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一種新型可調式風力發(fā)電裝置的制作方法

文檔序號:12829708閱讀:521來源:國知局
一種新型可調式風力發(fā)電裝置的制作方法

本實用新型涉及風力發(fā)電裝置領域,具體是一種新型可調式風力發(fā)電裝置。



背景技術:

目前的風力發(fā)電機,大多是采用在傳統(tǒng)輪轂上設置三個葉片的結構,葉片轉動一圈,與輪轂連接的齒輪也僅僅轉動一圈,導致發(fā)電效率相對緩慢。而且由于只有三個葉片,葉片相對較少,葉輪受到的風力就相對較小,造成風力損失。而且現有的風力發(fā)電機還有以下不足:

1、由于每年的各個季節(jié)的風力大小和風向是不斷變化的,現有的風力發(fā)電機的葉片是固定的,不能根據風力的大小來調節(jié)葉片的大小,當風力較小、風力發(fā)電機葉片較大、而且笨重時,風力不足以使葉片達到正常發(fā)電轉速,導致不能正常發(fā)電,當風力較大、風力發(fā)電機葉片較小時,風力發(fā)電機葉片轉動速度會很快,變速機構需頻繁降速剎車,較容易磨損或發(fā)生故障,使風力發(fā)電裝置損壞,影響發(fā)電效率。

2、一年四季當中風向是不斷變化的,現有的風力發(fā)電裝置不能根據風向而調整葉片的親風面,當葉片的親風面與風向有偏差時,葉片所受到的風力包括施加轉動軸的軸向力和用來使葉片轉動的徑向力,施加在轉動軸上的軸向力對裝置會起到破壞作用,特別是當風力較大時,損壞更加嚴重,導致裝置的使用壽命降低。所以,風力發(fā)電裝置不能根據風向而調整親風面,不僅造成了風力資源的浪費,而且影響裝置的使用壽命,風力很大時會導致葉片折斷,使裝置不能使用,增加維修成本。

3、現有的風力發(fā)電機內沒有設置備用發(fā)電機,發(fā)電機長期不停歇的工作,會使發(fā)電機長期處于疲勞狀態(tài),發(fā)電機的使用壽命降低,發(fā)電機的維修頻率高,維修時不僅耗費人力物力,而且增加了不必要的維修成本。

4、現有的發(fā)電機在根據風力的方向而改變葉片的方向時,偏航機構一般設置在風力發(fā)電機的塔架與頂部臺架之間,一般需要智能控制,設計成本高,而且不易維修。



技術實現要素:

本實用新型的目的在于提供一種新型可調式風力發(fā)電裝置,當發(fā)電葉輪轉動一周時,使風力發(fā)電裝置的發(fā)電量更多,保證風力的充分利用;而且能夠使風力發(fā)電裝置適應各種大小的風力,風力較小時也能進行風力發(fā)電,風力較大時可以啟用第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機,調整葉片的位置,從而提高發(fā)電量,保證設備的正常運行的同時能避免出現飛車現象,避免設備故障頻發(fā),能夠在使用過程中更好的保護風力發(fā)電裝置;還能夠根據風向而調整葉片的親風面,更加充分地利用風力資源,增加裝置的使用壽命,避免了風力較大時葉片的折斷;能夠避免由于發(fā)電機長期不停歇的工作使發(fā)電機長期處于疲勞狀態(tài),導致發(fā)電機的使用壽命降低;減少了發(fā)電機的維修頻率,避免了不必要的維修成本;減少風力發(fā)電裝置的設計成本,當裝置出現故障時,維修起來更加方便。

本實用新型為實現上述目的,通過以下技術方案實現:

一種新型可調式風力發(fā)電裝置,包括發(fā)電葉輪、梯形葉片、轉動輪盤、轉動軸、支撐架、軸承座、發(fā)電機、偏航轉盤,調節(jié)裝置、支撐環(huán)和底座,所述發(fā)電葉輪內壁與梯形葉片頂部卡接,所述發(fā)電葉輪外壁設有輪齒,所述梯形葉片底部設有第一連接凸塊,所述轉動輪盤上設有第二連接凸塊,所述第一連接凸塊與第二連接凸塊可拆卸連接,所述轉動輪盤與轉動軸鍵連接,所述轉動軸兩端通過軸承座固定,所述軸承座底部與支撐架頂部固定連接,所述支撐架底部與偏航轉盤固定連接,所述支撐架上設有電機槽,所述發(fā)電機包括第一發(fā)電機、第二發(fā)電機、第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機,所述第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機設置在電機槽內,所述第一發(fā)電機和第二發(fā)電機設置在偏航轉盤上,所述第一發(fā)電機、第二發(fā)電機、第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機上均設有發(fā)電齒輪,所述發(fā)電齒輪與發(fā)電葉輪外壁上的輪齒相適應,所述調節(jié)裝置包括偏航齒輪、調節(jié)外齒輪和調節(jié)電機,所述偏航齒輪上設有螺紋連接孔,所述螺紋連接孔處設有緊固螺栓,所述偏航齒輪與偏航轉盤通過緊固螺栓固定連接,所述調節(jié)外齒輪與調節(jié)電機的輸出端連接,所述調節(jié)外齒輪與偏航齒輪相嚙合,所述調節(jié)電機設置在底座上,所述支撐環(huán)底部與底座固定連接,所述支撐環(huán)頂部設有球槽,所述球槽內設有轉動球,所述轉動球頂部與偏航轉盤底面相接觸,所述偏航轉盤與支撐環(huán)通過轉動球滑動連接,所述底座底面設有萬向輪。

所述軸承座包括基座和端蓋,所述軸承座內設有軸承,所述端蓋上設有止位環(huán),所述止位環(huán)頂住軸承的外圈,所述端蓋與基座通過螺栓連接。

所述梯形葉片包括主葉片和副葉片,所述主葉片與副葉片之間夾角為110度~140度。

所述梯形葉片為全葉尖風電葉片。

所述第一連接凸塊與第二連接凸塊通過螺栓連接。

所述轉動輪盤上設有輔助葉片,所述輔助葉片設置于相鄰梯形葉片之間。

對比現有技術,本實用新型的有益效果在于:

1、由于梯形葉片的尖部直徑最大,梯形葉片轉動一周后,梯形葉片的尖部所掠過的周長是最大的,通過在梯形葉片頂部設置發(fā)電葉輪,發(fā)電葉輪外表面設置輪齒,輪齒與發(fā)電機上設置的發(fā)電齒輪相嚙合,這樣就能夠保證當發(fā)電葉輪轉動一周時,與發(fā)電葉輪上的輪齒相嚙合的發(fā)電齒輪轉動的周數就會達到最大,發(fā)電機的發(fā)電量也就越多,保證了風力的充分利用;通過在梯形葉片底部設置第一連接凸塊,轉動輪盤上設置第二連接凸塊,第一連接凸塊與第二連接凸塊可拆卸連接,這樣就保證了能根據風力的大小來選擇合適的梯形葉片安裝在轉動輪盤上,能夠使風力發(fā)電裝置適應各種大小的風力,風力較小時也能進行風力發(fā)電,風力較大時也能避免出現飛車現象,能夠在使用過程中更好的保護風力發(fā)電裝置;通過設置偏航轉盤、調節(jié)裝置和支撐環(huán),偏航轉盤能夠在支撐環(huán)上旋轉滑動,調節(jié)裝置包括偏航齒輪、調節(jié)外齒輪和調節(jié)電機,偏航齒輪與偏航轉盤固定連接,調節(jié)電機通過調節(jié)外齒輪帶動偏航齒輪轉動,進而使偏航轉盤轉動,這樣就能根據風向來調整葉片的親風面,能夠更加充分地利用風力資源,而且增加了裝置的使用壽命,避免了風力較大時葉片的折斷;通過設置第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機,當第一發(fā)電機和第二發(fā)電機工作一段時間后或者第一發(fā)電機和第二發(fā)電機出現損壞后,就可以使用第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機進行發(fā)電,避免了由于發(fā)電機長期不停歇的工作使發(fā)電機長期處于疲勞狀態(tài),導致發(fā)電機的使用壽命降低,減少了發(fā)電機的維修頻率,避免了不必要的維修成本;通過設置偏航轉盤、調節(jié)裝置和支撐環(huán)來調節(jié)葉片的方向,減少了風力發(fā)電裝置的設計成本,當裝置出現故障時,維修起來更加方便。

2、軸承座包括基座和端蓋,基座用來支撐轉動軸,通過在軸承座內設置軸承,能夠減少轉動輪盤在轉動時的阻力,使風力更大程度的用于發(fā)電,端蓋用來固定住軸承以及軸承座的內部結構,防止沙塵進入到軸承座內部,導致裝置損壞。

3、主葉片與副葉片之間夾角為110度~140度,能夠使風力更好的作用在梯形葉片上,使風力得到更加充分的利用。

4、全葉尖風電葉片的結構細而長,葉片的自重較小,在保證風力充分利用的同時更大程度上減小了由于葉片自重帶來的阻力。

5、第一連接凸塊與第二連接凸塊通過螺栓連接,保證了梯形葉片與轉動輪盤的可拆卸連接,保證了風力發(fā)電機適應各種大小的風力,風力較小時通過換上較小的梯形葉片和發(fā)電葉輪,調整好第一發(fā)電機、第二發(fā)電機、第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機的位置,使發(fā)電葉輪上的輪齒與發(fā)電齒輪嚙合后,風力較小時也能進行風力發(fā)電,風力較大時換上較大的梯形葉片和發(fā)電葉輪,調整好第一發(fā)電機、第二發(fā)電機、第一備用發(fā)電機和第二備用發(fā)電機的位置,使發(fā)電葉輪上的輪齒與發(fā)電齒輪嚙合后,風力發(fā)電裝置進行發(fā)電,這樣不僅能更充分安全的利用風力資源,也能避免出現飛車現象的發(fā)生,能夠在使用過程中更好的保護風力發(fā)電裝置。

6、轉動輪盤上設有輔助葉片,能夠增加風力的做功面積,增加發(fā)電效率,輔助葉片設置在相鄰梯形葉片之間,與梯形葉片成品字形構造,可以避免葉片間的擾流問題,更加合理的利用風力。

附圖說明

附圖1是本實用新型結構示意圖。

附圖2是本實用新型左視圖。

附圖3是本實用新型附圖1中I部放大圖。

附圖4是本實用新型附圖1中II部放大圖。

附圖5是本實用新型中梯形葉片結構示意圖。

附圖6是本實用新型中偏航齒輪結構示意圖。

附圖中所示標號:

1、發(fā)電葉輪;2、梯形葉片;3、轉動輪盤;4、轉動軸;5、支撐架;6、軸承座;7、偏航轉盤;8、支撐環(huán);9、底座;10、輪齒;11、第一連接凸塊;12、第二連接凸塊;13、電機槽;14、第一發(fā)電機;15、第二發(fā)電機;16、第一備用發(fā)電機;17、第二備用發(fā)電機;18、發(fā)電齒輪;19、偏航齒輪;20、調節(jié)外齒輪;21、調節(jié)電機;22、螺紋連接孔;23、緊固螺栓;24、球槽;25、轉動球;26、萬向輪;27、基座;28、端蓋;29、軸承;30、止位環(huán);31、主葉片;32、副葉片;33、輔助葉片。

具體實施方式

下面結合具體實施例,進一步闡述本實用新型。應理解,這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解,在閱讀了本實用新型講授的內容之后,本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所限定的范圍。

本實用新型所述是一種新型可調式風力發(fā)電裝置,主體結構包括發(fā)電葉輪1、梯形葉片2、轉動輪盤3、轉動軸4、支撐架5、軸承座6、發(fā)電機、偏航轉盤7,調節(jié)裝置、支撐環(huán)8和底座9,所述發(fā)電葉輪1內壁與梯形葉片2頂部卡接,當梯形葉片2在風力的作用下轉動時,通過發(fā)電葉輪1內壁與梯形葉片2頂部卡接,使梯形葉片2能夠帶動發(fā)電葉輪1的轉動。所述發(fā)電葉輪1外壁設有輪齒10,所述梯形葉片2底部設有第一連接凸塊11,所述轉動輪盤3上設有第二連接凸塊12,所述第一連接凸塊11與第二連接凸塊12可拆卸連接,通過在梯形葉片2底部設置第一連接凸塊11,轉動輪盤3上設置第二連接凸塊12,第一連接凸塊11與第二連接凸塊12可拆卸連接,這樣就保證了能根據風力的大小來選擇合適的梯形葉片2安裝在轉動輪盤3上,能夠使風力發(fā)電裝置適應各種大小的風力,風力較小時也能進行風力發(fā)電,風力較大時也能避免出現飛車現象,能夠在使用過程中更好的保護風力發(fā)電裝置。所述轉動輪盤3與轉動軸4鍵連接,轉動輪盤3能夠隨著轉動軸4的轉動而轉動,所述轉動軸4兩端通過軸承座6固定,保證了轉動輪盤3能夠平穩(wěn)的轉動。所述軸承座6底部與支撐架5頂部固定連接,支撐架5用于支撐軸承座6,進而支撐轉動輪盤3、梯形葉片2和發(fā)電葉輪1。所述支撐架5底部與偏航轉盤7固定連接,當偏航轉盤7轉動時,保證了支撐架5也能夠相應的轉動。所述支撐架5上設有電機槽13,電機槽13用來放置第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17。所述發(fā)電機包括第一發(fā)電機14、第二發(fā)電機15、第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17,所述第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17設置在電機槽13內,所述第一發(fā)電機14和第二發(fā)電機15設置在偏航轉盤7上,通過設置第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17,當第一發(fā)電機14和第二發(fā)電機15工作一段時間后或者第一發(fā)電機14和第二發(fā)電機15出現損壞后,就可以使用第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17進行發(fā)電,避免了由于發(fā)電機長期不停歇的工作使發(fā)電機長期處于疲勞狀態(tài),導致發(fā)電機的使用壽命降低,減少了發(fā)電機的維修頻率,避免了不必要的維修成本。所述第一發(fā)電機14、第二發(fā)電機15、第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17上均設有發(fā)電齒輪18,所述發(fā)電齒輪18與發(fā)電葉輪1外壁上的輪齒10相適應,發(fā)電葉輪1外表面設置輪齒10,輪齒10與發(fā)電機上設置的發(fā)電齒輪18相嚙合,這樣就能夠保證當發(fā)電葉輪1轉動一周時,與發(fā)電葉輪1上的輪齒10相嚙合的發(fā)電齒輪18轉動的周數就會達到最大,發(fā)電機的發(fā)電量也就越多,保證了風力的充分利用。所述調節(jié)裝置包括偏航齒輪19、調節(jié)外齒輪20和調節(jié)電機21,所述偏航齒輪19上設有螺紋連接孔22,所述螺紋連接孔22處設有緊固螺栓23,所述偏航齒輪19與偏航轉盤7通過緊固螺栓23固定連接,所述調節(jié)外齒輪20與調節(jié)電機21的輸出端連接,所述調節(jié)外齒輪20與偏航齒輪19相嚙合,所述調節(jié)電機21設置在底座9上,所述支撐環(huán)8底部與底座9固定連接,通過設置偏航轉盤7、調節(jié)裝置和支撐環(huán)8,偏航轉盤7能夠在支撐環(huán)8上旋轉滑動,調節(jié)裝置包括偏航齒輪19、調節(jié)外齒輪20和調節(jié)電機21,偏航齒輪19與偏航轉盤7固定連接,調節(jié)電機21通過調節(jié)外齒輪20帶動偏航齒輪19轉動,進而使偏航轉盤7轉動,這樣就能根據風向來調整葉片的親風面,能夠更加充分地利用風力資源,而且增加了裝置的使用壽命,避免了風力較大時葉片的折斷。所述支撐環(huán)8頂部設有球槽24,所述球槽24內設有轉動球25,所述轉動球25頂部與偏航轉盤7底面相接觸,所述偏航轉盤7與支撐環(huán)8通過轉動球25滑動連接,通過設置轉動球25,能夠減小偏航轉盤7與支撐環(huán)8之間的摩擦力,從而使偏航轉盤7能夠更方便、更容易的轉動,而且轉動過程中更加平穩(wěn)。所述底座9底面設有萬向輪26,通過設置萬向輪26,能夠更加方便的移動裝置的位置。

為了保證轉動輪盤3能夠安全、平穩(wěn)的轉動,所述軸承座6包括基座27和端蓋28,所述軸承座6內設有軸承29,所述端蓋28上設有止位環(huán)30,所述止位環(huán)30頂住軸承29的外圈,所述端蓋28與基座27通過螺栓連接?;?7用來支撐轉動軸4,通過在軸承座6內設置軸承29,能夠減少轉動輪盤3在轉動時的阻力,使葉片承受的風力更大程度的用于發(fā)電,端蓋28用來固定住軸承29以及軸承座6的內部結構,防止沙塵進入到軸承座6內部,導致裝置損壞。

為了能夠使風力更好的作用在梯形葉片2上,使風力得到更加充分的利用,所述梯形葉片2包括主葉片31和副葉片32,所述主葉片31與副葉片32之間夾角為110度~140度。

為了能夠在保證風力充分利用的同時更大程度上減小由于葉片自重帶來的阻力,所述梯形葉片2為全葉尖風電葉片。

為了保證梯形葉片2與轉動輪盤3的可拆卸連接,所述第一連接凸塊11與第二連接凸塊12通過螺栓連接。通過第一連接凸塊11與第二連接凸塊12通過螺栓連接,保證了梯形葉片2與轉動輪盤3的可拆卸連接,也保證了風力發(fā)電裝置能適應各種大小的風力,風力較小時通過換上較小的梯形葉片2和發(fā)電葉輪1,調整好第一發(fā)電機14、第二發(fā)電機15、第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17的位置,使發(fā)電葉輪1上的輪齒10與發(fā)電齒輪18嚙合后,風力較小時也能進行風力發(fā)電;風力較大時換上較大的梯形葉片2和發(fā)電葉輪1,調整好第一發(fā)電機14、第二發(fā)電機15、第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17的位置,使發(fā)電葉輪1上的輪齒10與發(fā)電齒輪18嚙合后,風力發(fā)電裝置進行發(fā)電,這樣不僅能更充分安全的利用風力資源,也能避免出現飛車現象的發(fā)生,能夠在使用過程中更好的保護風力發(fā)電裝置。

為了能夠增加風力的做功面積,增加發(fā)電效率,所述轉動輪盤3上設有輔助葉片33,所述輔助葉片33設置于相鄰梯形葉片2之間。輔助葉片33設置在相鄰梯形葉片2之間,與梯形葉片2成品字形構造,可以避免葉片間的擾流問題,更加合理的利用風力。

實施例:

本實用新型所述是一種新型可調式風力發(fā)電裝置,主體結構包括發(fā)電葉輪1、梯形葉片2、轉動輪盤3、轉動軸4、支撐架5、軸承座6、發(fā)電機、偏航轉盤7,調節(jié)裝置、支撐環(huán)8和底座9,所述發(fā)電葉輪1內壁與梯形葉片2頂部卡接,所述發(fā)電葉輪1外壁設有輪齒10,所述轉動輪盤3上設有輔助葉片33,所述輔助葉片33設置于相鄰梯形葉片2之間,所述梯形葉片2包括主葉片31和副葉片32,所述主葉片31與副葉片32之間夾角為110度~140度,所述梯形葉片2底部設有第一連接凸塊11,所述轉動輪盤3上設有第二連接凸塊12,所述第一連接凸塊11與第二連接凸塊12通過螺栓連接,所述轉動輪盤3與轉動軸4鍵連接,所述轉動軸4兩端通過軸承座6固定,所述軸承座6包括基座27和端蓋28,所述軸承座6內設有軸承29,所述端蓋28上設有止位環(huán)30,所述止位環(huán)30頂住軸承29的外圈,所述端蓋28與基座27通過螺栓連接,所述軸承座6底部與支撐架5頂部固定連接,所述支撐架5底部與偏航轉盤7固定連接,所述支撐架5上設有電機槽13,所述發(fā)電機包括第一發(fā)電機14、第二發(fā)電機15、第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17,所述第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17設置在電機槽13內,所述第一發(fā)電機14和第二發(fā)電機15設置在偏航轉盤7上,所述第一發(fā)電機14、第二發(fā)電機15、第一備用發(fā)電機16和第二備用發(fā)電機17上均設有發(fā)電齒輪18,所述發(fā)電齒輪18與發(fā)電葉輪1外壁上的輪齒10相適應,所述調節(jié)裝置包括偏航齒輪19、調節(jié)外齒輪20和調節(jié)電機21,所述偏航齒輪19上設有螺紋連接孔22,所述螺紋連接孔22處設有緊固螺栓23,所述偏航齒輪19與偏航轉盤7通過緊固螺栓23固定連接,所述調節(jié)外齒輪20與調節(jié)電機21的輸出端連接,所述調節(jié)外齒輪20與偏航齒輪19相嚙合,所述調節(jié)電機21設置在底座9上,所述支撐環(huán)8底部與底座9固定連接,所述支撐環(huán)8頂部設有球槽24,所述球槽24內設有轉動球25,所述轉動球25頂部與偏航轉盤7底面相接觸,所述偏航轉盤7與支撐環(huán)8通過轉動球25滑動連接,所述底座9底面設有萬向輪26。

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