專利名稱：水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水平軸風(fēng)力發(fā)電機組，特別是大型、大功率、設(shè)備重量很 大的水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
目前大型風(fēng)電設(shè)備是以水平軸為主。但是，大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機發(fā)展到 1MW或以上功率時，機頭的重量負(fù)荷已經(jīng)接近現(xiàn)有材料強度、設(shè)計和制造極限。 如大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機安裝高度超過100米，機頭重量超過350噸，使得 設(shè)備偏航系統(tǒng)的載荷過大、偏航系統(tǒng)隨時調(diào)節(jié)機頭方向變得非常困難，結(jié)構(gòu)非 常復(fù)雜，自身功率消耗很大，從而使設(shè)備制造、工程施工和維護運營成本很大。 由于機頭很重而安裝高度又很高，使得設(shè)備抗風(fēng)能力很差，而且無法在線維護 設(shè)備。
為了獲得更大的功率，就要將葉片的旋轉(zhuǎn)半徑增大，以獲得更大的扭矩才 可以獲取需要的風(fēng)壓動能。但是，隨著功率的增大，機頭的重量不斷增加，使 得機頭的結(jié)構(gòu)部件和塔筒強度都無法承受因功率繼續(xù)增大而增加的材料重量。
綜上所述，在保證安全運行的條件下，如何保證水平軸風(fēng)力發(fā)電機隨著功 率的不斷增加能夠使機頭重量減輕，至今也沒有較好解決的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)的缺點，提供一種在塔筒內(nèi)安裝大重量設(shè)備， 即系將調(diào)速齒輪箱、發(fā)電機和其他零部件安放在其中的新型水平軸風(fēng)力發(fā)電機 的結(jié)構(gòu)和方法，使水平軸風(fēng)力發(fā)電單機裝機容量能夠在現(xiàn)今的技術(shù)水平上大幅 度提高。
3本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實施
一種水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組，包括塔筒(l)、發(fā)電機(2)、調(diào)速齒輪箱 (3)、偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)、葉片(5)。所述塔筒(l)是一個結(jié)構(gòu)物，承載著所有設(shè)備 并安裝部分設(shè)備在里面、上面運行。葉片巧)安裝3片在偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)的大 軸上，偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱④安裝在塔筒(1)頂部，通過安裝在機箱的大軸來承載葉 片(5)的重量和運動載荷；通過風(fēng)向控制機構(gòu)調(diào)節(jié)葉片偏航；并將其傳遞來的扭 矩改變90°方向通過聯(lián)軸器傳遞到調(diào)速齒輪箱(3)。調(diào)速齒輪箱(3)安裝在塔筒內(nèi)， 通過聯(lián)軸器接受偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)傳來的扭矩，將轉(zhuǎn)速調(diào)整合適傳遞到安裝在 塔筒(l)內(nèi)的發(fā)電機(2)使其發(fā)電。
在上述水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組中，所述塔筒U)是有一定強度的結(jié)構(gòu) 物，承載設(shè)備和結(jié)構(gòu)重量，抵御惡劣環(huán)境影響；在內(nèi)部根據(jù)需要設(shè)置多層設(shè)備 工作間，人員可以"在線維護"設(shè)備。
在上述水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組中，所述發(fā)電機(2)是一個發(fā)電機組， 安裝固定在塔筒內(nèi)，通過聯(lián)軸器接受調(diào)速齒輪箱(3)傳來的扭矩，將發(fā)出的電能 輸送到下一個環(huán)節(jié)。
在上述水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組中，所述調(diào)速齒輪箱(3)是一個調(diào)速機 構(gòu)，安裝固定在塔筒(l)內(nèi)，通過聯(lián)軸器接受偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱W)傳來的扭矩，將 轉(zhuǎn)速調(diào)整合適傳遞到發(fā)電機(2)使其發(fā)電
在上述水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組中，所述偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)安裝在塔 筒(1)頂部，是通過安裝在機箱的大軸來承載葉片(5)的重量；通過風(fēng)向控制機構(gòu) 調(diào)節(jié)葉片迎風(fēng)方向；并將其傳遞來的扭矩改變90°方向通過聯(lián)軸器傳遞到調(diào)速 齒輪箱(3)。
4在上述水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組中，所述葉片(5)是符合標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)力機 葉片，安裝3片在偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)的大軸上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點1、將現(xiàn)有風(fēng)力機機頭轉(zhuǎn)動的三分之 二重量從塔筒頂移到塔筒內(nèi)并使其固定安裝。為水平軸風(fēng)力發(fā)電機組大型化、 超大功率發(fā)展提供了新的解決方案。解決了現(xiàn)有設(shè)備因重量的增加受材料和結(jié)
構(gòu)的限制，使原來無法承受增大的重量有了新的支撐點，滿足了大功率設(shè)備安 全運行的需求；2、這個結(jié)構(gòu)的實施，工作人員可以"在線維護"設(shè)備，從而降 低了維護成本，增加了生產(chǎn)能力；3、由于機頭的重量減輕，使水平軸垂直傳動 風(fēng)力發(fā)電機組的制造、安裝和維護成本降低。


圖1、是實施例水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組扭矩傳遞工作流程圖； 圖2、結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
本發(fā)明以下結(jié)合附圖及實施例作進一步說明。
圖1展示了一種水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩傳遞工作流程。
圖2展示了一種水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明通過以下設(shè)備的構(gòu)建、作用和運動實現(xiàn)其功能。
塔筒(l)，所有的設(shè)備安裝在此結(jié)構(gòu)體中或上面，可以設(shè)置多層設(shè)備工作間。 大重量的部件(調(diào)速齒輪箱(3)、發(fā)電機(2)等設(shè)備)安裝在塔筒(l)內(nèi)，使設(shè)備工 作穩(wěn)定、抗風(fēng)性好，設(shè)備安裝、日常維護及設(shè)備操作和監(jiān)控均很方便。
發(fā)電機(2)，固定安裝在塔筒(l)內(nèi)，維護、監(jiān)控變得非常容易。
調(diào)速齒輪箱(3)，固定安裝在塔筒(l)內(nèi)，維護、監(jiān)控變得非常容易。
偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4),承載葉片(5)的重量；改變扭矩傳遞方向；調(diào)整葉片偏航。偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)及其承載在其中的葉片(5)、調(diào)速齒輪箱(3)、發(fā)電機(2)是 一個結(jié)構(gòu)物的整體。其承載的重量壓在塔筒U)的相應(yīng)面上，葉片(5)以偏航轉(zhuǎn)向 齒輪箱(4)的大軸為圓心旋轉(zhuǎn)，偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)是以塔筒(1)的支撐頂面的安裝 中心定圓心進行偏航調(diào)整。由于偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)及其載物只有以往機頭設(shè)備 重量的三分之一，所以更容易操作控制。
發(fā)電機(2)，將調(diào)速齒輪箱(3)傳遞來的機械能轉(zhuǎn)變成為電能。
權(quán)利要求
1、一種水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組，包括塔筒(1)、發(fā)電機(2)、調(diào)速齒輪箱(3)、偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)、葉片(5)是一個結(jié)構(gòu)物的整體。其特征在于所述葉片(5)和偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)整體置于塔筒(1)的頂面上，調(diào)速齒輪箱(3)和發(fā)電機(2)安裝在塔筒(1)內(nèi)，葉片(5)采集的風(fēng)能通過偏航轉(zhuǎn)向齒輪箱(4)垂直傳遞到塔筒(1)內(nèi)驅(qū)動發(fā)電機工作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組，其特征在于，所 述塔筒(l)可以設(shè)置多層設(shè)備間。在每一層的設(shè)備間上下都有支撐面，可以安裝 設(shè)備。塔筒(l)的設(shè)備間的上下支撐面有設(shè)備傳遞和人員通過的不同的通孔。
全文摘要
一種水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機組，將調(diào)速齒輪箱、發(fā)電機和其他大重量零部件安放在塔筒內(nèi)，使水平軸垂直傳動風(fēng)力發(fā)電機機頭重量比現(xiàn)有技術(shù)減輕三分之二，單機裝機容量能夠在現(xiàn)今的技術(shù)水平上大幅度提高，使制造技術(shù)難度降低，成本下降，并提高風(fēng)機運行的安全性。
文檔編號F03D1/00GK101539107SQ20091003856
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者劉威廉 申請人:劉威廉;羅劭敏