專利名稱：加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電裝置，特別是一種堅(jiān)固高效的具有超大型葉輪的加強(qiáng) 型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，適用于多種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所。
背景技術(shù)：
目前廣泛應(yīng)用的以風(fēng)能為動(dòng)力的大型風(fēng)力發(fā)電裝置，大多采用傳統(tǒng)輪轂上設(shè)置葉片或 中心軸與輪緣之間設(shè)置葉片，這樣的發(fā)電裝置葉片少，所以對(duì)整體葉輪而言，風(fēng)的受力就 小，效率自然就低，這兩種葉輪結(jié)構(gòu)均存在葉片支點(diǎn)少，機(jī)械強(qiáng)度差的缺點(diǎn)，要想通過大 幅度增加葉片長(zhǎng)度來提高發(fā)電效率，在遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)葉片就會(huì)很容易彎曲折損，不適合大型 發(fā)電裝置，故對(duì)上述風(fēng)力發(fā)電裝置的改進(jìn)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍研究的對(duì)象。
本發(fā)明人曾設(shè)計(jì)一種專利公告號(hào)為CN100467862C的抗強(qiáng)風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)葉 輪組采用的葉片的兩端分別直接固定在中心軸套與傳動(dòng)齒圈上，但其葉片支撐少，易折損， 存在自我保護(hù)能力不足的缺點(diǎn)，尤其對(duì)超大型葉片沒有有效的保護(hù)措施，同時(shí)整體導(dǎo)風(fēng)罩 沒有考慮葉輪上中下風(fēng)力平衡，對(duì)于大型機(jī)很難具體實(shí)施，所以該專利依然存在抗強(qiáng)風(fēng)能 力不足的缺陷。由于對(duì)于葉片保護(hù)技術(shù)較少，抗破壞性強(qiáng)風(fēng)能力較差，所以在風(fēng)力大的地 區(qū)，尤其是我國(guó)沿海地區(qū)、新疆三十里風(fēng)口、百里風(fēng)區(qū)這種風(fēng)力資源最為豐富的地區(qū)，超 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)難以立足。這種破壞性強(qiáng)風(fēng)很容易損壞葉片，因此將葉片做強(qiáng)做大是解決 問題的關(guān)鍵。
公開號(hào)為US005765990A的"WIND WHEEL FOR THE GENERATION OF ELECTRICAL ENERGY" (用于產(chǎn)生電能的風(fēng)輪)公開了一套風(fēng)力發(fā)電裝置，該機(jī)葉片固定于中心轂與外齒圈之間， 并通過驅(qū)動(dòng)軸盤接入連接孔，與齒輪結(jié)構(gòu)法蘭嚙合，連接至安裝于平臺(tái)上的發(fā)電機(jī)。該機(jī) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺點(diǎn)在于無論外齒圈大或小只能通過單一調(diào)整驅(qū)動(dòng)軸、軸盤齒輪大小來調(diào)整傳 動(dòng)比，其傳動(dòng)比調(diào)整范圍受結(jié)構(gòu)局限。缺點(diǎn)二在于該機(jī)葉片固定于中心轂與外齒圈之間， 葉片支撐點(diǎn)少，易折損，在強(qiáng)風(fēng)時(shí)又無變槳功能，這樣的葉片安裝結(jié)構(gòu)只能適用中小型， 對(duì)于大型或超大型機(jī)不足已承受強(qiáng)風(fēng)沖擊。缺點(diǎn)三是整體齒圈不適應(yīng)大型化，不便運(yùn)輸， 齒圈更不便現(xiàn)場(chǎng)制造，所以實(shí)施困難。專利公開號(hào)為DE20213062U1的"WINDKRAFTANLAGE MIT KOMBINIERBAREN SYSTEMEN ZUR ENERGIEGEWINNUNG"(包含可組合裝置的能源獲取風(fēng) 力設(shè)備)公開了兩種實(shí)施方案。方案一齒圈式外環(huán)由另一環(huán)狀支架承載多個(gè)外置發(fā)電機(jī)， 發(fā)電機(jī)輪齒直接嚙合與外齒圈帶動(dòng)外置發(fā)電機(jī)，葉片設(shè)置于中心發(fā)電機(jī)軸與外齒圈之間。
方案二與方案一區(qū)別在于外齒圈變更為銅線繞組通過U型磁鐵產(chǎn)生電能。但該專利仍存
3在著傳動(dòng)比調(diào)整范圍受結(jié)構(gòu)局限這一缺欠。二種方案均是以中心軸分別與外齒圈或類似于 外齒圈的銅線繞組之間設(shè)置葉片，小型葉片不足以帶動(dòng)方案一的多個(gè)發(fā)電機(jī)及方案二的整 體笨重銅線繞組。若加大加長(zhǎng)葉片，但支點(diǎn)少，在強(qiáng)風(fēng)時(shí)又無變槳功能和其它有效措施就 很容易使葉片折損變形。缺點(diǎn)三:方案一的整體齒圈以及方案二的整體銅線繞組不便運(yùn)輸， 更不便現(xiàn)場(chǎng)制造，實(shí)施難度較大。上述三個(gè)專利均不同程度的存在著機(jī)械強(qiáng)度差、實(shí)施難 度大、實(shí)用性差的問題。根據(jù)葉片越長(zhǎng)扭矩越大，葉片長(zhǎng)度每增加20%，發(fā)電能力提高一 倍，單機(jī)容量越大，發(fā)電成本越低這一原理，以上三個(gè)專利均不適應(yīng)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、安全可靠的加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。從根本 上解決了現(xiàn)有大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的機(jī)械強(qiáng)度差、實(shí)施難度大、實(shí)用性差的問題，同時(shí)其 葉片受力均勻，延長(zhǎng)了整機(jī)的使用壽命?？涩F(xiàn)場(chǎng)組裝，便于實(shí)施，調(diào)速范圍寬且無需變速 箱。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)和組裝其上的葉輪組、聚 風(fēng)罩，其技術(shù)要點(diǎn)是所述葉輪組的中心軸兩端利用軸承、軸承座組裝在所述轉(zhuǎn)盤式平臺(tái) 上設(shè)置的中心軸支架上，所述葉輪組的葉片根部固定在所述中心軸上的葉片連接套上，所 述葉片尖部固定在所述葉輪組的輪緣上，所述葉片中部固定于所述中心軸與所述輪緣之間 設(shè)置的傳動(dòng)支撐圈，所述中心軸上的葉片連接套兩側(cè)分別設(shè)置固定有斜拉索的斜拉索固定 盤，所述斜拉索的另一端穿過所述傳動(dòng)支撐圈與所述輪緣固定在一起，所述葉片上另設(shè)有 葉片斜拉索與所述斜拉索固定盤連接在一起，所述轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)上固定安裝有支撐著所述葉 輪組的葉輪支撐架。
所述聚風(fēng)罩呈半漏斗形設(shè)置于所述葉輪組前方中下部。
所述葉輪組的輪緣、傳動(dòng)支撐圈、葉片和葉輪支撐架均為分段組合式結(jié)構(gòu)。
部分所述斜拉索外部套裝著加固套管。
所述傳動(dòng)支撐圈與所述輪緣之間設(shè)有副葉片。
所述葉輪支撐架分別設(shè)有多個(gè)帶傳動(dòng)輪的發(fā)電機(jī)和多個(gè)較輕的支撐輪作為所述葉輪 組的支撐點(diǎn)，所述支撐輪和所述發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪分別與所述傳動(dòng)支撐圈側(cè)面緊密接觸。
所述軸承座底部設(shè)有排油孔，上部設(shè)有注油孔，所述軸承座的兩個(gè)軸孔與所述中心軸 之間設(shè)有密封圈。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及所產(chǎn)生的積極的技術(shù)效果是由于本發(fā)明葉輪采用斜拉索結(jié)構(gòu)，具體 是葉輪組的中心軸上設(shè)置固定有斜拉索的斜拉索固定盤,斜拉索的另一端穿過中心軸與輪 緣之間的傳動(dòng)支撐圈與輪緣固定在一起，同時(shí)葉片上還另設(shè)有葉片斜拉索與斜拉索固定盤 連接在一起，則傳動(dòng)支撐圈、葉片斜拉索、斜拉索為葉輪增加了不同支點(diǎn)，明顯增強(qiáng)了葉輪的承受能力，使葉片不易彎曲折損，為大型葉輪制造提供了安全技術(shù)保障，從根本上解 決了現(xiàn)有大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的機(jī)械強(qiáng)度差的問題。半漏斗形的聚風(fēng)罩可使葉輪上中下風(fēng) 力均衡，解決了因葉片所處位置不同，上下葉片受力不均所產(chǎn)生的葉片抖動(dòng)和噪音的問題， 既環(huán)保又延長(zhǎng)了整機(jī)使用壽命。輪緣及葉片等大型部件均可分段制造，分段運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)組 合，因此解決了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)施難度大，實(shí)用性差的問題，便于實(shí)施。另外，葉輪支 撐架分別設(shè)有多個(gè)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)上傳動(dòng)輪通過傳動(dòng)支撐圈作為葉輪組支點(diǎn)的同時(shí)在傳動(dòng) 支撐圈帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)并將動(dòng)力傳送給發(fā)電機(jī)以此達(dá)到發(fā)電的目的。葉輪支撐架設(shè)有多個(gè)較輕
的支撐輪做為葉輪組的支撐點(diǎn)。由于本發(fā)明傳動(dòng)支撐圈可放大或縮小，所以無須單一調(diào)整 發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪大小，根據(jù)調(diào)速所需調(diào)整傳動(dòng)支撐圈和發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪大小，所以本機(jī)調(diào)速范 圍寬無需變速箱。


結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的一種葉輪組結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的另一種葉輪組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中序號(hào)說明1中心軸、2軸承、3斜拉索固定盤、4葉片、5輪緣、6斜拉索、7 葉片斜拉索、8傳動(dòng)支撐圈、9支撐輪、IO葉輪支撐架、ll葉片連接套、12發(fā)電機(jī)、13 轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)、14聚風(fēng)罩、15中心軸支架、16加固套管、17副葉片。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖l-3詳細(xì)描述本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該機(jī)由轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)13及設(shè)置在該平臺(tái)上的 呈半漏斗形的聚風(fēng)罩14、葉輪組、中心軸支架15、葉輪支撐架10等組成。轉(zhuǎn)盤式平臺(tái) 13可直接設(shè)在高層建筑基座之上，也可利用支柱設(shè)置于陸地及海上。轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)13設(shè)有 偏航電動(dòng)機(jī)(圖中未示出)及滾動(dòng)體，可隨風(fēng)向變化而調(diào)整方向。葉輪組由輪緣5、葉片
4、 中心軸l、設(shè)置在中心軸l上的葉片連接套ll、斜拉索斜拉索固定盤3等組成，輪緣
5、 傳動(dòng)支撐圈8、葉輪支撐架10以及葉片4均可分段制造，分段運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)組合。中心 軸1兩端利用軸承2和軸承座組裝在中心軸支架15上，軸承2和軸承座為含油型，軸承 座底部中心位置設(shè)有排油孔，上部設(shè)有注油孔，兩孔均設(shè)有螺紋及螺栓，軸承座的兩個(gè)軸 孔與中心軸l之間設(shè)有密封圈，排油孔、注油孔、密封圈圖中未示出。
葉片4根部固定在葉片連接套11上，葉片4尖部固定在輪緣5上，葉片4中部固定 于中心軸1與輪緣5之間設(shè)置的傳動(dòng)支撐圈8上。斜拉索固定盤3與輪緣5之間設(shè)有斜拉 索6，即固定有斜拉索6的斜拉索固定盤3分別設(shè)置在中心軸1的葉片連接套11兩側(cè)， 而斜拉索6的另一端穿過傳動(dòng)支撐圈8與輪緣5固定在一起，斜拉索6部分貫穿了葉片4。為了加強(qiáng)支撐，葉片4上另設(shè)有葉片斜拉索7也與斜拉索固定盤3連接在一起。在葉輪組 后方，固定安裝有支撐著葉輪組的葉輪支撐架10。葉輪支撐架10設(shè)有多個(gè)發(fā)電機(jī)12，利 用發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪和多個(gè)較輕的支撐輪9作為葉輪組的支撐點(diǎn)，支撐輪9和發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪分 別與傳動(dòng)支撐圈8側(cè)面緊密接觸。支撐輪與發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪在支撐葉輪組的同時(shí)，將動(dòng)力傳 送給發(fā)電機(jī)以達(dá)到發(fā)電的目的。
本發(fā)明的葉輪組可有兩種實(shí)施方案方案一，如圖2所示，葉片4的葉根固定于葉片 連接套11上，葉中與傳動(dòng)支撐圈8和斜拉索6固定在一起，葉尖固定于輪緣5，且部分 斜拉索6套裝于加固套管16內(nèi)；方案二，如圖3所示，與方案一的不同之處在于，傳動(dòng) 支撐圈8與輪緣5之間設(shè)有副葉片17。圖中斜拉索6可按自行車輻條或摩天輪斜拉索編 排均可。
權(quán)利要求
1、一種加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)和組裝其上的葉輪組、聚風(fēng)罩，其特征在于所述葉輪組的中心軸兩端利用軸承、軸承座組裝在所述轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)上設(shè)置的中心軸支架上，所述葉輪組的葉片根部固定在所述中心軸上的葉片連接套上，所述葉片尖部固定在所述葉輪組的輪緣上，所述葉片中部固定于所述中心軸與所述輪緣之間設(shè)置的傳動(dòng)支撐圈，所述中心軸上的葉片連接套兩側(cè)分別設(shè)置固定有斜拉索的斜拉索固定盤，所述斜拉索的另一端穿過所述傳動(dòng)支撐圈與所述輪緣固定在一起，所述葉片上另設(shè)有葉片斜拉索與所述斜拉索固定盤連接在一起，所述轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)上固定安裝有支撐著所述葉輪組的葉輪支撐架。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述聚風(fēng)罩呈半漏斗形 設(shè)置于所述葉輪組前方中下部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪組的輪緣、傳 動(dòng)支撐圈、葉片和葉輪支撐架均為分段組合式結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于部分所述斜拉索外部套 裝著加固套管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述傳動(dòng)支撐圈與所述 輪緣之間設(shè)有副葉片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述葉輪支撐架分別設(shè) 有多個(gè)帶傳動(dòng)輪的發(fā)電機(jī)和多個(gè)較輕的支撐輪作為所述葉輪組的支撐點(diǎn)，所述支撐輪和所 述發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪分別與所述傳動(dòng)支撐圈側(cè)面緊密接觸。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述軸承座底部設(shè)有排 油孔，上部設(shè)有注油孔，所述軸承座的兩個(gè)軸孔與所述中心軸之間設(shè)有密封圈。
全文摘要
一種加強(qiáng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，從根本上解決了現(xiàn)有大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的機(jī)械強(qiáng)度差、實(shí)施難度大、實(shí)用性差等問題，其技術(shù)要點(diǎn)是葉輪組的中心軸兩端利用軸承、軸承座組裝在轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)上設(shè)置的中心軸支架上，葉輪組的葉片根部固定在中心軸上的葉片連接套上，葉片尖部固定在葉輪組的輪緣上，葉片中部固定于中心軸與輪緣之間設(shè)置的傳動(dòng)支撐圈，中心軸上的葉片連接套兩側(cè)分別設(shè)置固定有斜拉索的斜拉索固定盤，斜拉索的另一端穿過傳動(dòng)支撐圈與輪緣固定在一起，葉片上另設(shè)有葉片斜拉索與所述斜拉索固定盤連接在一起，轉(zhuǎn)盤式平臺(tái)上固定安裝有支撐著葉輪組的葉輪支撐架。其葉片受力均勻，可現(xiàn)場(chǎng)組裝，調(diào)速范圍寬且無需變速箱。適用于多種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所。
文檔編號(hào)F03D9/00GK101603509SQ20091001258
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者戚永維 申請(qǐng)人:戚永維