專利名稱：一種雙翼t型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
在20世紀末，以風(fēng)力發(fā)電為代表的新能源、可再生能源在全球興起。在新能源、可再生能源中，風(fēng)電的發(fā)展速度是最快的。風(fēng)能具有潔凈、無污染、不枯竭的特點，具有在建設(shè)項目上比較靈活、建設(shè)周期短、見效快、一次投資，后期投入少、管理簡便的優(yōu)點。風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展速度不斷超越其預(yù)期的發(fā)展速度，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)成為當今世界工業(yè)化國家發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一。風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力發(fā)電裝置將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，帶動發(fā)電機從而獲得電能的方法。目前，風(fēng)力發(fā)電裝置廣泛采用的是單螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電裝置，即安裝類似飛機螺旋槳的葉片，利用風(fēng)能將其旋轉(zhuǎn)， 從而帶動發(fā)電機進行發(fā)電。這種發(fā)電裝置雖然具有安裝簡便、工藝簡單的優(yōu)點，但是風(fēng)能利用率低、對風(fēng)速和風(fēng)量要求高、故障多、檢修困難的缺點。然而一種兆瓦級雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置尚未見報道。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型的目的是提供一種雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置。為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是一種雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，包括塔體，主葉輪，副葉輪，垂直傳動輪軸組，增速機構(gòu)，發(fā)電機；所述塔體頂端內(nèi)部設(shè)置有垂直傳動輪軸組；所述塔體頂端外部設(shè)置有主葉輪、副葉輪；所述主葉輪、副葉輪通過垂直傳動輪軸組及增速機構(gòu)與發(fā)電機連接。所述垂直傳動輪軸組包括主動軸、主動角齒、從動軸、從動角齒、垂直軸；所述主葉輪通過主動軸及主動角齒與垂直軸連接，副葉輪通過從動軸及從動角齒與垂直軸連接。所述增速機構(gòu)中一級增速為五齒輪增速結(jié)構(gòu)，二級增速為九齒輪增速結(jié)構(gòu)；通過機械液壓控制垂直傳動輪軸組與一級增速或二級增速結(jié)構(gòu)連接。所述主、副葉輪為雙翼型結(jié)構(gòu)，葉輪與轂體間設(shè)置有調(diào)節(jié)連接角度的裝置。所述主、副葉輪上的葉片為加強環(huán)氧樹脂制作，葉片形狀為環(huán)二曲線形。所述主、副葉輪上的葉片與塔體垂直線保持2 4°角度。所述主動軸和從動軸上裝有電動抱閘剎車裝置。所述發(fā)電機采用四級異步立式風(fēng)力發(fā)電機或立式永磁發(fā)電機。所述塔體采用鋼材制成錐形管狀，塔體壁為凸凹城墻結(jié)構(gòu)。本實用新型具有如下有益效果1、適應(yīng)性強，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。由于采用雙面風(fēng)葉、多級增速系統(tǒng)帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)。在不同風(fēng)向、不同風(fēng)速、不同空氣溫度、不同風(fēng)量密度情況下，能準確修正、自動調(diào)節(jié)動力傳輸，保證發(fā)電機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。2、維修方便。多級增速器系統(tǒng)和發(fā)電機組、監(jiān)測系統(tǒng)，均懸掛在塔筒內(nèi)。各個系統(tǒng)均可以隨時隨地檢修。當安裝、更換發(fā)電機等大型設(shè)備時候，也無須拆卸風(fēng)葉、機艙，而可通過內(nèi)置起重設(shè)備將發(fā)電機落至塔筒底部，由塔筒底部出口移出至塔外進行更換、維修。3、運行安全。采用多發(fā)電機系統(tǒng)，可按需要調(diào)節(jié)發(fā)電量，減少停機、開機頻率。從而延長使用壽命，降低事故率、檢修率。4、單機容量大，成本低。采用雙翼設(shè)計，可充分利用風(fēng)能，單機即可獲得2倍風(fēng)能，從而生產(chǎn)2倍電能。在同等風(fēng)場，大容量單機可減少單機數(shù)量，并減少配套設(shè)施。從而減少使用土地面積，降低建設(shè)成本及維護成本。5、環(huán)保。雙翼型風(fēng)葉運轉(zhuǎn)平衡，可大幅度降低噪音。

[0027]圖[0028]圖[0029]圖[0030]圖[0031]圖[0032]圖[0033]圖1本實用新型整體結(jié)構(gòu)主視圖2本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖3本實用新型局部結(jié)構(gòu)放大圖4本實用新型增速機構(gòu)示意圖5為本實用新型圖4A-A剖面圖6為本實用新型圖4B-B剖面圖7為本實用新型塔體壁示意圖。
具體實施方式
一種雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，包括塔體2，主葉輪1，副葉輪8，垂直傳動輪軸組5，增速機構(gòu)6，發(fā)電機7 ;所述塔體2頂端內(nèi)部設(shè)置有垂直傳動輪軸組5 ;所述塔體2頂端外部設(shè)置有主葉輪1、副葉輪8 ;所述主葉輪1、副葉輪8通過垂直傳動輪軸組5及增速機構(gòu)6與發(fā)電機7連接。所述垂直傳動輪軸組5包括主動軸3、主動角齒、從動軸4、從動角齒、垂直軸；所述主葉輪I通過主動軸及主動角齒與垂直軸5連接，副葉輪8通過從動軸及從動角齒與垂直軸5連接。
所述增速機構(gòu)6中一級增速為五齒輪增速結(jié)構(gòu)，二級增速為九齒輪增速結(jié)構(gòu)；通過機械液壓控制垂直傳動輪軸組5與一級增速或二級增速結(jié)構(gòu)連接。所述主、副葉輪1、8為雙翼型結(jié)構(gòu)，主、副葉輪1、8與轂體間設(shè)置有調(diào)節(jié)連接角度的裝置。所述主、副葉輪1、8上的葉片為加強環(huán)氧樹脂制作，葉片形狀為環(huán)二曲線形。所述主、副葉輪1、8上的葉片與塔體2垂直線保持2 4°角度。所述主動軸和從動軸上裝有電動抱閘剎車裝置。[0041]所述發(fā)電機7采用四級異步立式風(fēng)力發(fā)電機7或立式永磁發(fā)電機7。所述塔體2采用鋼材制成錐形管狀，塔體2壁為凸凹城墻結(jié)構(gòu)。主、副葉輪1、8為雙3片風(fēng)葉。主、副葉輪1、8通過轂體與塔體2連接，在轂上裝備可調(diào)整葉片角度的調(diào)整機構(gòu)裝置(現(xiàn)有技術(shù))，可調(diào)整角度為95度，使風(fēng)葉發(fā)揮最大的功效。葉片用加強環(huán)氧樹脂制作，葉片形狀為環(huán)二曲線形。葉片的這種設(shè)計，可有效降低動力機械負荷，使功效達到最佳并減少噪音。為杜絕葉片遇到強風(fēng)發(fā)生彈性彎曲，與塔體2碰撞而破損，前方上風(fēng)式葉片與上下垂直線保持21°角度。塔體2內(nèi)還布置有市購的控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。垂直傳動輪軸組5將動力傳入塔筒內(nèi)的增速機構(gòu)6上。垂直傳動輪軸組5中，設(shè)置多個偏心、震動消弭、補償裝置，以解決偏心轉(zhuǎn)動、震動問題，同時補償安裝誤差、塔體2擺動誤差。保證發(fā)電機7平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。在垂直傳動輪軸組5中裝有液壓電磁閥。風(fēng)輪在零負荷下啟動，然后通過起動電磁閥與增速機構(gòu)6結(jié)合。保證發(fā)電機7平穩(wěn)啟動及正常運轉(zhuǎn)。增變速機構(gòu)可以允許風(fēng)葉在一個廣泛的速度范圍運轉(zhuǎn)。這可以降低因風(fēng)葉轉(zhuǎn)速不同造成的輸出電壓的變化。此外，增變速機構(gòu)能將機械能最大地轉(zhuǎn)化，尤其以低的風(fēng)度情況下。增變速技術(shù)能夠使低風(fēng)速下的風(fēng)葉機械能的96%傳遞給發(fā)電機7，并轉(zhuǎn)換98%電能。增變速機構(gòu)采用兩級增速(速比121 :127 :18)后，利用磁力開關(guān)與發(fā)電機7連接。控制系統(tǒng)自動將增變速機構(gòu)與一臺發(fā)電機7組或多臺發(fā)電機7組連接，充分將機械能及時轉(zhuǎn)化成電能。精確的控制系統(tǒng)、增變速機構(gòu)使能源最優(yōu)化。同時又簡化了操作難度，有效地調(diào)節(jié)機械能的轉(zhuǎn)換，保證發(fā)電系統(tǒng)平穩(wěn)工作。主、副動力軸上均裝有電動抱閘剎車裝置，當葉片損壞或機組部件需要更換、檢修時阻止葉片轉(zhuǎn)動。同時也能在超強風(fēng)、超負荷運轉(zhuǎn)的情況下，通過剎車裝置控制葉片轉(zhuǎn)速。液壓系統(tǒng)可以調(diào)整葉片的角度，使葉面在不同的風(fēng)況下保持最佳角度，提高風(fēng)能利用率。剎車裝置能保證在3倍滿負荷運行的情況下，使葉片安全地停止轉(zhuǎn)動。該剎車裝置也可以手動制動。發(fā)電機7采用四級異步立式風(fēng)力發(fā)電機7或立式永磁發(fā)電機7。發(fā)電機7的型號及容量根據(jù)發(fā)電量選擇、配置。塔體2采用鋼制錐形管狀。塔體2頂部采用雙層塔壁結(jié)構(gòu)。內(nèi)層塔筒與動力艙連接固定，成為一個能與動力艙同時轉(zhuǎn)動的可動體。該可動體與外塔壁之間設(shè)置能夠使可動體更易轉(zhuǎn)動、更安全穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動部件。轉(zhuǎn)動部件由安裝在內(nèi)塔壁外，與外塔壁內(nèi)側(cè)保持一定間隙的多組、多道軸承組成。此種設(shè)計，能杜絕動力艙掉落的重大事故發(fā)生。塔體2內(nèi)還可以設(shè)置供人員上下的爬梯、電梯等保護裝置。塔體2內(nèi)設(shè)置各類支架，用于固定電纜、發(fā)電機7、垂直傳動輪軸組5。 根據(jù)檢修需要，在不同高度設(shè)置檢修平臺及相關(guān)機構(gòu)。塔體2內(nèi)還可以設(shè)置起重掛鉤、卷揚機、滑軌等，用于安裝、更換、檢修發(fā)電機7組、垂直傳動機構(gòu)、增變速機構(gòu)等。塔體2壁為凸凹城墻結(jié)構(gòu)，此設(shè)計可有效提高塔體2剛度，減少塔體2鋼板厚度，鋼材用量可降低30%。他體內(nèi)還可以設(shè)置有監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)天氣情況、風(fēng)向、風(fēng)速和溫度對風(fēng)機運行中動力系統(tǒng)的功率和發(fā)電輸出數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。利用超聲波風(fēng)力傳感器、煙感器、雷電傳感器分別對機器運轉(zhuǎn)情況、機械溫度、潤滑系統(tǒng)的油壓、溫度、動力艙與發(fā)電機7組運行狀況、能量、電壓頻率等進行監(jiān)測。監(jiān)控系統(tǒng)通過即時發(fā)送請求協(xié)議RTS (Request To Send)發(fā)出警報并傳給GPS模塊，GPS模塊根據(jù)由RTS發(fā)回的發(fā)電機7組各部位的監(jiān)測數(shù)據(jù)在一秒鐘內(nèi)進行修正，以保證各設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。環(huán)境要求風(fēng)力發(fā)電機7組適應(yīng)環(huán)境溫度為+40°C至_40°C。機組內(nèi)的液體部分(各類油及其它)設(shè)計安全低溫為-50°C。低于設(shè)計溫度時機組自動進行加溫。如果動力艙溫度超過50°C，動力艙則自動啟動冷卻系統(tǒng)。在最大濕度是100% (—般10%)時，滿足IS012944-2標準中的腐蝕保護要求。所有防腐設(shè)計按使用壽命設(shè)計，且不得低于25年。風(fēng)力要求機組使用年限25年，且應(yīng)滿足下列各項參數(shù)。最大風(fēng)力加速度10m/s2 ；風(fēng)速變化值25m/s ;最大空氣密度(風(fēng)加速10m/s時)1. 35kg/m3。本機組適用于海平面以上(p=l. 225公斤/m3)，能適應(yīng)各類周期性操作變化和發(fā)電機7輸出變化?？筛鶕?jù)不同高度風(fēng)速變化和溫度變化由監(jiān)控系統(tǒng)改變參數(shù)以保證發(fā)電機7組的正常工作。本實用新型采用了垂直傳動、變速設(shè)計，能準確修正不同風(fēng)速下的動能傳遞。在不同空氣溫度、空氣密度下自動調(diào)節(jié)發(fā)電機組傳動機構(gòu)，即使在低風(fēng)速下，也能保證發(fā)電機組的最佳運行狀態(tài)。并有效地降低了噪音污染。
權(quán)利要求1.一種雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 包括塔體，主葉輪，副葉輪，垂直傳動輪軸組，增速機構(gòu)，發(fā)電機； 所述塔體頂端內(nèi)部設(shè)置有垂直傳動輪軸組； 所述塔體頂端外部設(shè)置有主葉輪、副葉輪； 所述主葉輪、副葉輪通過垂直傳動輪軸組及增速機構(gòu)與發(fā)電機連接。
2.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述垂直傳動輪軸組包括主動軸、主動角齒、從動軸、從動角齒、垂直軸， 所述主葉輪通過主動軸及主動角齒與垂直軸連接,副葉輪通過從動軸及從動角齒與垂直軸連接。
3.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述增速機構(gòu)中一級增速為5齒輪增速結(jié)構(gòu)，二級增速為9齒輪增速結(jié)構(gòu)；通過機械液壓控制垂直傳動輪軸組與一級增速或二級增速結(jié)構(gòu)連接。
4.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述主、副葉輪為雙翼型結(jié)構(gòu)，主、副葉輪與轂體間設(shè)置有調(diào)節(jié)連接角度的裝置。
5.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述主、副葉輪上的葉片為加強環(huán)氧樹脂制作，葉片形狀為環(huán)二曲線形。
6.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述主、副葉輪上的葉片與塔體垂直線保持2 4°角度。
7.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述主動軸和從動軸上裝有電動抱閘剎車裝置。
8.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述發(fā)電機采用四級異步立式風(fēng)力發(fā)電機或立式永磁發(fā)電機。
9.按權(quán)利要求1所述雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述塔體采用鋼材制成錐形管狀，塔體壁為凸凹城墻結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開一種雙翼T型垂直軸傳動風(fēng)力發(fā)電裝置，包括塔體，主葉輪，副葉輪，垂直傳動輪軸組，增速機構(gòu)，發(fā)電機；所述塔體頂端內(nèi)部設(shè)置有垂直傳動輪軸組；所述塔體頂端外部設(shè)置有主葉輪、副葉輪；所述主葉輪、副葉輪通過垂直傳動輪軸組及增速機構(gòu)與發(fā)電機連接。所述垂直傳動輪軸組包括主動軸、主動角齒、從動軸、從動角齒、垂直軸；所述主葉輪通過主動軸及主動角齒與垂直軸連接，副葉輪通過從動軸及從動角齒與垂直軸連接。由于采用雙面風(fēng)葉、多級增速機構(gòu)，適應(yīng)性強，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，風(fēng)葉運轉(zhuǎn)平衡，可大幅度降低噪音。結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。從而延長使用壽命，降低事故率、檢修率。
文檔編號F03D9/00GK202867099SQ201220483899
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者譚明倫 申請人:譚明倫