一種展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]目前傳統(tǒng)能源日趨枯竭，發(fā)展新能源勢在必行，風(fēng)力發(fā)電已有一百五十多年的歷史，科學(xué)家在分析了大氣環(huán)流模型之后發(fā)現(xiàn)，大氣低層的對流氣團(tuán)所包含的風(fēng)能是非常巨大的，是人類可利用且取之不盡、用之不竭的再生能源之一。因此，在人類面臨逐漸加劇的能源危機的情況下，對于風(fēng)力發(fā)電的研究開發(fā)也越來越具有重大和深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義了。在一些發(fā)達(dá)國家，如美國、荷蘭、丹麥、法國、德國、意大利等國，風(fēng)力發(fā)電在其國內(nèi)的電力結(jié)構(gòu)中已經(jīng)起到了舉足輕重的作用。而在我國，只有少數(shù)地區(qū)，如新疆、內(nèi)蒙、甘肅、廣東的南澳及汕尾紅海灣、福建的漳州東山島等地設(shè)有風(fēng)力發(fā)電站，其總裝機容量還不到62000MW，占我國電力結(jié)構(gòu)比率不及3%。風(fēng)能發(fā)電技術(shù)在此背景下也迎來新的發(fā)展機遇，世界各國都在大力推廣，我國也相繼推出了一系列的扶持政策。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機按照風(fēng)能轉(zhuǎn)化原理歸類，主要分為阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機和升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機。阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機主要是利用空氣流過葉片產(chǎn)生的阻力作為驅(qū)動力，而升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機則是利用空氣流過葉片產(chǎn)生的升力作為驅(qū)動力。阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機是利用順風(fēng)逆風(fēng)時的風(fēng)阻差做功，轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)換效率低下，葉片耗費材料較多，且通常需要另配以增速機構(gòu)，導(dǎo)致成本過高；而升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機適于高轉(zhuǎn)速發(fā)電機，一般微小型機組可用以直驅(qū)發(fā)電機，故其葉片成本及發(fā)電機的成本均低于阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機；基于成本等因素考慮，升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機成為行業(yè)內(nèi)的發(fā)展趨勢。但是，升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機在強風(fēng)高轉(zhuǎn)速工況時所產(chǎn)生的振動問題，卻成了升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機整個行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
[0004]中國發(fā)明專利(公告號CN 201155425Y)公開了一種“垂直軸柔性風(fēng)輪”，該垂直軸柔性風(fēng)輪包括一個立桿，所述立桿一端的輪轂通過連桿與不同的葉片連接，輪轂連接發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能輸出，所述立桿和所述每個葉片豎直設(shè)置，所述每個連桿水平設(shè)置，其一端和立桿相連接，另一端和葉片相連接，連桿與立桿以及連桿與葉片之間均分別呈90度直角，每一個葉片與連桿的連接處和立桿頂端之間分別系有一條柔性懸索。并且還可以在所述每個連桿與立桿的連接處，以及和葉片的連接處采用鉸接方式。由此使得具有該結(jié)構(gòu)的垂直軸柔性風(fēng)輪的每個葉片的受力均勻，風(fēng)能可以更加徹底的轉(zhuǎn)化為機械能，功率得到提聞。
[0005]然而，該結(jié)構(gòu)的垂直柔性風(fēng)輪仍然不能保證垂直軸發(fā)電機的整體穩(wěn)定性，而且振動較大，因振動引起的噪音也較高。
[0006]因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的存在問題，亟需提供一種抗強風(fēng)能力好、抗振動性能好、低噪音、運行穩(wěn)定的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、抗振動性能好、低噪音、穩(wěn)定性高的展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
提供一種展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組，包括有塔架以及設(shè)于所述塔架的風(fēng)葉驅(qū)動總成，所述風(fēng)葉驅(qū)動總成包括有風(fēng)輪組和垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，所述風(fēng)輪組包括兩個或者兩個以上的升力型葉片和對應(yīng)設(shè)置于所述垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的兩個或者兩個以上的風(fēng)葉支架，所述垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括發(fā)電機和立柱，所述發(fā)電機安裝于所述塔架，所述立柱的一端部與所述發(fā)電機的定子連接；
設(shè)置有支架接頭；
所述支架接頭通過樞軸可轉(zhuǎn)動地連接于立柱的另一端部；
所述風(fēng)葉支架的一端部與所述升力型葉片固定連接，所述風(fēng)葉支架的另一端部可伸縮套設(shè)于所述支架接頭；
所述支架接頭設(shè)置有可以根據(jù)運轉(zhuǎn)時離心力大小調(diào)節(jié)位于套設(shè)于所述支架接頭的所述風(fēng)葉支架的另一端部的伸縮長度的第一彈簧。
[0009]其中，所述第一彈簧設(shè)置為壓縮彈簧，所述風(fēng)葉支架的另一端部與所述第一彈簧靠近立柱的一端部固定連接，所述第一彈簧遠(yuǎn)離立柱的一端部與支架接頭固定連接或者觸接。
[0010]其中，所述支架接頭下方設(shè)置有限制支架接頭向下的轉(zhuǎn)動角度的限位板，所述限位板一端部固定于所述立柱。
[0011]其中，所述發(fā)電機與塔架之間設(shè)置有減少風(fēng)葉驅(qū)動總成運轉(zhuǎn)時振動的半浮動式彈簧減振裝置。
[0012]其中，所述半浮動式彈簧減振裝置設(shè)置有安裝座和第二彈簧，所述安裝座與發(fā)電機的定子固定連接，所述安裝座通過第二彈簧可伸縮安裝于塔架。
[0013]其中，所述第二彈簧外套設(shè)有彈力膠墊。
[0014]其中，所述安裝座設(shè)有彈簧連接部，所述第二彈簧設(shè)于彈簧連接部下方，所述彈簧連接部上方設(shè)有緩沖收緊螺栓的松動間隙的第三彈簧，所述螺栓依次穿過第三彈簧、彈簧連接部和第二彈簧。
[0015]其中，所述第二彈簧和所述第三彈簧均為壓縮彈簧。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的一種展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組，由于包括有塔架以及位于所述塔架的風(fēng)葉驅(qū)動總成，所述風(fēng)葉驅(qū)動總成包括有風(fēng)輪組和垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)；所述風(fēng)輪組包括兩個或者兩個以上的升力型葉片和對應(yīng)設(shè)置于所述垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的兩個或者兩個以上的風(fēng)葉支架；所述垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括發(fā)電機和立柱，所述發(fā)電機安裝于所述塔架，所述立柱的一端部與所述發(fā)電機連接；所述風(fēng)葉支架的一端部固定設(shè)置有升力型葉片，所述風(fēng)葉支架的另一端部套設(shè)有支架接頭，所述支架接頭通過樞軸可轉(zhuǎn)動地連接于立柱的另一端部，所述風(fēng)葉支架的另一端部可伸縮地套設(shè)于所述支架接頭內(nèi)。
[0017]由此，每組風(fēng)葉支架與立柱通過樞軸可轉(zhuǎn)動地連接，能在運轉(zhuǎn)狀態(tài)根據(jù)離心力的大小自動調(diào)整風(fēng)葉單元重心位置，實現(xiàn)自平衡；同時，由于風(fēng)輪組繞發(fā)電機的電機軸旋轉(zhuǎn)時，升力型葉片位置及受風(fēng)角度引起的風(fēng)壓變化會使得發(fā)電機組產(chǎn)生振動，本發(fā)明中的風(fēng)葉支架與支架接頭可伸縮連接，其伸縮方向與風(fēng)壓的方向一致，在風(fēng)葉上的風(fēng)壓產(chǎn)生變化時，能有效減振，從根本上避免機組產(chǎn)生振動。該展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，穩(wěn)定性較強，安全性較高。
【附圖說明】
[0018]利用附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0019]圖1是本發(fā)明的一種展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是圖1的部分放大的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是圖2的俯視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的一種展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組的靜止?fàn)顟B(tài)與運轉(zhuǎn)狀態(tài)的風(fēng)輪組的位置比較示意圖。
[0023]在圖1至圖4中包括有:
1——立柱；
2—樞軸；
3——支架接頭；
4—第一彈簧；
5——風(fēng)葉支架；
6-發(fā)電機；
7——安裝座；
8—第三彈簧；
9——彈力膠墊；
10—第二彈簧；
11——螺栓；
12——塔架；
13——升力型葉片。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，結(jié)合以下附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]實施例1
本發(fā)明的一種展翼減振式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組的實施方式之一，如圖1至圖4所示，包括有塔架12以及位于塔架12的風(fēng)葉驅(qū)動總成，風(fēng)葉驅(qū)動總成包括有風(fēng)輪組和垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)；風(fēng)輪組包括兩個或者兩個以上的升力型葉片13和對應(yīng)設(shè)置于垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的兩個或者兩個以上的風(fēng)葉支架5，等分分布于發(fā)電機6的軸線周圍；垂直立軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括發(fā)電機6和立柱I,發(fā)電機6安裝于塔架12,立柱I的一端部與發(fā)電機6的定子連接；該風(fēng)力發(fā)電機組還設(shè)置有支架接頭3 ;支架接頭3通過樞軸2可轉(zhuǎn)動地連接于立柱I的另一端部；風(fēng)葉支架5的一端部與升力型葉片13固定連接，風(fēng)葉支架5的另一端部可伸縮套設(shè)于支架接頭3 ;支架接頭3設(shè)置有可以根據(jù)運轉(zhuǎn)時離心力大小調(diào)節(jié)位于套設(shè)于支架接頭3的風(fēng)葉支架5的另一端部的伸縮長度的第一彈簧4。
[0026]每組風(fēng)葉支架5與立柱I通過樞軸2可轉(zhuǎn)動地連接，能在運轉(zhuǎn)狀態(tài)根據(jù)離心力的大小自動調(diào)整風(fēng)葉單元重心位置，實現(xiàn)自平衡；同時，由于風(fēng)輪組繞發(fā)電機6的電機軸旋轉(zhuǎn)時，升力型葉片13位置及受風(fēng)角度引起的風(fēng)壓變化會使得發(fā)電機組產(chǎn)生振動，本發(fā)明中的風(fēng)葉支架5與支架接頭3