本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種空中高度可調(diào)節(jié)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的不斷普及，風(fēng)機(jī)裝機(jī)量越來越大，對風(fēng)機(jī)的保護(hù)功能也逐漸得到重視?，F(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的保護(hù)功能是通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)使得風(fēng)機(jī)的運行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使風(fēng)輪受到風(fēng)力最小化，實現(xiàn)風(fēng)機(jī)在強(qiáng)風(fēng)中得到保護(hù)的目的。然而現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒裝置均為固定長度，沒有出現(xiàn)通過調(diào)節(jié)塔筒長度而改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)空中高度的裝置。

現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)遇到強(qiáng)風(fēng)的時候需要通過順槳控制來停機(jī)保護(hù)，這種保護(hù)方法沒有從根本上減小風(fēng)機(jī)的受力，這種情況下風(fēng)機(jī)葉輪也受到較大的彎曲應(yīng)力；高空中的風(fēng)力要遠(yuǎn)大于低空，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙處于高空中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在安裝時也具有一定的工程難度，并且后期進(jìn)行檢修的時候，檢修人員也需要通過塔筒中的梯子爬到高空中的機(jī)艙中進(jìn)行作業(yè)，具有一定的危險性。所以設(shè)計一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)在空中的高度可調(diào)的裝置將對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝、運行和維護(hù)均具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)風(fēng)機(jī)不能在強(qiáng)風(fēng)下得到充分保護(hù)，塔筒長度不可變的缺陷，本發(fā)明提供一種空中高度可調(diào)節(jié)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。采用將塔筒設(shè)置成分段式，并設(shè)置卷揚裝置為塔筒伸縮提供動力，當(dāng)風(fēng)力過大時，使塔筒卷揚裝置動作，使得次級塔筒縮入到一級塔筒之中，這樣就降低了機(jī)艙系統(tǒng)在高空中的位置，使得機(jī)艙系統(tǒng)處于低空狀態(tài)，這樣風(fēng)力發(fā)電機(jī)將受到較小的風(fēng)力，得到了很好的保護(hù)。當(dāng)風(fēng)機(jī)在最初安裝或后期檢修時，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于低空狀態(tài)，也在很大程度上減小了工程難度，減小了安裝和維修成本。

該風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要通過塔筒卷揚裝置提供動力，由鋼絲繩帶動次級塔筒運動實現(xiàn)伸縮，在次級塔筒末端設(shè)置有滑輪組，帶動次級塔筒運動。當(dāng)塔筒處于高空狀態(tài)時，打開需要降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)高度的時候，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)自身重力的作用，塔筒卷揚裝置自動放松，風(fēng)力發(fā)電機(jī)高度下降；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要升高的時候，由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航裝置帶動塔筒卷揚裝置轉(zhuǎn)動，由于鋼絲繩的拉伸作用使得次級塔筒不斷升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)適當(dāng)位置時候停止運動，這樣就實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)空中高度可以調(diào)節(jié)的目的。

本發(fā)明提供一種空中高度可調(diào)節(jié)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征包括機(jī)艙系統(tǒng)、塔筒卷揚裝置、次級塔筒、塔筒連接裝置和一級塔筒。所述機(jī)艙系統(tǒng)包括葉輪、艙體和偏航裝置，葉輪是接收風(fēng)能的直接裝置，偏航裝置為塔筒卷揚裝置提供動力；所述塔筒卷揚裝置包括塔筒卷揚回轉(zhuǎn)支撐、塔筒卷揚軸、卷揚回轉(zhuǎn)軸承擋蓋、塔筒卷揚外殼、塔筒卷揚提升滑輪、卷揚回轉(zhuǎn)軸承，塔筒卷揚回轉(zhuǎn)支撐和機(jī)艙系統(tǒng)的偏航裝置相連，起到支撐機(jī)艙系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的作用，塔筒卷揚軸起到纏繞鋼絲繩的作用，進(jìn)而提升次級塔筒，卷揚回轉(zhuǎn)軸承擋蓋起到固定卷揚回轉(zhuǎn)軸承的作用，塔筒卷揚外殼為整個塔筒卷揚裝置的架構(gòu)支撐，塔筒卷揚提升滑輪為提升鋼絲繩起到導(dǎo)向作用，卷揚回轉(zhuǎn)軸承起到支撐塔筒卷揚裝置回轉(zhuǎn)的作用；所述次級塔筒包括次級筒身和提升滑輪組，次級筒身起到支撐作用，提升滑輪組安裝在次級筒身末端，其中有鋼絲繩通過起到提升次級塔筒的作用；所述塔筒連接裝置設(shè)置在一級塔筒和次級塔筒連接處，主要包括塔筒連接環(huán)、塔筒導(dǎo)向軸承、塔筒連接環(huán)蓋板，塔筒連接裝置安裝在一級筒身的頂端，塔筒導(dǎo)向軸承安裝在塔筒連接環(huán)內(nèi)為次級筒身的伸縮起到導(dǎo)向作用；所述一級塔筒包括一級筒身和塔筒基座，一級筒身起到整體支撐的作用，塔筒基座安裝在一級筒身的下端并與地基相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種空中高度可調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有益效果是實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)空中高度的調(diào)整，具有調(diào)節(jié)方便、耗能少、穩(wěn)定好等特點，適于實際應(yīng)用推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種實施例的機(jī)艙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種實施例的塔筒卷揚裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖3(A)是塔筒卷揚裝置的剖視圖；

圖4是本發(fā)明一種實施例的次級塔筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一種實施例的機(jī)艙系統(tǒng)、塔筒卷揚裝置和次級塔筒連接部分的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明一種實施例的塔筒連接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明一種實施例的一級塔筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明一種實施例的次級塔筒、塔筒連接裝置和一級塔筒連接關(guān)系的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及其附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明。實施例是以本發(fā)明所述技術(shù)方案為前提進(jìn)行的具體實施，給出了詳細(xì)的實施方式和過程。但本申請的權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于下述的實施例描述。

本發(fā)明設(shè)計的一種空中高度可調(diào)節(jié)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(簡稱風(fēng)力發(fā)電機(jī)，參見圖1-8)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有高度可調(diào)的功能，主要包括機(jī)艙系統(tǒng)1、塔筒卷揚裝置2、次級塔筒3、塔筒連接裝置4和一級塔筒5；機(jī)艙系統(tǒng)1安裝在塔筒卷揚裝置2頂端，次級塔筒3的頂部安裝在塔筒卷揚裝置2下端的內(nèi)部，次級塔筒3的底部安裝在一級塔筒5的上端的內(nèi)部，所述塔筒連接裝置4設(shè)置在一級塔筒5與次級塔筒3連接處，在起到連接一級塔筒5和次級塔筒3的同時，還為次級塔筒3的伸縮運動起到導(dǎo)向作用。所述一級塔筒5為風(fēng)力發(fā)電機(jī)起到主要的支撐作用，與地基相連，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行固定，同時一級塔筒5的內(nèi)部可容納次級塔筒3，為次級塔筒3的伸縮預(yù)留空間。

另設(shè)置有一鋼絲繩，其一端固定在一級塔筒5上，其另一端固定在塔筒卷揚裝置2，鋼絲繩的線路上設(shè)置有滑輪，機(jī)艙系統(tǒng)1上除設(shè)置有風(fēng)能接收部件外還設(shè)置有為塔筒卷揚裝置2的轉(zhuǎn)動提供動力的裝置；通過控制塔筒卷揚裝置2的轉(zhuǎn)動來控制鋼絲繩釋放的長度，從而控制次級塔筒3伸出一級塔筒5的長度，進(jìn)而達(dá)到控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)高度目的。

所述機(jī)艙系統(tǒng)1(參見圖2)包括艙體1.1、偏航裝置1.2、葉輪1.3和傳動裝置1.4，所述機(jī)艙系統(tǒng)1安裝在塔筒頂端的塔筒卷揚裝置2之上，艙體1.1中用于安裝傳動系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)，葉輪1.3是接收風(fēng)能的直接裝置，葉輪1.3安裝在艙體1.1前端，偏航裝置1.2在實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航功能的同時為塔筒卷揚裝置2提供動力；所述塔筒卷揚裝置2是在偏航裝置1.2的帶動下進(jìn)行轉(zhuǎn)動，為塔筒的升降提供動力，傳動裝置1.4起到安裝在艙體1.1中，起到傳動葉輪1.3動力的作用，能夠?qū)⑷~輪1.3的動力傳遞給發(fā)電機(jī)。

所述塔筒卷揚裝置2(參見圖3)上設(shè)有塔筒卷揚回轉(zhuǎn)支撐2.1、塔筒卷揚軸2.2、卷揚回轉(zhuǎn)軸承擋蓋2.3、塔筒卷揚外殼2.4、塔筒卷揚提升滑輪2.5、卷揚回轉(zhuǎn)軸承2.6，塔筒卷揚回轉(zhuǎn)支撐2.1和塔筒卷揚軸2.2固定相連，二者一同轉(zhuǎn)動。塔筒卷揚回轉(zhuǎn)支撐2.1在塔筒卷揚外殼2.4上做回轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)卷揚運動，卷揚回轉(zhuǎn)軸承2.6安裝在塔筒卷揚外殼2.4上，由卷揚回轉(zhuǎn)軸承擋蓋2.3固定，卷揚回轉(zhuǎn)軸承2.6起到支撐塔筒卷揚軸2.2轉(zhuǎn)動的作用，塔筒卷揚提升滑輪2.5安裝在塔筒卷揚外殼2.4下端，為卷揚鋼絲繩起到導(dǎo)向的作用，塔筒卷揚裝置2剖視圖參見圖3(A)；塔筒卷揚回轉(zhuǎn)支撐2.1和機(jī)艙系統(tǒng)1的偏航裝置相連，起到支撐機(jī)艙系統(tǒng)1轉(zhuǎn)動的作用，塔筒卷揚軸2.2起到纏繞鋼絲繩的作用，進(jìn)而提升次級塔筒3。卷揚回轉(zhuǎn)軸承擋蓋2.3起到固定卷揚回轉(zhuǎn)軸承2.6的作用，塔筒卷揚外殼2.4為整個塔筒卷揚裝置2的架構(gòu)支撐，塔筒卷揚提升滑輪2.5為提升鋼絲繩起到導(dǎo)向作用，卷揚回轉(zhuǎn)軸承2.6起到支撐塔筒卷揚裝置2回轉(zhuǎn)的作用。

所述次級塔筒3(參見圖4)包括次級筒身3.1和提升滑輪組3.2，次級筒身3.1上端與塔筒卷揚裝置2上的塔筒卷揚外殼2.4相連，起到支撐作用；提升滑輪組3.2安裝在次級筒身3.1的下端，其中有鋼絲繩通過，起到提升次級筒身3.1的作用；所述機(jī)艙系統(tǒng)1、塔筒卷揚裝置2和次級筒身3.1的連接剖視圖如圖5所示。

所述塔筒連接裝置4(參見圖6)設(shè)置在一級塔筒5與次級塔筒3連接處，主要包括塔筒連接環(huán)4.1、塔筒導(dǎo)向軸承4.2、塔筒連接環(huán)蓋板4.3，塔筒連接裝置4安裝在一級筒身5.1的頂端，塔筒導(dǎo)向軸承4.2安裝在塔筒連接環(huán)4.1內(nèi)，為次級筒身3.1的伸縮起到導(dǎo)向作用；一級塔筒5(參見圖7)包括一級筒身5.1和塔筒基座5.2，一級筒身5.1起到整體支撐的作用，塔筒基座5.2底部設(shè)有大圓盤狀平臺，塔筒基座5.2安裝在一級筒身5.1的下端，其與地基相連，起到固定作用；所述次級塔筒3、塔筒連接裝置4和一級筒身5.1連接關(guān)系剖視圖如圖8所示。

鋼絲繩的一端穿過次級筒身3.1與一級筒身5.1之間的縫隙套在塔筒導(dǎo)向軸承4.2上，并延伸到塔筒連接裝置4的外部，末端固定在一級筒身5.1的外壁上；其另一端穿過提升滑輪組3.2塔筒并向上延伸，穿過卷揚提升滑輪2.5后固定在支撐塔筒卷揚軸2.2上。當(dāng)支撐塔筒卷揚軸2.2轉(zhuǎn)動時，鋼絲繩可纏繞其上或釋放。

本發(fā)明一種空中高度可調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理和過程如下：當(dāng)風(fēng)力過大時候，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的自身作用，次級塔筒3下降縮入到一級塔筒5的內(nèi)部，由于鋼絲繩的一端固定在一級塔筒5上，另一端固定在塔筒卷揚軸2.2上，所以此時由于提升滑輪組3.2的作用對鋼絲繩起到拉伸的作用，塔筒卷揚軸2.2將纏繞在其上的鋼絲繩放出，到達(dá)固定位置后停止；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要提升的時候，機(jī)艙系統(tǒng)1中的偏航裝置帶動塔筒卷揚回轉(zhuǎn)支撐2.1轉(zhuǎn)動進(jìn)而帶動塔筒卷揚軸2.2轉(zhuǎn)動，將鋼絲繩逐漸纏繞其上，通過塔筒卷揚提升滑輪2.5和提升滑輪組3.2的作用帶動次級塔筒3升高，進(jìn)而將機(jī)艙系統(tǒng)1的高度提高，這樣就實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)高度可調(diào)的目的。

利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述技術(shù)效果的，均是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。