專利名稱：大風(fēng)輪單級(jí)齒輪發(fā)電的制作方法
大風(fēng)輪單級(jí)齒輪發(fā)電 本發(fā)明屬于三葉風(fēng)輪發(fā)電領(lǐng)域。一種超大型風(fēng)輪結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)發(fā)電 機(jī)方式P為提高效率，都努力增長(zhǎng)葉片長(zhǎng)度來(lái)取得高的葉尖速，但現(xiàn)有技 術(shù)都似乎以長(zhǎng)葉片的長(zhǎng)力臂形式把風(fēng)能傳到輪轂，使輪轂應(yīng)力集中、 制成厚量，葉柄處也特別厚重…….還有傳動(dòng)系統(tǒng)鏈較長(zhǎng):例如用輪轂、 撥盤、主軸、齒輪增速箱。本發(fā)明目的簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)，改變輪轂結(jié)構(gòu)，省去大而沉重的機(jī)艙， 突破風(fēng)輪大型化的葉片根部應(yīng)力集中而阻礙大型化的瓶頸關(guān)。圖l，主軸1是緊固在塔頭2中，主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，僅僅起了風(fēng)輪中心的支持作用，不再是傳動(dòng)作用。輪轂3通過(guò)軸承，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。3 的筒外園柱面上裝有三架互間120°的三副輪撐4 (為視圖方便，把 輪轂3的上下兩架輪撐4展成對(duì)稱布置視圖)，內(nèi)外各齒圈5分別裝 在內(nèi)環(huán)6和外環(huán)7上，并使內(nèi)環(huán)上的齒圈的節(jié)園直徑A=30m,外環(huán) 上的齒圈的節(jié)園直徑B=45m?，F(xiàn)在用齒圈節(jié)園A (0>30m)驅(qū)動(dòng)發(fā) 電機(jī)Ml，齒圈節(jié)園B (045m)'驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)M2 (都分別與各發(fā)電 機(jī)軸上的小齒哈合著)。三葉風(fēng)輪的每一單片葉都分內(nèi)葉11和外葉12 (同軸，便于同步 變槳距)，方案①內(nèi)葉ll和外葉12都等于50m，在D1處不裝風(fēng)葉， 使得葉片向外周大直徑上布置，因此D-230m。力求減輕風(fēng)葉重量和少用材料，內(nèi)外葉尖都張拉張線10 (高強(qiáng) 度鋼園條或碳纖復(fù)合材料園帶)，9是錐管用法蘭裝在輪轂3前端。8是轂耳，每排三只，共三排(互間120° )和輪轂高等級(jí)球墨鑄 鐵GGG40.3)共鑄一體，每只轂耳8上都有孔，便于每副輪撐4 (預(yù) 先用復(fù)合樹脂增強(qiáng)材料以模型手工糊制成型)粘接在各排轂耳上，再 在輪轂上糊制成三圈環(huán)形凸起(似毛竹的竹節(jié)環(huán)凸起)，強(qiáng)化互隔 12(f的三副輪撐4 (粘接時(shí)輪轂軸心線垂直放置)。內(nèi)環(huán)6和外環(huán)7 上的粘接缺口處與輪撐4都粘合。內(nèi)外環(huán)的截面都略呈流線型截面。齒圈設(shè)計(jì)時(shí)把齒圈均分成11等分，每一等分所占弧長(zhǎng)盡可能 長(zhǎng)到可用模具壓制，材質(zhì)是環(huán)氧/碳與高強(qiáng)度玻璃纖維或用環(huán)氧/增強(qiáng) 纖維酚醛塑料壓制；最后把n均分的各塊齒塊用螺釘緊固在內(nèi)環(huán)6 和外環(huán)7的環(huán)形臺(tái)階沿靠齊，并使齒塊底的凸條定位與內(nèi)環(huán)或外環(huán)上 的凹槽fS入、再用螺釘緊固。三葉葉尖有三足軸承座13,其中一足是拉張線如圖1的張拉線 10，另外兩足是如圖2所示，即風(fēng)輪的軸向視圖的示意圖，把三片葉 片的葉尖頂用高強(qiáng)度鋼絲13a聯(lián)接成一個(gè)等邊三角形，以均衡各葉片 旋轉(zhuǎn)時(shí)的重力加速引起的震顫和不同的彎曲力矩。齒圈的環(huán)形防護(hù)罩如圖3，用環(huán)氧樹脂E-51及E502#為固化劑， 以碳纖維和高強(qiáng)度玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成。塔頭2截面呈橢圓形，在2的下部是偏航裝置14，在14的下面 是塔架15，截面圓筒形。圖3是齒輪副的防護(hù)圈，圓環(huán)板20右側(cè)平面上凸檐f和g (都 是環(huán)形同心圓)，在發(fā)電機(jī)M軸處開有一缺口，圓環(huán)板20是靜止的， 在缺口以外的凸檐f和g之間都i實(shí)腹平面，在這實(shí)腹環(huán)形平面上設(shè) 置數(shù)個(gè)支撐點(diǎn)，用懸臂、彎臂與圖1的塔頭2聯(lián)接固定。21是內(nèi)環(huán) (或外環(huán)也同樣)的內(nèi)側(cè)防護(hù)圈，21a是凸檐，22是(內(nèi)或外)環(huán)的 外側(cè)防護(hù)圈，22a是凸檐，M3是發(fā)電機(jī)的齒輪，5是齒圈(圖l) ，6 (或7)是內(nèi)環(huán)(或7外環(huán))。 .優(yōu)點(diǎn)①對(duì)每一臺(tái)發(fā)電機(jī)M1和M2都用單級(jí)齒輪發(fā)電，并以風(fēng)輪 的葉片部直接傳輸動(dòng)能給電機(jī)，.簡(jiǎn)化了傳動(dòng)鏈冗長(zhǎng)的能耗；②該種結(jié) 構(gòu)有利于向高效率的更大的風(fēng)輪發(fā)展；③風(fēng)速低時(shí)可關(guān)掉一臺(tái)發(fā)電 機(jī)，讓另一臺(tái)繼續(xù)維持發(fā)電。


圖1是大風(fēng)輪單級(jí)齒輪發(fā)電側(cè)面圖。圖2是風(fēng)輪軸向視圖的三葉頂尖張拉線示意圖。圖3是大風(fēng)輪上的齒圈防護(hù)圈斷面圖。
權(quán)利要求
1、一種大風(fēng)輪單級(jí)齒輪發(fā)電，以輪轂、輪撐結(jié)合為一體，支撐內(nèi)葉、外葉盡量向大圓周外徑靠，同時(shí)兼作支撐內(nèi)外大齒圈、傳輸風(fēng)輪動(dòng)能直接給發(fā)電機(jī)M1和發(fā)電機(jī)M2的小齒輪嚙合發(fā)電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大風(fēng)輪單級(jí)齒輪發(fā)電，特征是用輪撐 4支持內(nèi)葉片和外葉片提高了強(qiáng)虔，內(nèi)外葉片同軸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大風(fēng)輪單級(jí)齒輪發(fā)電，特征是內(nèi) 齒圈、外齒圈與輪撐結(jié)合成整體，分別驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)M1和M2直接發(fā) 電。
全文摘要
一種大風(fēng)輪單級(jí)齒輪發(fā)電，主軸1緊固在塔頭2上，只起風(fēng)輪的定心作用，風(fēng)輪用輪轂3和輪撐4結(jié)合為一體，支撐內(nèi)葉片11、外葉片12、盡量向大圓周外徑靠，以利提高葉尖速度及效率。同時(shí)，分段為同軸的內(nèi)葉11和外葉12，既達(dá)到超大風(fēng)輪之目的，又縮短了葉片長(zhǎng)度、減小彎曲力矩和葉片重量。輪撐4兼作裝有齒圈5的內(nèi)環(huán)6，外環(huán)7的大齒輪動(dòng)能輸出裝置。分別與發(fā)電機(jī)M1和M2的小齒輸嚙合發(fā)電。優(yōu)點(diǎn)①省去了現(xiàn)有技術(shù)冗長(zhǎng)的傳動(dòng)鏈和能耗；②用這種結(jié)構(gòu)有利于突破風(fēng)力機(jī)超大風(fēng)輪化的瓶頸。
文檔編號(hào)F03D1/06GK101235803SQ20071016453
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者黃金倫 申請(qǐng)人:黃金倫