專利名稱：一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，尤其是垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的塔柱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機以其明顯的優(yōu)勢已經(jīng)開始逐漸代替水平軸風(fēng)力發(fā)電機。 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的塔柱上可以安裝多臺發(fā)電機組，以提高風(fēng)力發(fā)電效率?，F(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機中，為了增強塔柱的強度，也出現(xiàn)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的塔柱，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電機為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，發(fā)電機和風(fēng)輪均環(huán)抱塔柱，由風(fēng)輪帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這種結(jié)構(gòu)的電機需要做得比較大，其價格成本高，而且電機的安裝難度高。對于商家來說，時間是金錢，鋼筋混凝土的塔柱雖然有足夠強度支撐發(fā)電設(shè)備，但是其建造周期較長，總體效益不聞。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，強度高，承載能力強；安裝平臺使發(fā)電機的安裝更方便，能夠縮小發(fā)電機的體積；建造周期短，效益高。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，所述塔柱由若干同軸的鋼筋混凝土柱體單元豎直層疊而成，所述柱體單元為中空結(jié)構(gòu)，至少兩個所述柱體單元上設(shè)有用于安裝發(fā)電機的安裝平臺，所述安裝平臺環(huán)抱所述柱體單元且與柱體單元一體灌漿成型。鋼筋混凝土的塔柱相對于現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)的塔柱來說，具有施工方便，價格成本低，強度高，穩(wěn)定性好的優(yōu)點；塔柱由預(yù)制的柱體單元構(gòu)成，可以預(yù)先進行大批量生產(chǎn)，有助縮短塔柱的建造周期；由于塔柱上的安裝平臺與鋼筋混凝土柱體單元為一體化結(jié)構(gòu)，具有足夠的強度，可承載發(fā)電機、控制柜等設(shè)備，將整套發(fā)電設(shè)備安裝在安裝平臺上，改變了發(fā)電機的安裝方式，大大縮小發(fā)電機的體積，而且發(fā)電機的安裝也更方便簡單了 ；該種具有多安裝平臺的塔柱結(jié)構(gòu)適合在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機上布設(shè)多層發(fā)電裝置，這些發(fā)電裝置能夠互不干擾，能夠獨立發(fā)電，這樣一來有助于提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的總體發(fā)電功率，因此，本實用新型的塔柱結(jié)構(gòu)打破垂直軸風(fēng)力發(fā)電機向高功率發(fā)展的瓶頸。作為改進，所述柱體單元上、下兩端均設(shè)有接合件。作為改進，相鄰所述柱體單元之間為焊接連接或螺栓連接。作為改進，所述安裝平臺內(nèi)部設(shè)有鋼構(gòu)件，所述鋼構(gòu)件伸入所述柱體單元內(nèi)部，使安裝平臺的強度更高，承載能力更強。作為改進，所述安裝平臺上設(shè)有安裝螺孔，所述發(fā)電機通過螺栓固定在所述安裝平臺上。在平面的安裝平臺上安裝發(fā)電機，實施起來非常方便。作為改進，所述安裝平臺上設(shè)有防護墻，所述防護墻環(huán)繞所述安裝平臺，所述防護墻上設(shè)有門窗形成防風(fēng)雨的房屋，所述發(fā)電機設(shè)于所述房屋內(nèi)，用于保護發(fā)電機、控制柜等發(fā)電設(shè)備免受外界環(huán)境影響，確認(rèn)其運行在安全的環(huán)境，能夠增加發(fā)電設(shè)備的使用壽命。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所帯來的有益效果是1、鋼筋混凝土的塔柱強度高，穩(wěn)定性更好，且成本低；2、塔柱由預(yù)制的柱體単元層疊而成，可以提高塔柱的生產(chǎn)效率和縮短塔柱的建造 周期；3、鋼筋混凝土的塔柱可以做得更高，在塔柱上可以設(shè)置多個安裝平臺，安裝平臺 上可以設(shè)置發(fā)電設(shè)備，在加上對應(yīng)的風(fēng)輪組成ー個獨立的發(fā)電單元，一臺中心塔柱上設(shè)置 多個發(fā)電単元能夠增加整個垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機的發(fā)電功率；4、安裝平臺與柱體單元為一體成型，安裝平臺強度高，承載能力強，使發(fā)電機、控 制柜等發(fā)電設(shè)備能夠安裝在安裝平臺上，該種結(jié)構(gòu)有助于減小發(fā)電機的體積，方便發(fā)電機 的安裝及維修。

圖1為本實用新型柱體単元上的安裝平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的剖視圖。圖3為塔柱上具有兩個安裝平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型塔柱與發(fā)電單元結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的A處放大圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進ー步說明。如圖4所示，ー種垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機，包括塔柱1，設(shè)置在塔柱1上的發(fā)電單元。所 述發(fā)電単元主要包括發(fā)電機5、控制柜9、風(fēng)輪4。如圖1至3所示，所述塔柱由若干同軸的鋼筋混凝土柱體単元11豎直層疊而成， 所述柱體単元11為中空結(jié)構(gòu)，塔柱中心從底部到頂部形成一條通道13。為了實現(xiàn)ー個塔 柱安裝多個發(fā)電単元的設(shè)想，本實用新型中至少兩個所述柱體単元11上設(shè)有用于安裝發(fā) 電機的安裝平臺2，所述安裝平臺2環(huán)抱所述柱體単元11且與柱體単元11一體灌漿成型。 所述柱體単元11上、下兩端均設(shè)有接合件12，接合件12可以是法蘭，相鄰柱體単元11之 間通過法蘭焊接或者通過螺栓連接在一起；另外，為了使柱體単元11之間的安裝更方便快 捷，每個柱體単元11連接處還可以設(shè)置對位結(jié)構(gòu)，就可以達到迅速安裝的目的。所述安裝 平臺2內(nèi)部設(shè)有鋼構(gòu)件，所述鋼構(gòu)件與所述柱體単元11內(nèi)的鋼構(gòu)件為一體，且柱體単元11 內(nèi)的建筑構(gòu)造用鋼筋3延伸至所述安裝平臺2內(nèi)。如圖4所示，所述安裝平臺2上設(shè)有安 裝螺孔，發(fā)電機5、控制柜9等發(fā)電設(shè)備通過螺栓固定在所述安裝平臺2上。所述安裝平臺 2上設(shè)有防護墻，所述防護墻環(huán)繞所述安裝平臺2，所述防護墻上設(shè)有門窗形成防風(fēng)雨的房 屋10，所述發(fā)電機5設(shè)于所述房屋10內(nèi)，用于保護發(fā)電機5、控制柜9等發(fā)電設(shè)備免受外界 環(huán)境影響，確認(rèn)其運行在安全的環(huán)境，能夠增加發(fā)電設(shè)備的使用壽命。所述相鄰兩個安裝平 臺2之間的距離用于安裝所述垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機5的風(fēng)輪4。為了以后的維修方便，塔柱1 上可以設(shè)置維修ロ(未標(biāo)示)通往塔柱1內(nèi)的通道13，維修人員就可以通過維修ロ進入到 塔柱1的通道13內(nèi)，在通道13內(nèi)設(shè)置吊籠，維修人員通過吊籠到達塔柱1的不同高度，對具有多層發(fā)電單元的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機5來說是十分方便的；另外上層的發(fā)電單元的電纜線還可以通過該通道13進行布線。如圖5所示，所述風(fēng)輪4為O形風(fēng)輪，所述風(fēng)輪4由兩片對稱設(shè)置的葉片41組成； 所述風(fēng)輪4上端設(shè)有第一樞接裝置，所述風(fēng)輪4下端設(shè)有第二樞接裝置，本實施例中，所述第一樞接裝置為第一軸承14，所述第一軸承14的內(nèi)圈固定套在所述塔柱I上，所述第一軸承14的外圈通過連接法蘭與所述風(fēng)輪4上端固定連接；所述第二樞接裝置為第二軸承8， 所述第二軸承8的內(nèi)圈固定套在所述塔柱I上，套在塔柱I上的主齒輪6上端通過連接法蘭與所述風(fēng)輪4下端固定連接，且所述連接法蘭與第二軸承8外圈固定連接。所述風(fēng)輪42 通過第一軸承14和第二軸承8與所述塔柱I樞接，所述風(fēng)輪4通過所述第二軸承8與所述主齒輪6聯(lián)動。所述主齒輪6分別通過一套齒輪傳動系統(tǒng)與設(shè)置在安裝平臺2上的發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸連接，本實施例中，所述齒輪傳動系統(tǒng)為一錐齒輪7，主齒輪6與所述錐齒輪7嚙合，且所述錐齒輪7套在水平放置的發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸上，因此，風(fēng)輪4通過主齒輪6和錐齒輪7與所述發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸聯(lián)動，實現(xiàn)由風(fēng)輪4的垂直旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成發(fā)電機5的水平旋轉(zhuǎn)，對于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機5來說，發(fā)電機5的安裝更簡單方便了。所述第一軸承14與第二軸承8之間設(shè)有兩根以上均勻分布在同一圓周上的連接管，連接管上端與第一軸承14的外圈固定連接，連接管的下端與第二軸承8的外圈固定連接，第一軸承14外圈通過所述連接管與所述第二軸承8外圈聯(lián)動同步。所述鋼管的分布構(gòu)成一個鼠籠結(jié)構(gòu)，由于葉片41上端的風(fēng)速與下端的風(fēng)速往往不一樣，上端的風(fēng)速一般比下端的風(fēng)速大，從而會造成葉片41在旋轉(zhuǎn)時上端的速度比下端的速度快，但是由于葉片41是一個整個結(jié)構(gòu)，葉片41的上端和下端必須具有同步的轉(zhuǎn)速，這樣一來葉片41有可能會發(fā)生扭曲，從而破壞葉片41的最佳迎風(fēng)面積，降低葉片41對的風(fēng)能的利用率。鼠籠的設(shè)計正是為了傳遞葉片41上端的力矩到葉片41下端，使葉片41在旋轉(zhuǎn)過程中，盡可能的降低葉片 41的扭曲程度。所述主齒輪6與錐齒輪7之間設(shè)有控制齒輪傳動系統(tǒng)與主齒輪6連接的離合器 (未標(biāo)示)，所述風(fēng)輪4及發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有速度傳感器(未標(biāo)示)，所述速度傳感器與所述離合器電連接。當(dāng)速度傳感器檢測到風(fēng)輪4或發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)值時，發(fā)送信號至離合器，使離合器斷開齒輪傳動系統(tǒng)與主齒輪6的連接；當(dāng)速度傳感器檢測到風(fēng)輪4 轉(zhuǎn)速回到預(yù)設(shè)值內(nèi)時，發(fā)送信號至離合器，使離合器重新連接齒輪傳動系統(tǒng)與主齒輪6。由于柱體單元11與安裝平臺2 —體灌漿成型，使安裝平臺2強度高，承載能力強， 發(fā)電機5、控制柜9等發(fā)電設(shè)備能夠安裝在安裝平臺2上。塔柱I由預(yù)制的柱體單元11層疊而成，可以提高塔柱I的生產(chǎn)效率和縮短塔柱的建造周期。如圖4所示，同一安裝平臺2 上可以設(shè)置多個發(fā)電機5，將一個風(fēng)輪4帶動多個發(fā)電機5同時發(fā)電，以提高整個風(fēng)力發(fā)電機5的發(fā)電功率。風(fēng)輪4受風(fēng)力作用旋轉(zhuǎn)，其動力依次通過主齒輪6、齒輪傳動系統(tǒng)傳遞到每臺發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸，為每一臺發(fā)電機5提供機械能，從而進行發(fā)電。通過齒輪傳動系統(tǒng)可以改變主齒輪6與發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速比，盡管風(fēng)輪4的轉(zhuǎn)速較低，但是經(jīng)過齒輪傳動系統(tǒng)的調(diào)整后，同樣可以輸出較大的轉(zhuǎn)速到發(fā)電機5的轉(zhuǎn)軸上，從而可以利用高轉(zhuǎn)速的發(fā)電機5,高轉(zhuǎn)速的發(fā)電機5與現(xiàn)有技術(shù)低轉(zhuǎn)速發(fā)電機5相比,在同樣的發(fā)電功率下,高轉(zhuǎn)速的發(fā)電機5體積更小；風(fēng)輪4的負(fù)載減小，啟動風(fēng)速更小，有利于風(fēng)力發(fā)電機5在低風(fēng)速時也能夠發(fā)電海臺發(fā)電單元中的發(fā)電機5體積較小，其制造成本低，且降低維修檢修難度。塔柱上可安裝的發(fā)電單元數(shù)量更多，進一步提高了風(fēng)力發(fā)電機5的發(fā)電功率。
權(quán)利要求1.一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，其特征在于所述塔柱由若干同軸的鋼筋混凝土柱體單元豎直層疊而成，所述柱體單元為中空結(jié)構(gòu)，至少兩個所述柱體單元上設(shè)有用于安裝發(fā)電機的安裝平臺，所述安裝平臺環(huán)抱所述柱體單元且與柱體單元一體灌漿成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，其特征在于 所述柱體單元上、下兩端均設(shè)有接合件。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，其特征在于 相鄰所述柱體單元之間為焊接連接或螺栓連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，其特征在于 所述安裝平臺內(nèi)部設(shè)有鋼構(gòu)件，所述鋼構(gòu)件伸入所述柱體單元內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，其特征在于 所述安裝平臺上設(shè)有安裝螺孔，所述發(fā)電機通過螺栓固定在所述安裝平臺上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，其特征在于 所述安裝平臺上設(shè)有防護墻，所述防護墻環(huán)繞所述安裝平臺，所述防護墻上設(shè)有門窗形成防風(fēng)雨的房屋，所述發(fā)電機設(shè)于所述房屋內(nèi)。
專利摘要一種鋼筋混凝土預(yù)制垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔柱，所述塔柱由若干同軸的鋼筋混凝土柱體單元豎直層疊而成，所述柱體單元為中空結(jié)構(gòu)，至少兩個所述柱體單元上設(shè)有用于安裝發(fā)電機的安裝平臺，所述安裝平臺環(huán)抱所述柱體單元且與柱體單元一體灌漿成型。鋼筋混凝土的塔柱相對于現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)的塔柱來說，具有施工方便，價格成本低，強度高，穩(wěn)定性好的優(yōu)點；塔柱由預(yù)制的柱體單元構(gòu)成，可以預(yù)先進行大批量生產(chǎn)，有助提高塔柱的建造周期；由于塔柱上的安裝平臺與鋼筋混凝土柱體單元為一體化結(jié)構(gòu)，具有足夠的強度，可承載發(fā)電機、控制柜等設(shè)備，將整套發(fā)電設(shè)備安裝在安裝平臺上，改變了發(fā)電機的安裝方式，大大縮小發(fā)電機的體積，而且發(fā)電機的安裝也更方便簡單了。
文檔編號F03D11/04GK202348589SQ20112039291
公開日2012年7月25日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者鄧允河 申請人:鄧允河