專利名稱：大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新能源和可再生能源發(fā)電機(jī)，特別是一種大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
石油和其他化石燃料對(duì)環(huán)境污染很大且將很快用盡，必須大力開(kāi)發(fā)利用可再生能源，用它來(lái)生產(chǎn)潔凈的電?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)使用的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)很多，幾乎全是一個(gè)樣，都存在不少問(wèn)題:一是結(jié)構(gòu)不合理，性能較低；二是體積和重量大，塔又高又粗，要建又大又深的基礎(chǔ)，所需的投資很大；三是要求風(fēng)速高，能達(dá)到的時(shí)間短，單機(jī)發(fā)電量少，加上投資大，還貸付息時(shí)間長(zhǎng)，造成發(fā)電的成本很高；四是難制造、難運(yùn)輸、難安裝、難修理；五是使用壽命短，不夠安全。因此，目前的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須改善。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是消除上述存在的缺點(diǎn)，提供一種大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，使取之不盡，用之不竭的清潔、安全、廉價(jià)的風(fēng)能變成電能。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)措施是:一種大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī),它把橫的動(dòng)力變?yōu)樨Q的動(dòng)力，把很重的發(fā)電機(jī)從支承塔頂部移放到塔底的基礎(chǔ)上，風(fēng)輪機(jī)構(gòu)通過(guò)一供其沿水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在支承塔上部，該風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的水平傳動(dòng)軸一端為帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪，另一端為風(fēng)向舵，水平傳動(dòng)軸通過(guò)兩個(gè)軸承座安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，水平傳動(dòng)軸的中部位置安裝有大傘形齒輪，與其嚙合的小傘形齒輪安裝在垂直傳動(dòng)軸上，垂直傳動(dòng)軸向下延伸與安裝在支承塔底部的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。風(fēng)輪為螺旋槳式，為捕獲更多風(fēng)能，風(fēng)輪的直徑可根據(jù)發(fā)電機(jī)功率要求加大，風(fēng)輪的風(fēng)葉可由通常的2 3片，增至6 9片，風(fēng)葉的形狀類似直升飛機(jī)的機(jī)翼，風(fēng)葉的材質(zhì)為碳纖維。發(fā)電機(jī)為永磁發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)軸上下端向外伸出，其上軸頭通過(guò)法蘭與垂直傳動(dòng)軸連緊，下軸頭安裝承重軸承，承重軸承固定在支承塔底部的基礎(chǔ)上。因發(fā)電機(jī)能安在支承塔底部的基礎(chǔ)上，其功率可任意選擇，把風(fēng)力發(fā)電機(jī)做成特大型、大型、中型和小型多種等級(jí)。支承塔用角鋼制成，為上小下大四方形網(wǎng)絡(luò)狀，可高可低，可大可小，其底部安裝在混凝土或鋼質(zhì)材料制成的基礎(chǔ)上，在塔頂和塔底安有上下工作倉(cāng)。在支承塔頂安有用角鐵制成的圓形大轉(zhuǎn)盤(pán)，大轉(zhuǎn)盤(pán)上面為滑軌，水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)兩組軸承固定在滑軌上，可以隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)360度，大轉(zhuǎn)盤(pán)下面連接在支承塔頂部。大小傘形齒輪的傳動(dòng)比為1:3 8，風(fēng)向舵為魚(yú)尾形，安在水平傳動(dòng)軸的一端和大轉(zhuǎn)盤(pán)邊上?？刂破靼苍陲L(fēng)輪后面，風(fēng)速計(jì)和傳感器安在支承塔頂上，在上工作倉(cāng)內(nèi)還安有電腦和電動(dòng)機(jī)。因很重的發(fā)電機(jī)可由塔頂移到塔底的基礎(chǔ)上，塔的強(qiáng)度可降低，可將塔身適當(dāng)縮小，將鋼板制作的園筒狀改為用角鋼制作的網(wǎng)絡(luò)狀，大量減少鋼材和重量，約可減少40%。因塔的承重量減輕，利于加高，并將風(fēng)輪加大，增加風(fēng)葉，改進(jìn)風(fēng)葉形狀與攻角，可捕獲更多風(fēng)能；通過(guò)改進(jìn)傳動(dòng)方式，可大幅增加變速倍數(shù)，提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，約可增加發(fā)電
量 20%ο因發(fā)電機(jī)可放在塔底的基礎(chǔ)上，利于使用功率大的發(fā)電機(jī)，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)等級(jí)。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有很大靈活性和適應(yīng)性,可以做成大型、中型、小型,也可以用在陸上、海上，浩熱或嚴(yán)寒的地方。因塔身可用角鋼制作，發(fā)電機(jī)可放在塔底的基礎(chǔ)上，可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，大量減少制造、運(yùn)輸和安裝難度，也利于修理和維護(hù)保養(yǎng)，延長(zhǎng)使用壽命，不會(huì)被大風(fēng)吹倒，約可減少投資30%，降低單位成本50%，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，利于推廣。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型提供的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它把橫的動(dòng)力變?yōu)樨Q的動(dòng)力，風(fēng)輪機(jī)構(gòu)通過(guò)一供其沿水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在支承塔I上部，該風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的水平傳動(dòng)軸7 —端為帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪11，另一端為風(fēng)向舵6，水平傳動(dòng)軸7通過(guò)兩個(gè)軸承座5安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，水平傳動(dòng)軸7的中部位置安裝有大傘形齒輪9，與其嚙合的小傘形齒輪14安裝在垂直傳動(dòng)軸2上，垂直傳動(dòng)軸2向下延伸與安裝在支承塔I底部的發(fā)電機(jī)16轉(zhuǎn)軸連接。支承塔I為中空、邊空的四方形，用角鋼制成，底部安裝在由混凝土或鋼質(zhì)材料制成的基礎(chǔ)18上，四邊安裝橫斜拉桿，四角安裝拉索20，加強(qiáng)加固支承塔1，塔的高低根據(jù)發(fā)電機(jī)功率、風(fēng)輪大小和地形確定，內(nèi)安上下梯，塔頂直徑根據(jù)大轉(zhuǎn)盤(pán)確定，塔身和塔底直徑根據(jù)塔的高低和堅(jiān)固要求確定。支承塔I塔頂安裝有用鐵皮制作的上工作倉(cāng)8，塔底安裝有用鐵皮制作的下工作倉(cāng)19，平時(shí)鎖住，以防雨、防塵、防盜，并利于對(duì)設(shè)備進(jìn)行修理和維護(hù)。支承塔I的安裝:在陸上安裝的，用水泥和砂石澆注成平臺(tái)，并安上連緊塔腳的螺絲；在水上安裝的，先用鉆機(jī)打出群孔，再用鋼筋水泥和砂石澆注成露出水面的管柱，再用鋼材建成平臺(tái)，并安上連緊塔腳的螺絲，以安裝支承塔和發(fā)電機(jī)，基礎(chǔ)的所需直徑和埋深，根據(jù)塔的高低和大小確定。為捕獲更多風(fēng)能，風(fēng)輪11為螺旋槳式，安裝有均勻分布的風(fēng)葉10，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)大小，風(fēng)輪有6 9片風(fēng)葉10。風(fēng)葉的形狀要做成類似直升飛機(jī)的機(jī)翼，材質(zhì)為碳纖維，重量輕、強(qiáng)度高，還帶有柔性。風(fēng)葉的大小和長(zhǎng)短，根據(jù)發(fā)電機(jī)的大小確定。風(fēng)向舵6伸出長(zhǎng)度根據(jù)風(fēng)輪11大小確定，舵尾形狀類似魚(yú)尾，其大小和長(zhǎng)短根據(jù)風(fēng)輪大小和美觀大方確定，其材質(zhì)為鋼材和碳纖維。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括軸承座5的支座4，每個(gè)支座4的兩端有帶滑輪的滑套22，與固定在支承塔I上部的大轉(zhuǎn)盤(pán)13上的滑軌21配合。大轉(zhuǎn)盤(pán)13的直徑根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)大小確定。垂直傳動(dòng)軸2的長(zhǎng)度根據(jù)塔的高低確定，水平傳動(dòng)軸7和垂直傳動(dòng)軸2的軸徑根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)大小確定。大傘形齒輪9和小傘形齒輪14的傳動(dòng)比可根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)所需轉(zhuǎn)速和變速倍數(shù)來(lái)確定，例如可為1:5。大傘形齒輪9與小傘形齒輪14安裝在齒輪箱里，齒輪箱可固定在塔上，以減輕垂直傳動(dòng)軸對(duì)發(fā)電機(jī)的重壓，并防止小傘形齒輪脫扣。發(fā)電機(jī)16為永磁發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)軸上下端向外伸出，其上軸頭與垂直傳動(dòng)軸2通過(guò)法蘭15連緊，下軸頭安裝承重軸承17，承重軸承17固定在支承塔I底部的基礎(chǔ)18表面，進(jìn)一步減輕垂直傳動(dòng)軸對(duì)發(fā)電機(jī)的重壓，并防止小傘形齒輪脫扣。使用的永磁發(fā)電機(jī)，根據(jù)需要的發(fā)電量，把發(fā)電機(jī)功率分為O 5000千瓦以上若干等級(jí)。根據(jù)發(fā)電機(jī)功率要求，合理確定風(fēng)輪直徑和葉片數(shù)量，以及支承塔高度。在塔頂安裝有風(fēng)速計(jì)和傳感器3、風(fēng)輪11后面安裝有控制器12，在上工作倉(cāng)8內(nèi)安裝有電腦和電動(dòng)機(jī)，通過(guò)線路連接，如遇風(fēng)速超過(guò)設(shè)計(jì)值，可以自動(dòng)改變風(fēng)葉攻角，減少迎風(fēng)面積，以保證安全。使其具有很高的智能度，可單機(jī)自動(dòng)使用，也利于整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)加強(qiáng)管理。
權(quán)利要求1.一種大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，它把橫的動(dòng)力變?yōu)樨Q的動(dòng)力，把很重的發(fā)電機(jī)從支承塔頂部移放到塔底的基礎(chǔ)上，風(fēng)輪機(jī)構(gòu)通過(guò)一供其沿水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在支承塔(I)上部，該風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的水平傳動(dòng)軸(7) —端為帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪(11)，另一端為風(fēng)向舵(6)，水平傳動(dòng)軸(7)通過(guò)兩個(gè)軸承座(5)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，水平傳動(dòng)軸(7)的中部位置安裝有大傘形齒輪(9)，與其嚙合的小傘形齒輪(14)安裝在垂直傳動(dòng)軸(2)上，垂直傳動(dòng)軸(2 )向下延伸與安裝在支承塔(I)底部的發(fā)電機(jī)(16 )轉(zhuǎn)軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，風(fēng)輪(11)為螺旋槳式，其上有均勻分布6 9片的風(fēng)葉(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括軸承座(5)的支座(4)，每個(gè)支座(4)的兩端有帶滑輪的滑套(22)，與固定在支承塔(I)上部的大轉(zhuǎn)盤(pán)(13)上的滑軌(21)配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，大傘形齒輪(9)和小傘形齒輪(14)的傳動(dòng)比為1:3 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，發(fā)電機(jī)(16)為永磁發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)軸上下端向外伸出，其上軸頭通過(guò)法蘭(15)與垂直傳動(dòng)軸(2)連接，下軸頭安裝承重軸承(17)，承重軸承(17)固定在支承塔(I)底部的基礎(chǔ)(18)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，支承塔(I)用角鋼制成，為上小下大四方形網(wǎng)絡(luò)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，在風(fēng)輪(11)后面安裝有控制器(12 )，在塔頂安裝有風(fēng)速計(jì)和傳感器(3 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，支承塔(I)塔頂安裝有上工作倉(cāng)(8)，塔底安裝有下工作倉(cāng)(19)，在上工作倉(cāng)(8)內(nèi)安裝有電腦和電動(dòng)機(jī)。
專利摘要一種大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它把橫的動(dòng)力變?yōu)樨Q的動(dòng)力，把很重的發(fā)電機(jī)從支承塔頂部移放到塔底的基礎(chǔ)上，風(fēng)輪機(jī)構(gòu)通過(guò)一供其沿水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在支承塔(1)上部，該風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的水平傳動(dòng)軸(7)一端為帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪(11)，另一端為風(fēng)向舵(6)，水平傳動(dòng)軸通過(guò)兩個(gè)軸承座(5)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，水平傳動(dòng)軸的中部位置安裝有大傘形齒輪(9)，與其嚙合的小傘形齒輪(14)安裝在垂直傳動(dòng)軸(2)上，垂直傳動(dòng)軸向下延伸與安裝在支承塔底部的發(fā)電機(jī)(16)轉(zhuǎn)軸連接。本實(shí)用新型可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，大量減少制造、運(yùn)輸和安裝難度，也利于修理和維護(hù)保養(yǎng)，可減少投資，降低成本，利于推廣。
文檔編號(hào)F03D11/00GK202946320SQ201220638630
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者羅卓中 申請(qǐng)人:羅卓中