专利摘要

本实用新型公开了一种风洞试验水平轴风力机装置，包括叶片、轮毂、电机、立杆、底板，所述底板固定安装在测力天平上，所述立杆底部固定安装在底板上，立杆顶部与电机安装座固定连接，电机安装座上设有电机，电机输出轴与轮毂固定连接，轮毂周向固定连接三个叶片。本实用新型采用零部件组装式，安装简单便捷，能快速实现拼装与拆卸，提高了风洞试验的效率，在来流风荷载作用下，能够维持静止和转动两种不同状态，能够研究在不同试验工况下风力机的风荷载特性。

权利要求

1.一种风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：包括叶片、轮毂、电机、立杆、底板，所述底板固定安装在测力天平上，所述立杆底部固定安装在底板上，立杆顶部与电机安装座固定连接，电机安装座上设有电机，电机输出轴与轮毂固定连接，轮毂周向固定连接三个叶片。

2.根据权利要求1所述的风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：所述叶片为NACA翼型，叶片整体沿翼展方向呈现扭转状。

3.根据权利要求1所述的风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：所述轮毂与三个叶片均采用套筒形式连接，三个套筒间隔120°呈旋转对称分布。

4.根据权利要求3所述的风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：所述套筒上壁、下壁均钻有螺栓孔Ⅰ，上壁、下壁的螺栓孔Ⅰ中心处于同一条水平线上。

5.根据权利要求4所述的风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：所述套筒外边缘有刻度线，刻度线间隔为15°。

6.根据权利要求1所述的风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：所述电机安装座上设有用于放置电机的凹槽，凹槽的槽壁上钻有用于固定电机的螺栓孔Ⅱ。

7.根据权利要求1所述的风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：所述立杆为圆形空心杆，立杆上、下端部均攻有外螺纹，通过外螺纹分别与电机安装座、底板螺纹连接固定。

8.根据权利要求1所述的风洞试验水平轴风力机装置，其特征在于：所述底板上设有与测力天平配套的安装孔，安装孔与测力天平螺纹孔尺寸一致。

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，特别涉及一种风洞试验水平轴风力机装置。

背景技术

在全球呼吁发展利用可再生资源的背景下，风能的开发与利用日趋显著，全球风力发电机装机量逐年递增，风力发电机受风荷载作用导致的毁坏事件越来越多，因此有必要对风力机所受的风荷载特性进行研究。

风洞试验是风工程研究中的一种重要方法，但通过风洞试验确定风力机风荷载的相关研究较少，故有必要设计一种安全可靠的风力机试验装置。设计一种适用于风洞试验的水平轴风力机装置，有利于在不同试验工况下开展风力机模型的测力试验，分析对比静止和转动两种不同状态下风力机的风荷载特性。要精确模拟风力机在静止和转动两种情况下所受到的风荷载，有必要设计一种安全适用、价廉物美，可快速拼装和拆卸的水平轴风力机装置，而国内外同类产品的研究装置较少。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、工作可靠的风洞试验水平轴风力机装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种风洞试验水平轴风力机装置，包括叶片、轮毂、电机、立杆、底板，所述底板固定安装在测力天平上，所述立杆底部固定安装在底板上，立杆顶部与电机安装座固定连接，电机安装座上设有电机，电机输出轴与轮毂固定连接，轮毂周向固定连接三个叶片。

上述风洞试验水平轴风力机装置，所述叶片为NACA翼型，叶片整体沿翼展方向呈现扭转状。

上述风洞试验水平轴风力机装置，所述轮毂与三个叶片均采用套筒形式连接，三个套筒间隔120°呈旋转对称分布。

上述风洞试验水平轴风力机装置，所述套筒上壁、下壁均钻有螺栓孔Ⅰ，上壁、下壁的螺栓孔Ⅰ中心处于同一条水平线上。

上述风洞试验水平轴风力机装置，所述套筒外边缘有刻度线，刻度线间隔为15°。

上述风洞试验水平轴风力机装置，所述电机安装座上设有用于放置电机的凹槽，凹槽的槽壁上钻有用于固定电机的螺栓孔Ⅱ。

上述风洞试验水平轴风力机装置，所述立杆为圆形空心杆，立杆上、下端部均攻有外螺纹，通过外螺纹分别与电机安装座、底板螺纹连接固定。

上述风洞试验水平轴风力机装置，所述底板上设有与测力天平配套的安装孔，安装孔与测力天平螺纹孔尺寸一致。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采用零部件组装式，安装简单便捷，能快速实现拼装与拆卸，提高了风洞试验的效率，在来流风荷载作用下，能够维持静止和转动两种不同状态，能够研究在不同试验工况下风力机的风荷载特性。

2、本实用新型采用的材料易得，成本较低，叶片为ABS塑料材质，轮毂、立杆、底板为铝合金材质，轻质高强，能够满足在风洞中进行测力试验模型的质量、强度要求。

3、本实用新型的轮毂与叶片采用套筒形式连接，能实现叶片以不同的桨距角安装，且能够模拟出实际风力机静止和转动两种不同的工作状态，为研究风力机风荷载特性提供了一种安全可靠的风力机装置。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构分解图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的左视图。

图4为本实用新型的俯视图。

图5为本实用新型的叶片翼型分布示意图。

图6为本实用新型的叶片结构示意图。

图7为本实用新型的轮毂结构示意图。

图8为本实用新型的轮毂主视图。

图9为本实用新型的轮毂左视图。

图10为本实用新型的轮毂俯视图。

图11为本实用新型的电机安装座的结构示意图。

图12为本实用新型的立杆示意图。

图13为本实用新型的底板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-图13所示，一种风洞试验水平轴风力机装置，包括叶片1、轮毂4、电机5、立杆7、底板8，所述底板8固定安装在测力天平上，所述立杆7底部固定安装在底板8上，立杆7顶部与电机安装座6固定连接，电机安装座6上设有电机5，电机5输出轴通过螺丝Ⅰ2与轮毂4固定连接，轮毂4周向通过螺丝Ⅱ3固定连接三个叶片1。

所述叶片1采用ABS材质，3D打印制作，叶片1为经典的航空翼型：NACA翼型，叶片1整体呈现非均匀截面，沿翼展方向呈现扭转状。具体叶片长度、宽度、厚度、翼型根据实际研究情况而定。

轮毂4采用铝合金材质，所述轮毂4与三个叶片1均采用套筒形式连接，三个套筒间隔120°呈旋转对称分布。所述套筒上壁、下壁均钻有螺栓孔Ⅰ401，上壁、下壁的螺栓孔Ⅰ401中心处于同一条水平线上。叶片1与轮毂4通过螺栓孔401连接固定，轮毂4每个套筒壁均钻有两个螺栓孔401，便于加强叶片1与轮毂4连接固定的紧凑程度及抗风抗振。所述套筒外边缘有刻度线，刻度线间隔为15°，便于设置多种试验工况下叶片的桨距角。

轮毂4与伺服电机5通过轮毂4上钻有的螺栓孔Ⅲ402与电机5来连接固定，使叶片1、轮毂4、电机5结合成为一个整体。

风力机选用的电机5种类为：伺服电机，型号要求：功率600W，法兰80；选用此规格伺服电机，满足多种试验工况下风力机叶片转动的动力要求；具体选用哪种电机和凹槽，根据试验具体情况而定。

所述电机安装座6上设有用于放置电机5的凹槽，凹槽的槽壁上钻有4个用于固定电机5的螺栓孔Ⅱ601。电机5与电机安装座6通过螺栓孔Ⅱ601连接固定，设置4个螺栓孔Ⅱ601加强了电机5与电机安装座6的紧凑程度及抗风抗振；凹槽底面钻有螺栓孔Ⅳ602，便于与立杆7连接固定。

所述立杆7为铝合金材质的圆形空心杆，立杆7上、下端部均攻有外螺纹701，立杆7与电机安装座6通过立杆7上端部攻有的外螺纹701连接固定，这种固定方法操作简单，且能使立杆7与电机安装座6连接成为一个整体。

底板8上钻有四个安装孔801，安装孔801与测力天平螺纹孔尺寸一致，安装孔801内安装地脚螺钉将风力机与测力天平来连接固定；底板8中心钻有螺纹孔802，通过立杆7下端部攻有的外螺纹701与底板8连接固定。

实践验证，零部件组装完毕且与测力天平连接固定的水平轴风力机装置，在来流风荷载作用下，能够维持静止和转动两种不同状态，能够研究在不同试验工况下风力机的风荷载特性。风力机整体采用组装式，既安全适用又节约成本，能快速拼装和拆卸。

一种风洞试验水平轴风力机装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。