專利名稱：磁懸浮垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠驅(qū)動多臺發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前世界先進(jìn)水平的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為三風(fēng)葉水平軸的，功率在3兆瓦，功率加大是異常困難的，且設(shè)備復(fù)雜，維修量大，效率低?，F(xiàn)在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片小，只有一個軸上的發(fā)電機(jī)，功率很小，適合家庭、公路燈桿用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠由上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤、垂直支拉筋、斜拉筋等材料制成的剛性的圓柱型轉(zhuǎn)籠。上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤的外緣的風(fēng)葉安裝板上，垂直安裝十幾根或幾十根風(fēng)葉。上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤分別安裝不用電的釹鐵硼磁懸浮的一個極，另一個極安裝在立柱上磁懸浮支架上，上轉(zhuǎn)盤或下轉(zhuǎn)盤的內(nèi)側(cè)安裝有大型內(nèi)齒輪。由拉擠工藝制成的復(fù)合材料風(fēng)葉，其形狀為外凸內(nèi)凹中空的流線型。外凸面是光滑的，內(nèi)凹面為口有多條縱向的擋風(fēng)筋。這種風(fēng)葉可接受八面來風(fēng)，順風(fēng)面的來風(fēng)吹風(fēng)葉的凹面產(chǎn)生動力，當(dāng)該風(fēng)葉轉(zhuǎn)過180度時，風(fēng)葉的凸面迎風(fēng)，盡管有阻力，由于凸面光滑阻力很小，不用調(diào)整風(fēng)葉角度就能收到很大的動力。如果加風(fēng)葉調(diào)角裝置，則風(fēng)葉轉(zhuǎn)到迎風(fēng)面時以窄面迎風(fēng)，就更好了。立柱發(fā)電機(jī)艙裝有多臺(如8臺、12臺)帶有離合器和剎車器的立式永磁發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)固定在發(fā)電機(jī)艙頂部的固定板上，加長的發(fā)電機(jī)輸入軸上裝有齒輪，每個齒輪均與轉(zhuǎn)籠上的大型內(nèi)齒輪嚙合。安裝好的轉(zhuǎn)籠上的風(fēng)葉接受來風(fēng)帶動轉(zhuǎn)籠旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)籠上的內(nèi)齒輪與轉(zhuǎn)籠同轉(zhuǎn)，內(nèi)齒輪嚙合的齒輪也高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出。啟動時只接一臺、兩臺發(fā)電機(jī)，其他發(fā)電機(jī)離合，便于微風(fēng)啟動，轉(zhuǎn)起后再逐漸加發(fā)電機(jī)。當(dāng)需要停機(jī)時所有剎車啟動，轉(zhuǎn)籠也就停止轉(zhuǎn)動。選用多極數(shù)的永磁發(fā)電機(jī)，提高低轉(zhuǎn)數(shù)時的發(fā)電頻率，在整個垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)均高效運(yùn)行，發(fā)電效率高，大型內(nèi)齒輪帶動發(fā)電機(jī)上的齒輪就增加轉(zhuǎn)數(shù)，故可不用增速器等裝備，簡化設(shè)備。選用雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)時要制造上、下兩個轉(zhuǎn)籠，上面轉(zhuǎn)籠下部裝內(nèi)齒輪，下面轉(zhuǎn)籠的上部安裝內(nèi)齒輪，分別帶動發(fā)電機(jī)的兩個轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，可發(fā)出數(shù)倍的電力。一個立柱上裝兩臺或兩臺以上上述裝置就能更好利用高空的強(qiáng)風(fēng)，可用一個發(fā)電機(jī)艙裝上、下兩層的發(fā)電機(jī)，可方便管理、維修。本發(fā)明的有益效果是風(fēng)葉安裝在轉(zhuǎn)籠外緣，軸上力矩大，風(fēng)葉寬可達(dá)2米，長可達(dá)60米，一個凹形面的受風(fēng)面積就達(dá)120平方米，風(fēng)葉數(shù)量可安裝十?dāng)?shù)個或幾十個，可制造10兆瓦以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，10兆瓦是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)有技術(shù)I. 5兆瓦的發(fā)電機(jī)技術(shù)成熟，本發(fā)明發(fā)電機(jī)艙內(nèi)裝8臺I. 5兆瓦的發(fā)電機(jī)，就可制造12兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。內(nèi)外齒輪齒數(shù)差大，增轉(zhuǎn)速簡化發(fā)電設(shè)備，發(fā)電設(shè)備簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，維修量小，占地面積小，采風(fēng)面大、風(fēng)能
利用率高。


圖I是磁懸浮垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠驅(qū)動多臺發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是風(fēng)葉的一段三維示意圖。圖3是風(fēng)葉、內(nèi)齒輪和發(fā)電機(jī)外齒輪的布置圖。圖4是一塔雙套風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖。圖I中的(41)是立柱，圖I中(42)是電動吊籠，圖I中的(43)是風(fēng)葉凹面，圖I 中的(44)是轉(zhuǎn)籠上磁懸浮，圖I中的(45)是軸磁懸浮，圖I中的(46)是上磁懸浮支架，圖 I中的(47)是發(fā)電機(jī)齒輪，圖I中(48)是與轉(zhuǎn)籠相連的內(nèi)齒輪，圖I中的(49)是發(fā)電機(jī)離合器，圖I中的(50)是發(fā)電機(jī)，圖I中的(51)是發(fā)電機(jī)艙，圖I中的(52)是立柱法蘭，圖 I中的(53)是下磁懸浮支架，圖I中的(54)是下磁懸浮，圖I中的(55)是轉(zhuǎn)籠下轉(zhuǎn)盤，圖 I中的(56)是風(fēng)葉凸面，圖I中的(57)是齒輪防塵罩，圖I中的(58)是轉(zhuǎn)籠的上盤，圖I 中的(59)是避雷針。圖2是風(fēng)葉的一段的三維立體示意圖，風(fēng)葉是拉擠工藝制造的，中空的薄壁復(fù)合材料凸面光滑，凹面加擋風(fēng)筋多條。圖3是風(fēng)葉布置(16個風(fēng)葉)、電機(jī)布置(8臺發(fā)電機(jī))示意圖。圖3中的(31)是 16個均布的風(fēng)葉，圖3中的(32)是轉(zhuǎn)籠上裝風(fēng)葉的外緣，圖3中的(33)是轉(zhuǎn)籠支承件(圖中只畫8條梁)，圖3中的(34)是轉(zhuǎn)籠上固定的內(nèi)齒輪，圖3中(35)是與內(nèi)齒輪嚙合的8 個發(fā)電機(jī)齒輪，圖3中的(36)是發(fā)電機(jī)的輸入軸，圖3中的(37)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔柱。圖4為二層垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠驅(qū)動多臺發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖中剖面。圖4中的 ⑴是上轉(zhuǎn)籠，圖4中的⑵是上轉(zhuǎn)籠的磁懸浮及支架，圖4中的(3)是上轉(zhuǎn)籠的磁懸浮軸承，圖4中的(4)是上轉(zhuǎn)籠的風(fēng)葉，圖4中的(5)是立柱，圖4中的(6)是發(fā)電機(jī)艙，圖4中的(7)是上排發(fā)電機(jī)上的齒輪，圖4中的(8)是上轉(zhuǎn)籠上內(nèi)齒輪，圖4中的(9)是上排發(fā)電機(jī)中的一臺，圖4中的(10)是上轉(zhuǎn)籠的下磁懸浮及支架，圖4中的(11)是下排發(fā)電機(jī)中的一臺，圖4中的(12)是下轉(zhuǎn)籠的上磁懸浮及支架，圖4中的(13)是下轉(zhuǎn)籠的內(nèi)齒輪，圖4中的(14)是下排發(fā)電機(jī)的齒輪，圖4中的(15)是下轉(zhuǎn)籠的風(fēng)葉，圖4中的(16)是下轉(zhuǎn)籠的磁懸浮軸承，圖4中的(17)是下轉(zhuǎn)籠的下磁懸浮及支架，圖4中的(18)是下轉(zhuǎn)籠，圖4中的(19)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制室，圖4中的(20)是立柱的下連接法蘭，圖4中的(21)是立柱的上連接法蘭，圖4中的(22)是電動升降機(jī)，圖4中的(23)是避雷針。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :立柱和垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠分節(jié)在工廠制造，現(xiàn)場組裝后吊裝，垂直轉(zhuǎn)籠直徑 60米，風(fēng)葉寬I. 4米，長40米，安裝16個風(fēng)葉，轉(zhuǎn)籠現(xiàn)場組裝，發(fā)電機(jī)艙內(nèi)裝8臺1500千瓦的永磁發(fā)電機(jī)，可發(fā)電12兆瓦。實(shí)施例2 :立柱分三節(jié)制造，現(xiàn)場組裝后吊裝，轉(zhuǎn)籠直徑80米，風(fēng)葉寬2米，長60 米，風(fēng)葉32個，安裝8臺2500千瓦的永磁發(fā)電機(jī)，可發(fā)電20兆瓦。
實(shí)施例3 :立柱分三節(jié)制造，現(xiàn)場組裝后吊裝，上下兩個轉(zhuǎn)籠現(xiàn)場安裝，機(jī)艙內(nèi)安裝兩排各8臺發(fā)電機(jī)，分別由上下轉(zhuǎn)籠上的內(nèi)齒輪驅(qū)動，每個轉(zhuǎn)籠安裝24個風(fēng)葉，風(fēng)葉寬 I. 4米，長60米，每層帶8臺1500千瓦的發(fā)電機(jī)，共安裝16臺發(fā)電機(jī)，可發(fā)電24兆瓦。
權(quán)利要求
1.一種磁懸浮垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠驅(qū)動多臺發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括帶發(fā)電機(jī)艙的立柱、 垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠、轉(zhuǎn)籠外側(cè)有多個風(fēng)葉，轉(zhuǎn)籠內(nèi)側(cè)上或下帶大型內(nèi)齒輪，垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠由多組磁懸浮懸起，發(fā)電機(jī)艙內(nèi)的多個發(fā)電機(jī)輸入軸伸出發(fā)電機(jī)艙的部分安裝的齒輪均與內(nèi)齒輪嚙合，一個支柱安裝多個上述裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠，包括上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤、垂直支拉筋、斜拉支筋、 轉(zhuǎn)籠外側(cè)垂直安裝的多個風(fēng)葉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠，其風(fēng)葉由拉擠的復(fù)合材料制成，其形狀為外凸內(nèi)凹中空的，內(nèi)凹部分有多條縱向擋風(fēng)筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠，由兩組以上的不用電的釹鐵硼磁懸浮懸起， 其一個極固定在立柱上的支架上，另一個極固定在轉(zhuǎn)籠上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的的垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠，其內(nèi)側(cè)裝有大型內(nèi)齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠，其立柱的發(fā)電機(jī)艙內(nèi)裝有多臺帶有離合器和剎車裝置的立式多極數(shù)的永磁發(fā)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)電機(jī)，其發(fā)電機(jī)輸入軸上裝有齒輪，每個齒輪均與垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠上的內(nèi)齒輪嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其立柱安裝一層或多層垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其立柱上安裝的相鄰垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)籠旋轉(zhuǎn)方向相反，兩個轉(zhuǎn)籠共用一個發(fā)電機(jī)艙，上下兩個內(nèi)齒輪帶動發(fā)電機(jī)艙內(nèi)安裝的多個雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)或二層多個發(fā)電機(jī)發(fā)電。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其安裝海洋上，兩個轉(zhuǎn)籠一個在海平面上風(fēng)力發(fā)電，一個在海平面下用洋流發(fā)電。
全文摘要
一種磁懸浮垂直風(fēng)葉轉(zhuǎn)籠驅(qū)動多臺發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)籠外側(cè)裝有16個以上垂直安放的風(fēng)葉，風(fēng)葉是拉擠復(fù)合材料制成的外凸內(nèi)凹、內(nèi)凹面有多條擋風(fēng)筋；轉(zhuǎn)籠內(nèi)安裝的大型內(nèi)齒輪帶動八臺發(fā)電機(jī)上的齒輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電，轉(zhuǎn)籠由磁懸浮懸起，摩擦阻力小，設(shè)備只有齒輪和發(fā)電機(jī)，全部由國產(chǎn)材料生產(chǎn)，功率可達(dá)到12兆瓦以上。
文檔編號F03D3/06GK102606403SQ201110026230
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者高軼夫, 高長德 申請人:北京君安泰防護(hù)科技有限公司