制銷 插組于從動塊的凹槽，故離心單元無法作動，意即，調(diào)整葉片仰角的機(jī)構(gòu)將不運作；而當(dāng)轉(zhuǎn) 速達(dá)到臨界值時，使控制銷的離心力大于彈性單元的彈力，而令控制銷離開從動塊的凹槽， 則此時離心單元即可作動而移動該從動塊，進(jìn)而如上所述，突然旋轉(zhuǎn)葉片的仰角，進(jìn)而達(dá)到 急遽降低扭矩和轉(zhuǎn)速的目的。
[0025] 故憑借控制銷的設(shè)置，配合離心調(diào)速機(jī)構(gòu)，憑借可安裝于一般葉片設(shè)計上，憑借可 保有原葉片設(shè)計的優(yōu)點，而無須重新設(shè)計原葉片。
[0026] 由上述說明及設(shè)置，顯見本發(fā)明主要具有下列數(shù)項優(yōu)點及功效，茲逐一詳述如 下：
[0027] 1.本發(fā)