專利名稱：風(fēng)力發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)動機(jī)，特別涉及一種多轉(zhuǎn)子變軸升降風(fēng)力發(fā)動機(jī)。
風(fēng)能是最潔凈的能源之一，世界上許多國家都在競相開發(fā)利用風(fēng)能，經(jīng)過多年的改進(jìn)，已取得很大的進(jìn)展。但是，要使風(fēng)力發(fā)電成為具有競爭力的商品電，至少還需要解決以下四個問題一是要使每千瓦裝機(jī)容量的投資費用從目前的800-1000美元再作大幅度的下降；二是要使發(fā)電成本從目前每度電3-3.5美分再作較大幅度的下降；三是要使渦輪發(fā)動機(jī)的檢修、維護(hù)、保養(yǎng)，從目前距離地面高達(dá)25-60米的高空作業(yè)造成的操作不便、費時、費錢的狀況得到根本改善；四是要進(jìn)一步提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)抵御風(fēng)暴襲擊的能力。
現(xiàn)有的水平軸和變軸風(fēng)力發(fā)動機(jī)，是由一個至若干個立柱、對風(fēng)機(jī)構(gòu)、渦輪發(fā)動機(jī)組所構(gòu)成。中國專利CN1161728A公開了“由多機(jī)組旋翼葉片系統(tǒng)總合成的風(fēng)力渦輪機(jī)”，該發(fā)明為一個立柱(塔架)，多轉(zhuǎn)子的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。中國專利CN1093776A公開了“改進(jìn)型風(fēng)力發(fā)動機(jī)”，該發(fā)明為三根立柱(塔架)，多轉(zhuǎn)子的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。中國專利CN2082317公開了“抗強(qiáng)風(fēng)風(fēng)力發(fā)電裝置”，該發(fā)明為一根立柱、一個轉(zhuǎn)子上仰變軸風(fēng)力發(fā)動機(jī)。它們的不足點是第一轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)組設(shè)在立柱的頂部，均不能沿立柱作升降運動。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)子直徑一定，立柱高度一定時，為了保證立柱在出現(xiàn)風(fēng)暴時不會傾倒，其抗風(fēng)強(qiáng)度在設(shè)計上一般取的安全裕量很大，由于阻力與風(fēng)速的平方成正比，所以當(dāng)設(shè)計的最高抗風(fēng)風(fēng)速是額定風(fēng)速的4-6倍時，立柱的安全裕量是額定風(fēng)速的16-36倍，這使得立柱在整個風(fēng)力發(fā)動機(jī)的建造費用中所占的比重較大，一般為30％-50％。而通常風(fēng)力發(fā)動機(jī)在危險風(fēng)速段運行的時間與總體運行的時間相比是很短的。這樣，立柱大量的安全裕量用于很短的運行時間很不經(jīng)濟(jì)，這是進(jìn)一步降低每千瓦裝機(jī)容量投資費用的主要障礙之一。第二個不足點是轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)組離地面很高，檢修、維護(hù)、保養(yǎng)很不方便，費工、費時、費錢。第三個不足點是，立柱的抗風(fēng)能力的提高主要靠增加立柱的強(qiáng)度來保證，所以其抗風(fēng)能力的進(jìn)一步提高受到每千瓦裝機(jī)容量投資費用的限制。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，在一根風(fēng)力發(fā)動機(jī)的立柱上設(shè)置了一種可沿立柱升降的水平梁，梁的兩端各設(shè)置一套轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)組，每套轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)組均可俯仰偏轉(zhuǎn)，水平梁還可繞立柱回轉(zhuǎn)對風(fēng)，是一種多轉(zhuǎn)子變軸升降風(fēng)力發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明的第一個目的在于充分利用立柱強(qiáng)度的安全裕量，大幅增加轉(zhuǎn)子的面積和裝機(jī)容量，來達(dá)到較大幅度降低每千瓦裝機(jī)容量的投資費用的目的。當(dāng)風(fēng)速(額定風(fēng)速時，水平梁上升到立柱頂部的極限位置，轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)到水平位置，以獲取高度中較大的風(fēng)力和最大的迎風(fēng)面積。為了盡量用足立柱此時的安全裕量，二個轉(zhuǎn)子的迎風(fēng)面積之和，許可增大到現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力發(fā)動機(jī)中，在立柱強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那闆r下單個轉(zhuǎn)子面積或多個轉(zhuǎn)子面積之和的5-7倍，甚至更高。相應(yīng)地，裝機(jī)容量也增加5-7倍，大幅度提高發(fā)電量。按現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力發(fā)動機(jī)中，立柱的建造費用占整機(jī)建造費用的30％-50％計算，本發(fā)明每千瓦裝機(jī)容量的投資費用可下降20％-30％。
本發(fā)明的第二個目的在于進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子和立柱的抗風(fēng)性能，當(dāng)額定風(fēng)速＜風(fēng)速＜危險風(fēng)速時(危險風(fēng)速＝3倍額定風(fēng)速)，水平梁開始下降，轉(zhuǎn)子開始下俯或上仰，風(fēng)速越接近危險風(fēng)速時，下降的距離越大，下俯或上仰的角度越大，用以減小轉(zhuǎn)子的迎風(fēng)面積和迎風(fēng)阻力對立柱產(chǎn)生的彎矩。當(dāng)風(fēng)速＞危險風(fēng)速時，轉(zhuǎn)子下俯或上仰至軸線與地面垂直，水平梁下降至水平梁內(nèi)座坐落在托臺上，此時鋼絲繩和立柱頂部到托臺段卸載，風(fēng)力發(fā)動機(jī)的抗風(fēng)能力最強(qiáng)，可抵御暴風(fēng)的襲擊。
本發(fā)明的第三個目的在于降低轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)組檢修、維護(hù)保養(yǎng)的難度和費用，縮短作用時間。當(dāng)要進(jìn)行檢修、維護(hù)保養(yǎng)時，只需將轉(zhuǎn)子下俯或上仰至軸線與地面垂直，將水平梁下降至最低位置，一般離地面只有2-6米，作業(yè)方便，可較大幅度降低機(jī)具費、人工費，縮短作業(yè)時間，使檢修、維護(hù)保養(yǎng)的費用和停機(jī)損失費用顯著下降。
本發(fā)明的第四個目的在于較大幅度降低發(fā)電成本。發(fā)電成本主要由每千瓦裝機(jī)容量投資費用和檢修、維護(hù)保養(yǎng)的費用費用構(gòu)成，由于二者都能較大幅度的下降，所以發(fā)電成本也能有較大幅度的下降。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的①本發(fā)明由立柱、水平梁內(nèi)座、水平梁外座、水平梁、轉(zhuǎn)子、增速器、發(fā)電機(jī)、水平梁升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)對風(fēng)機(jī)構(gòu)、定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和立柱鋼絲繩卸載機(jī)構(gòu)構(gòu)成。水平梁內(nèi)座套在立柱上，二者之間設(shè)有定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，水平梁外座與水平梁內(nèi)座通過軸承實現(xiàn)回轉(zhuǎn)副連接。二水平梁分設(shè)于水平梁外座兩側(cè)與其固接成一體，二水平梁的外伸端部各設(shè)有一套由轉(zhuǎn)子、增速器、發(fā)電機(jī)組成的轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組。通過所設(shè)的水平梁的升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、對風(fēng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)水平梁沿立柱的升降運動、轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)運動、和水平梁繞立柱的對風(fēng)回轉(zhuǎn)運動。②水平梁升降機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和升降的實現(xiàn)，水平梁升降機(jī)構(gòu)由設(shè)在立柱頂部的定滑輪、水平梁內(nèi)座上的動滑輪、立柱底部的定滑輪、地面的卷揚機(jī)、立柱和水平梁內(nèi)座構(gòu)成，鋼絲繩頭由卷揚機(jī)引出繞過立柱底部的定滑輪上引，再依次繞過立柱頂部的定滑輪和水平梁內(nèi)座上的動滑輪后固定，形成由動、定滑輪組成為若干倍率的提升機(jī)構(gòu)中的一種。正向或反向運轉(zhuǎn)卷揚機(jī)，可纏緊或放松鋼絲繩，通過提升機(jī)構(gòu)使水平梁內(nèi)、外座帶動水平梁沿立柱作升降運動。③轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和偏轉(zhuǎn)的實現(xiàn)，轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)在水平梁外座偏轉(zhuǎn)平臺上的偏轉(zhuǎn)電動機(jī)、偏轉(zhuǎn)減速器、沿二水平梁縱向設(shè)置的傳動軸承座，齒輪聯(lián)軸器、傳動軸、設(shè)在傳動軸兩端的偏轉(zhuǎn)小齒輪和在二水平梁端部固接的水平端梁。偏轉(zhuǎn)軸通過偏轉(zhuǎn)軸承與水平端梁實行回轉(zhuǎn)副連接，偏轉(zhuǎn)軸的伸出端固接有增速器和偏轉(zhuǎn)大齒輪。增速器與轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)固接組成轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組。在傳動軸與偏轉(zhuǎn)減速器之間設(shè)有萬向轉(zhuǎn)動軸，偏轉(zhuǎn)電動機(jī)正向或反向運轉(zhuǎn)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)減速器減速后，分兩路分別經(jīng)萬向傳動軸、傳動軸、偏轉(zhuǎn)小齒輪帶動偏轉(zhuǎn)大齒輪偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動固定在其上的轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的仰、俯運動。④定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與定位導(dǎo)向的實現(xiàn)，定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由立柱外表面與水平梁內(nèi)座的內(nèi)孔間組成的定位導(dǎo)向副構(gòu)成。定位導(dǎo)向副可以是二者配合面之間互設(shè)的相互匹配的導(dǎo)軌和導(dǎo)槽，也可以是二者橫截面為非圓形狀的配合面中的一種，使水平梁內(nèi)座只能沿立柱縱向移動，圓周方向定位，實現(xiàn)定位導(dǎo)向運動。⑤回轉(zhuǎn)對風(fēng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)在水平梁外座回轉(zhuǎn)平臺上回轉(zhuǎn)電動機(jī)、回轉(zhuǎn)減速器、回轉(zhuǎn)小齒輪和設(shè)在水平梁內(nèi)座上的回轉(zhuǎn)大齒輪。根據(jù)風(fēng)向偏差信號控制回轉(zhuǎn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動，經(jīng)回轉(zhuǎn)減速器減速后，帶動回轉(zhuǎn)小齒輪在回轉(zhuǎn)大齒輪上嚙合滾動，從而帶動水平梁外座繞水平梁內(nèi)座轉(zhuǎn)至正對風(fēng)方向停轉(zhuǎn)，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)對風(fēng)運動。⑥立柱鋼絲繩卸載機(jī)構(gòu)包括水平梁內(nèi)座、水平梁升降機(jī)構(gòu)和設(shè)在立柱近地位置的托臺，放松鋼絲繩使水平梁下降至水平梁內(nèi)座坐落在托臺上，繼續(xù)放松鋼絲繩至鋼絲繩卸載為止，此時立柱從頂部到托臺之間部分也實現(xiàn)了卸載。⑦二水平梁與水平梁外座之間的連接，可以是二水平梁的一端分別固接在水平梁外座兩側(cè)的懸臂式連接，也可以是在懸臂式連接的基礎(chǔ)上，在二水平梁的外伸端與水平梁外座的上部各增加一根豎直方向斜拉桿的單面斜拉梁式，還可以是在單面斜拉梁式的基礎(chǔ)上，再在在二水平梁的外伸端與水平梁外座之間在水平面方向，各增加一根水平方向斜拉桿的雙面斜拉梁式中的一種。⑧為了安裝檢修方便，水平梁內(nèi)座與水平梁外座均分體制造，安裝時通過螺栓將其固接成一體。⑨立柱在近地位置設(shè)有一托臺，對托臺到地面部分的立柱局部加強(qiáng)，增強(qiáng)立柱的抗風(fēng)性能。
本發(fā)明的有益效果是由于構(gòu)造了多轉(zhuǎn)子變軸升降風(fēng)力發(fā)動機(jī)，通過調(diào)整水平梁的升降和轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)，可適應(yīng)各種風(fēng)速工況，充分利用立柱的強(qiáng)度裕量，與現(xiàn)有立柱強(qiáng)度相當(dāng)?shù)娘L(fēng)力發(fā)動機(jī)相比，可增加轉(zhuǎn)子面積和裝機(jī)容量5-7倍，提高了轉(zhuǎn)子和立柱的抗風(fēng)性能，降低檢修、保養(yǎng)的難度和費用，縮短作業(yè)時間，大幅度降低每千瓦裝機(jī)容量投資費用和發(fā)電成本。


圖1 是本發(fā)明一般運行狀態(tài)主視2 是圖1的左視3 是水平梁外座的結(jié)構(gòu)示意4 是圖3的剖視5 是A-A剖視6 是轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)局部剖視7 是轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)局部剖視8 是本發(fā)明調(diào)整狀態(tài)左視9 是本發(fā)明抗危險風(fēng)速狀態(tài)左視10 是圖1的俯視11 是倍率為3的提升機(jī)構(gòu)傳動示意12 是倍率為6的提升機(jī)構(gòu)傳動示意13 是四導(dǎo)軌、導(dǎo)槽定位導(dǎo)向副橫剖視14 是缺圓形定位導(dǎo)向副橫剖視15 是六邊形定位導(dǎo)向副橫剖視16 是橢圓形定位導(dǎo)向副橫剖視圖下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明實施例1立柱1為圓柱狀桿件，近地面設(shè)有一托臺2，立柱1的表面設(shè)有兩根縱向?qū)к?、4，頂部和底部各設(shè)有定滑輪5、6和7、8。水平梁內(nèi)座9分體制造，用螺栓固接成一體套裝在立柱1上，其上設(shè)有動滑輪10、11，導(dǎo)槽12、13和回轉(zhuǎn)大齒輪14。水平梁外座15分體制造，用螺栓固接成一體，通過回轉(zhuǎn)軸承16、17與水平梁內(nèi)座9實現(xiàn)回轉(zhuǎn)副連接。在水平梁外座15的回轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有回轉(zhuǎn)電動機(jī)18、回轉(zhuǎn)減速器19和回轉(zhuǎn)小齒輪20。在偏轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有偏轉(zhuǎn)電動機(jī)21、偏轉(zhuǎn)減速器22和萬向傳動軸23、24。水平梁25、26分設(shè)于水平梁外座15的兩側(cè)，用螺栓固接，其上分別設(shè)有軸承座27、28，傳動軸29、30，齒輪連軸器31、32和偏轉(zhuǎn)小齒輪33、34。水平梁25、26與水平梁外座15之間分別設(shè)有豎直面斜拉桿35、36，水平面斜拉桿37、38。水平梁25、26分別與水平端梁39、40實行法蘭連接，偏轉(zhuǎn)軸41、42分別通過偏轉(zhuǎn)軸承43、44和45、46與水平端梁39、40實行回轉(zhuǎn)副連接。偏轉(zhuǎn)軸41、42的外伸端分別與偏轉(zhuǎn)大齒輪47、48和增速器49、50固接，轉(zhuǎn)子51、52與發(fā)電機(jī)53、54分別與增速器49、50固接組成兩套轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組。在地面上設(shè)有卷揚機(jī)55，其上引出鋼絲繩56、57。①水平梁升降機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和升降運動由以下步驟實現(xiàn)，鋼絲繩56、57由卷揚機(jī)55引出繞過立柱1底部的定滑輪7、8上引，再依次繞過立柱1頂部的定滑輪5、6和水平梁內(nèi)座9上的動滑輪10、11后固定，形成由動、定滑輪組成為倍率為2的提升機(jī)構(gòu)。正向或反向運轉(zhuǎn)卷揚機(jī)55，可纏緊或放松鋼絲繩56、57，通過提升機(jī)構(gòu)使水平梁內(nèi)、外座9、15帶動水平梁25、26沿立柱1作升降運動。②轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和偏轉(zhuǎn)的實現(xiàn)，轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)在水平梁外座15偏轉(zhuǎn)平臺上的偏轉(zhuǎn)電動機(jī)21、偏轉(zhuǎn)減速器22、沿二水平梁縱向設(shè)置的傳動軸承座27、28，齒輪聯(lián)軸器31、32，傳動軸29、30，設(shè)在傳動軸兩端的偏轉(zhuǎn)小齒輪33、34和在二水平梁25、26端部固接的水平端梁39、40。偏轉(zhuǎn)軸41、42通過偏轉(zhuǎn)軸承43、44與水平端梁39、40實行回轉(zhuǎn)副連接，偏轉(zhuǎn)軸41、42的伸出端固接有增速器49、50和偏轉(zhuǎn)大齒輪47、48。增速器49、50與轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)53、54固接組成轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組。在傳動軸29、30與偏轉(zhuǎn)減速器22之間設(shè)有萬向轉(zhuǎn)動軸23、24，偏轉(zhuǎn)電動機(jī)21正向或反向運轉(zhuǎn)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)減速器22減速后，分兩路分別經(jīng)萬向傳動軸23、24，傳動軸29、30，偏轉(zhuǎn)小齒輪33、34帶動偏轉(zhuǎn)大齒輪47、48偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動固定在其上的轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)53、54偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的仰、俯運動。③定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與定位導(dǎo)向的實現(xiàn)，水平梁內(nèi)座9套裝于立柱1外表面，水平梁內(nèi)座9的內(nèi)孔和導(dǎo)槽12、13分別與立柱1的圓柱面和導(dǎo)軌3、4相匹配，使水平梁內(nèi)座9只能沿立柱縱向移動，圓周方向定位，實現(xiàn)定位導(dǎo)向運動。④回轉(zhuǎn)對風(fēng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)在水平梁外座15回轉(zhuǎn)平臺上回轉(zhuǎn)電動機(jī)18、回轉(zhuǎn)減速器19、回轉(zhuǎn)小齒輪20和設(shè)在水平梁內(nèi)座9上的回轉(zhuǎn)大齒輪14。根據(jù)風(fēng)向偏差信號控制回轉(zhuǎn)電動機(jī)18轉(zhuǎn)動，經(jīng)回轉(zhuǎn)減速器19減速后，帶動回轉(zhuǎn)小齒輪20在回轉(zhuǎn)大齒輪14上嚙合滾動，帶動水平梁外座15繞水平梁內(nèi)座9轉(zhuǎn)至正對風(fēng)方向停轉(zhuǎn)，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)對風(fēng)運動。⑤立柱鋼絲繩卸載機(jī)構(gòu)包括水平梁內(nèi)座9、水平梁升降機(jī)構(gòu)和設(shè)在立柱1近地位置的托臺2，放松鋼絲繩56、57使水平梁25、26下降至水平梁內(nèi)座9坐落在托臺2上，繼續(xù)放松鋼絲繩至鋼絲繩卸載為止，此時立柱1從頂部到托臺2之間部分也實現(xiàn)了卸載。⑥本實施例由于采用水平面斜拉桿37、38，轉(zhuǎn)子工作方式為背風(fēng)式。由于采用了豎直面斜拉桿35、36，轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)有效角度為90度。
實施例2①立柱71為橫截面有四導(dǎo)槽的圓柱狀桿件，水平梁內(nèi)座67的內(nèi)孔有四導(dǎo)軌與立柱四導(dǎo)槽相匹配，水平梁內(nèi)座67套裝于立柱71上，組成定位導(dǎo)向副。②取消水平面斜拉桿37、38，轉(zhuǎn)子的工作方式可為向風(fēng)式或背風(fēng)式，轉(zhuǎn)子有效偏轉(zhuǎn)角度為180度。③立柱71頂部定滑輪58、59和水平梁內(nèi)座67上的動滑輪60組成倍率為3的提升機(jī)構(gòu)。④其余部分與實施例1相同。
實施例3①立柱72是橫截面為缺圓形柱狀桿件，水平梁內(nèi)座68的內(nèi)孔與立柱表面相匹配，組成定位導(dǎo)向副。②取消豎直面斜拉桿35、36，取消水平面斜拉桿37、38，轉(zhuǎn)子的工作方式可為向風(fēng)式或背風(fēng)式，轉(zhuǎn)子有效偏轉(zhuǎn)角度為正反方向360度。③立柱72頂部定滑輪61、62、63和水平梁內(nèi)座68上的動滑輪64、65、66組成倍率為6的提升機(jī)構(gòu)。④其余部分與實施例1相同。
實施例4立柱73是橫截面為多邊形柱狀桿件，水平梁內(nèi)座69的內(nèi)孔橫截面是與立柱73橫截面相匹配的多邊形，其余與實施例1相同。
實施例5立柱74是橫截面為橢圓形柱狀桿件，水平梁內(nèi)座70的內(nèi)孔橫截面是與立柱74橫截面相匹配的橢圓形，其余與實施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)動機(jī)，由立柱、增速器、發(fā)電機(jī)和對風(fēng)裝置所組成，其特征在于立柱[1]上套裝有水平梁內(nèi)座[9]，二者之間設(shè)有定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，水平梁外座[15]與水平梁內(nèi)座[9]通過軸承[16、17]實行回轉(zhuǎn)副連接，二水平梁[25、26]分設(shè)于水平梁外座[15]兩側(cè)與其固接成一體，二水平梁[25、26]的外伸端部各設(shè)有一套由轉(zhuǎn)子[51、52]、增速器[49、50]、發(fā)電機(jī)[53、54]組成的轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組。通過所設(shè)的水平梁的升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、對風(fēng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和立柱鋼絲繩卸載機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)水平梁沿立柱的升降運動、轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)運動、水平梁繞立柱的對風(fēng)回轉(zhuǎn)運動和立柱與鋼絲繩的卸載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的水平梁升降機(jī)構(gòu)由設(shè)在立柱[1]頂部的定滑輪、水平梁內(nèi)座[9]上的動滑輪、立柱[1]底部的定滑輪、地面的卷揚機(jī)[55]、立柱[1]和水平梁內(nèi)座[9]構(gòu)成，鋼絲繩頭由卷揚機(jī)[55]引出繞過立柱底部的定滑輪上引，再依次繞過立柱頂部的定滑輪和水平梁內(nèi)座上的動滑輪后固定，形成由動、定滑輪組成為若干倍率的提升機(jī)構(gòu)中的一種。正向或反向運轉(zhuǎn)卷揚機(jī)[55]，可纏緊或放松鋼絲繩，通過提升機(jī)構(gòu)使水平梁內(nèi)、外座[9、15]帶動水平梁[25、26]沿立柱[1]作升降運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子俯仰偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括有設(shè)在水平梁外座[15]偏轉(zhuǎn)平臺上的偏轉(zhuǎn)電動機(jī)[21]、偏轉(zhuǎn)減速器[22]、沿二水平梁[25、26]縱向設(shè)置的傳動軸承座[27、28]，齒輪聯(lián)軸器[31、32]、傳動軸[29、30]、設(shè)在傳動軸兩端的偏轉(zhuǎn)小齒輪[33、34]和在二水平梁端部固接的水平端梁[39、40]，偏轉(zhuǎn)軸[41、42]通過偏轉(zhuǎn)軸承[43、44]、[45、46]與水平端梁實行回轉(zhuǎn)副連接，偏轉(zhuǎn)軸的伸出端固接有增速器[49、50]和偏轉(zhuǎn)大齒輪[47、48]，增速器[49、50]與轉(zhuǎn)子[51、52]、發(fā)電機(jī)[53、54]固接組成轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組，在傳動軸[29、30]與偏轉(zhuǎn)減速器[22]之間設(shè)有萬向轉(zhuǎn)動軸[23、24]，偏轉(zhuǎn)電動機(jī)[21]正向或反向運轉(zhuǎn)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)減速器[22]減速后，分兩路分別經(jīng)萬向傳動軸[23、24]、傳動軸[29、30]、偏轉(zhuǎn)小齒輪[33、34]帶動偏轉(zhuǎn)大齒輪[47、48]偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動固定在其上的轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)組偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的仰、俯運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由立柱[1]外表面與水平梁內(nèi)座[9]的內(nèi)孔間組成的定位導(dǎo)向副構(gòu)成，定位導(dǎo)向副可以是二者配合面之間互設(shè)的相互匹配的至少一條導(dǎo)軌和導(dǎo)槽，也可以是二者橫截面為非圓形狀的配合面中的一種，使水平梁內(nèi)座[9]只能沿立柱[1]縱向移動，圓周方向定位，實現(xiàn)定位導(dǎo)向運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)對風(fēng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)在水平梁外座[15]回轉(zhuǎn)平臺上回轉(zhuǎn)電動機(jī)[18]、回轉(zhuǎn)減速器[19]、回轉(zhuǎn)小齒輪[20]和設(shè)在水平梁內(nèi)座[9]上的回轉(zhuǎn)大齒輪[14]，根據(jù)風(fēng)向偏差信號控制回轉(zhuǎn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動，經(jīng)回轉(zhuǎn)減速器減速后，帶動回轉(zhuǎn)小齒輪在回轉(zhuǎn)大齒輪上嚙合滾動，帶動水平梁外座繞水平梁內(nèi)座轉(zhuǎn)至正對風(fēng)方向停轉(zhuǎn)，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)對風(fēng)運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的立柱鋼絲繩卸載機(jī)構(gòu)包括水平梁內(nèi)座[9]、水平梁升降機(jī)構(gòu)和設(shè)在立柱近地位置的托臺[2]，放松鋼絲繩[56、57]使水平梁[25、26]下降，直至水平梁內(nèi)座坐落在托臺上，繼續(xù)放松鋼絲繩至鋼絲繩卸載為止，此時立柱從頂部到托臺之間部分也實現(xiàn)了卸載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的二水平梁[25、26]與水平梁外座[15]之間的連接，可以是二水平梁的一端分別固接在水平梁外座兩側(cè)的懸臂式連接，也可以是在懸臂式連接的基礎(chǔ)上，在二水平梁的外伸端與水平梁外座的上部各增加一根豎直方向斜拉桿的單面斜拉梁式，還可以是在單面斜拉梁式的基礎(chǔ)上，再在二水平梁的外伸端與水平梁外座之間在水平面方向，各增加一根水平方向斜拉桿的雙面斜拉梁式中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的水平梁內(nèi)座[9]與水平梁外座[15]均分體制造，安裝時通過螺栓將其固接成一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的立柱[1]在近地位置設(shè)有一托臺[2]，對托臺到地面部分的立柱局部加強(qiáng)。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)動機(jī),是一種多轉(zhuǎn)子變軸升降風(fēng)力發(fā)動機(jī),由可沿立柱升降和可繞立柱回轉(zhuǎn)的水平梁內(nèi)外座、設(shè)于其上兩側(cè)的水平梁及設(shè)于二水平梁端可俯仰偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)組構(gòu)成。通過調(diào)整水平梁的升降和轉(zhuǎn)子的俯仰偏轉(zhuǎn),可適應(yīng)各種風(fēng)況,充分利用立柱的強(qiáng)度裕量,與現(xiàn)有立柱強(qiáng)度相當(dāng)?shù)娘L(fēng)力發(fā)動機(jī)相比,可增加轉(zhuǎn)子面積和裝機(jī)容量5—7倍,提高了轉(zhuǎn)子和立柱的抗風(fēng)性能,降低檢修、保養(yǎng)的難度和費用,縮短作業(yè)時間,大幅度降低每千瓦裝機(jī)容量投資費用和發(fā)電成本。
文檔編號F03D5/00GK1198509SQ9811127
公開日1998年11月11日 申請日期1998年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月4日
發(fā)明者朱杰 申請人:朱杰