《大风帆立旋式风力发电塔.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大风帆立旋式风力发电塔.pdf（13页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102305192A43申请公布日20120104CN102305192ACN102305192A21申请号201110262748522申请日20110907F03D9/00200601F03D7/06200601F03D11/02200601F16H63/30200601F03D3/06200601F03D3/0220060171申请人许孝礼地址121000辽宁省锦州市凌河区华兴里41栋124号72发明人许孝礼许裔晗74专利代理机构锦州恒大专利事务所21222代理人陈明54发明名称大风帆立旋式风力发电塔57摘要一种大风帆立旋式风力发电塔，解决了现有风力发电机存在的风轮与发。
2、电机难以有效配合、风轮功率低的问题；本发明包括由立轴和风帆叶片构成的叶轮，以及安装在叶轮外面的挡控风外壳，其特殊之处是，所述的叶轮和挡控风外壳有若干个，若干个叶轮和挡控风外壳分别安装在若干个框架内，并垂直安装在一起，且每个叶轮的立轴相互连接在一起，最下面的叶轮的立轴与可变功率发电机的主轴相连接，构成大风帆立旋式风力发电塔；优点在于采用可变功率发电机与叶轮的立轴相连接，解决了发电机与叶轮难以有效配合的问题，无论风力大小都能使叶轮与发电机相互匹配，减小了对风的依赖，提高了风轮功率及发电效率。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图7页CN10230。
3、5198A1/1页21一种大风帆立旋式风力发电塔，包括由立轴和风帆叶片构成的叶轮，以及安装在叶轮外面的挡控风外壳，其特征在于，所述的叶轮和挡控风外壳有若干个，若干个叶轮和挡控风外壳分别安装在若干个框架内，并垂直安装在一起，且每个叶轮的立轴相互连接在一起，最下面的叶轮的立轴与可变功率发电机的主轴相连接。2根据权利要求1所述的大风帆立旋式风力发电塔，其特征在于，在框架上有二条圆环形轨道，在挡控风外壳的下部有若干个行走轮，行走轮二个为一组，分别位于框架内的二条圆环形轨道上，在挡控风外壳的下部还有若干组位于二条圆环形轨道之间的限位轮。3根据权利要求1所述的大风帆立旋式风力发电塔，其特征在于，所述的可变。
4、功率发电机有一个外壳，在外壳内有若干个不同功率的发电机，在外壳的上部安装有一个变速箱，在变速箱及外壳的中心安装有发电机主轴，在主轴上安装有主齿轮，在每个发电机轴上安装有一个滑动齿轮，在每个滑动齿轮的外侧有一个拨动滑动齿轮上下移动的拨叉机构。4根据权利要求3所述的大风帆立旋式风力发电塔，其特征在于，所述的拨叉机构有二根滑动杆，在滑动杆上安装有一个拨叉，拨叉的一端与滑动齿轮相配合，另一端有一个长条形开口，在变速箱的外面安装有扳把，在变速箱的里面安装有与扳把相连接的偏心轮，在偏心轮上有一个拨动销轴，拨动销轴位于拨叉端部的长条形开口中，带动拨叉上下移动。权利要求书CN102305192ACN10230。
5、5198A1/4页3大风帆立旋式风力发电塔技术领域0001本发明属于一种风力发电装置，特别涉及一种大风帆立旋式风力发电塔。背景技术0002目前，世界能源日趋紧张，风能作为一种洁净能源受到人们越来越多的关注。现有的风力发电机主要由风轮、塔桶及发电机构成。风轮采用三个或多个叶片构成，叶片固定在轮轴盘上，轮轴盘安装在塔桶上。这种风轮由于叶片的受风面积较小，所以，每个叶片都很长，体积很大，因而塔桶很高，大功率风力发电机的塔桶甚至高达一百多米，直径达几米，而且塔桶是旋转的，需要直径几米的巨型轴承来支承。这种发电机存在的问题是1、技术要求高，制造难度大，而且，功率越大，制造的难度就越大。2、不能自行启动或。
6、低风速启动。3、功率系数低，对风的依赖性强，只有在大风天才能较好的工作，很难满负荷运转，发电效率低。0003为了解决上述问题，本人研制出了风帆式风力发电机风轮，并申请了名称为“大风帆立旋式风力发电机风轮”的中国专利，专利号为“ZL2009200161050”。该专利的叶轮由一个垂直设置的立轴和若干个垂直设置的风帆叶片构成，在叶轮的外面有一个挡控风外壳，挡控风外壳由金属框架和罩在金属框架上的挡风材料构成，挡控风外壳的上部通过定位套固定在中心轴上，下部通过定位套和拉杆固定在底座上或者直接固定在地基上，在挡控风外壳上有一个进风口和一个出风口，进风口及出风口分别对应于一个风帆叶片，其他的风帆叶片则被挡。
7、控风外壳的侧壁挡住，在挡控风外壳中形成推动叶轮旋转的风流通道。该专利采用立旋式大风帆轮作为叶轮，增大了受风面积，并减轻了重量，同时，在叶轮的外面设置挡控风外壳，在挡控风外壳上设置进风口和出风口，对风的流向起到导向作用，因而能够最大限度的利用风力，提高了叶轮旋转速度，提高了功率系数和发电效率，且叶轮对风力的要求低，不仅能自行启动，而且有风就能工作，运行效率高。但该专利也存在着一些问题，主要是风轮为单节结构，上部空间没有得到有效的利用，因而发电的功率受到限制。另外，功率系数低的问题并没有解决，风轮与发电机难以有效的配合，在风小时，风轮的转速较低，因而发电机很难满负荷运转，发电效率低，对风的依赖性依。
8、然较大，只有在大风天风轮满负荷运行时，发电机才能正常的工作。发明内容0004本发明要解决的技术问题是，克服现有风力发电机存在的风轮与发电机难以有效配合、风轮功率低的问题，提供一种风轮与发电机配合好、风轮功率大的大风帆立旋式风力发电塔。0005本发明包括由立轴和风帆叶片构成的叶轮，以及安装在叶轮外面的挡控风外壳，其特殊之处是，所述的叶轮和挡控风外壳有若干个，若干个叶轮和挡控风外壳分别安装在若干个框架内，并垂直安装在一起，且每个叶轮的立轴相互连接在一起，最下面的叶轮的立轴与可变功率发电机的主轴相连接，构成大风帆立旋式风力发电塔。0006在框架上有二条圆环形轨道，在挡控风外壳的下部有若干个行走轮，行。
9、走轮二个说明书CN102305192ACN102305198A2/4页4为一组，分别位于框架内的二条圆环形轨道上，在挡控风外壳的下部还有若干组位于二条圆环形轨道之间的限位轮，确保行走轮在圆环形轨道上运行。0007所述的可变功率发电机有一个外壳，在外壳内有若干个不同功率的发电机，在外壳的上部安装有一个变速箱，在变速箱及外壳的中心安装有发电机主轴，在主轴上安装有主齿轮，在每个发电机轴上安装有一个滑动齿轮，在每个滑动齿轮的外侧有一个拨动滑动齿轮上下移动的拨叉机构，通过拨叉机构控制滑动齿轮与主齿轮的啮合或分开，从而实现主轴与每个发电机轴的连接或分开。0008所述的拨叉机构有二根滑动杆，在滑动杆上安装有。
10、一个拨叉，拨叉的一端与滑动齿轮相配合，另一端有一个长条形开口，在变速箱的外面安装有扳把，在变速箱的里面安装有与扳把相连接的偏心轮，在偏心轮上有一个拨动销轴，拨动销轴位于拨叉端部的长条形开口中，带动拨叉上下移动。0009本发明的优点在于1、采用可变功率发电机与叶轮的立轴相连接，带动叶轮旋转，解决了发电机与叶轮难以有效配合的问题，风力小时，叶轮与小功率发电机相连接，风力大时，叶轮与大功率发电机相连接，风力更大时，叶轮与多台发电机同时相连接，因此，无论风力大小都能使叶轮与发电机相互匹配，确保了发电机的正常工作，减小了对风的依赖，提高了发电效率，并解决了叶轮启动难的问题。00102、将叶轮、挡控风外壳。
11、及框架垂直安装在一起，合理的利用了上部空间，大大增加了叶轮的面积，提高了风轮功率，从而提高了发电机的发电功率，其发电功率与现有风力发电机相比有成倍的提高。附图说明0011图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A部放大图；图3是图1的B部放大图；图4是图3的CC剖视图；图5是本发明框架的结构示意图；图6是图5的俯视图；图7是图5的D部放大图；图8是图5的E部放大图；图9是本发明挡控风外壳的结构示意图；图10是图9的俯视图；图11是图9的F部放大图；图12是本发明可变功率发电机的结构示意图；图13是图12的HH剖视图；图14是图12的II剖视图；图15是图12的G部放大图；图16是图15的J部放大。
12、图。说明书CN102305192ACN102305198A3/4页5具体实施方式0012如附图所示，本发明包括由立轴7和风帆叶片构成的叶轮4，以及安装在叶轮4外面的挡控风外壳3，所述的风帆叶片由框架11和苫布12构成，框架11为矩形，采用矩形横截面的管材焊接制成，在框架11上还有若干个加强筋，以提高其强度，在框架11上套装有若干个活动挂架13，活动挂架13可以在框架11上移动，在活动挂架13的一侧有一个圆柱体，在圆柱体上有一个环绕其圆周的凹槽，所述的苫布12采用帆布、尼龙布等坚固布料制作，其形状与框架11相同，在苫布12的周边设置有若干个金属圆环，每个金属圆环与一个活动挂架13相配合，即将苫布。
13、12上的金属圆环套在活动挂架13的圆柱体的凹槽中，即可将苫布12固定在框架11上；所述的风帆叶片的数量为四个，也可以是五到八个，风帆叶片用螺栓安装在卡盘6上，卡盘6固定在立轴7上，每个风帆叶片用二个卡盘6固定，二个卡盘6分别位于立轴7的上、下两端；所述的风帆叶片均布在立轴7上，构成垂直旋转的立旋式大风帆叶轮4；所述的挡控风外壳3由立柱34、上下横梁29、圆环形支架36、圆环30、31及挡风材料28构成，上下横梁29共有十六根，上下各八根，上下横梁29呈放射状均布，圆环形支架36共有二个，分别位于上下横梁29的外侧，圆环30位于上下横梁29的内侧上部，圆环31位于上下横梁29的内侧下部，立柱34。
14、与圆环形支架36连接在一起，并位于上下横梁29的外侧，立柱34、上下横梁29、圆环形支架36、圆环30、31焊接在一起，构成圆柱形金属框架，挡风材料28覆盖在圆柱形金属框架的外面，挡风材料28可以采用金属薄板、塑料板、帆布、尼龙布等材料制作，在挡控风外壳3上还有一个进风口35和一个出风口32，出风口32与进风口35大小相同，位置相对，进风口35及出风口32分别对应于一个风帆叶片，其他的风帆叶片则被挡控风外壳3的侧壁挡住，从而在挡控风外壳3中形成推动叶轮4旋转的风流通道，在风力的推动下风帆叶片连续带动立轴7转动；所述的叶轮4和挡控风外壳3有若干个，若干个叶轮4和挡控风外壳3分别安装在若干个框架2。
15、内，叶轮4、挡控风外壳3及框架2的数量不限，实际使用中可根据需要而增减，本实施例中采用4个；所述的框架2由上支架和下支架构成，上支架由横梁16、支承杆17、连接杆19及轴承座18构成，横梁16共有十六根，呈双杆放射状设置，支承杆17位于上、下横梁16之间，连接杆19位于横梁16的外侧、相邻的两个横梁16之间，起到支承加固作用，轴承座18位于上、下横梁16的中心，在横梁16的外端内孔中还有带螺纹的丝堵27，以便于与下支架相连接；所述的下支架由横梁22、立柱20、弧形连接管24、轴承座21构成，横梁22和立柱20各有八根，横梁22呈放射状设置，立柱20位于横梁22的外侧，弧形连接管24位于横梁22。
16、的外侧、相邻的两根立柱20之间，轴承座21位于横梁22的中心，在立柱20的上下两端还分别有一个连接法兰14，以便于将框架2相互连接在一起；所述的上支架和下支架用螺栓连接在一起，螺栓穿过下支架的立柱20固定在横梁16外端的丝堵27上；在框架2的横梁22上还有一个圆环形的底架23，在底架23上有二条圆环形轨道25、26；在挡控风外壳3的下部有若干个行走轮39，行走轮39二个为一组，每组行走轮39用轮架38安装在支架37上，支架37安装在挡控风外壳3的下部，每组行走轮39分别位于框架2内的二条圆环形轨道25、26上；在挡控风外壳3的下部还有若干组位于二条圆环形轨道25、26之间的限位轮40，限位轮4。
17、0安装在支架41上，支架41安装在支架37上，确保行走轮39在圆环形轨道25、26上正常运行，避免脱轨；在挡控风外壳3的下部还安装有蓄电池33，在行走轮39中有二组行走轮的轮轴上带有电动机，蓄电池33与带有电动机的行走轮39相连接，以便于用自动控制的方式驱动说明书CN102305192ACN102305198A4/4页6挡控风外壳3在底架23的圆环形轨道25、26上运动，调整进风口35和出风口32位置；所述的叶轮4、挡控风外壳3、框架2垂直安装在一起，每个叶轮4的立轴7的两端分别用轴承安装在上支架的轴承座18和下支架的轴承座21上，且每个叶轮4的立轴7通过联轴节5相互连接在一起，最下面的叶轮4。
18、的立轴7通过联轴节5与可变功率发电机的主轴44相连接；所述的框架2之间通过连接法兰14用螺栓连接在一起，在连接处还安装有连接头15，连接头15由一个法兰和二个销轴构成，二个销轴分别位于法兰的两侧，法兰与连接法兰14相配，二个销轴则分别插入到上、下框架2的立柱20的内孔中，以增强连接处的强度；最下面的框架2安装在基座10上，在最上面的框架2上还装有防雨帽1，构成大风帆立旋式风力发电塔；所述的可变功率发电机有一个外壳9，在外壳9内有若干个不同功率的发电机46、47、48，在外壳9的上部安装有一个变速箱42，在变速箱42及可变功率发电机外壳9的中心安装有发电机主轴44，在主轴44上安装有主齿轮43；。
19、所述的发电机46、47、48的转轴上部为花键轴，在每个发电机轴46、47、48的花键轴上安装有一个滑动齿轮45，滑动齿轮45的剖面形状为工字形，在每个滑动齿轮45的外侧有一个拨动滑动齿轮45上下移动的拨叉机构，通过拨叉机构控制滑动齿轮45与主齿轮43的啮合或分开，从而实现主轴44与每个发电机轴46、47、48的连接或分开；所述的拨叉机构有二根滑动杆49，滑动杆49安装在变速箱42与可变功率发电机的外壳9之间，在滑动杆49上安装有一个拨叉56，拨叉56的一端伸到滑动齿轮45中间的工字形凹槽中，与滑动齿轮45相配合，拨叉56的另一端有一个长条形开口；在变速箱42的外面安装有扳把50，在变速箱42的。
20、里面安装有与扳把50相连接的偏心轮55，所述的偏心轮55通过短轴54与扳把50固定在一起，在偏心轮55上有一个拨动销轴57，拨动销轴57位于拨叉56端部的长条形开口中，扳把50旋转时，带动偏心轮55转动，偏心轮55上的拨动销轴57就会带动拨叉56在滑动杆49上移动，从而带动滑动齿轮45上、下移动，使滑动齿轮45与主齿轮43啮合或分开，将主轴44的旋转运动传递给不同功率的发电机46、47、48；在扳把50上还装有扳把定位装置，所述的扳把定位装置由钢珠53、弹簧52和螺钉51构成，钢珠53和弹簧52放置在扳把50的安装孔中，并用螺钉51装配定位，在变速箱42上还设置有二个与钢珠53相对应的凹坑，滑。
21、动齿轮45与主齿轮43完全啮合或完全分开时，钢珠53正好位于变速箱42上的凹坑中，以便于操作；所述的可变功率发电机安装在基座10上，在基座10上还有一个出入口8，以便于安装或检修。0013安装时，采用由下向上的安装方式，先安装可变功率发电机，然后，安装最下面的框架2的下支架，再安装立轴7，然后，安装挡控风外壳3，安装框架2的上支架，再安装风帆叶片，然后，按此顺序逐层往上安装。说明书CN102305192ACN102305198A1/7页7说明书附图CN102305192ACN102305198A2/7页8说明书附图CN102305192ACN102305198A3/7页9说明书附图CN102305192ACN102305198A4/7页10说明书附图CN102305192ACN102305198A5/7页11说明书附图CN102305192ACN102305198A6/7页12说明书附图CN102305192ACN102305198A7/7页13说明书附图CN102305192A。