專利名稱：加強型風力發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加強型風力發(fā)電裝置，特別是一種堅固高效的具有超大型葉輪的加強 型風力發(fā)電機，適用于多種風力發(fā)電場所。
背景技術：
目前廣泛應用的以風能為動力的大型風力發(fā)電裝置，大多采用傳統(tǒng)輪轂上設置葉片或 中心軸與輪緣之間設置葉片，這樣的發(fā)電裝置葉片少，所以對整體葉輪而言，風的受力就 小，效率自然就低，這兩種葉輪結構均存在葉片支點少，機械強度差的缺點，要想通過大 幅度增加葉片長度來提高發(fā)電效率，在遭遇強風時葉片就會很容易彎曲折損，不適合大型 發(fā)電裝置，故對上述風力發(fā)電裝置的改進成為本領域技術人員普遍研究的對象。
本發(fā)明人曾設計一種專利公告號為CN100467862C的抗強風風力發(fā)電機，該發(fā)電機葉 輪組采用的葉片的兩端分別直接固定在中心軸套與傳動齒圈上，但其葉片支撐少，易折損， 存在自我保護能力不足的缺點，尤其對超大型葉片沒有有效的保護措施，同時整體導風罩 沒有考慮葉輪上中下風力平衡，對于大型機很難具體實施，所以該專利依然存在抗強風能 力不足的缺陷。由于對于葉片保護技術較少，抗破壞性強風能力較差，所以在風力大的地 區(qū)，尤其是我國沿海地區(qū)、新疆三十里風口、百里風區(qū)這種風力資源最為豐富的地區(qū)，超 大型風力發(fā)電機難以立足。這種破壞性強風很容易損壞葉片，因此將葉片做強做大是解決 問題的關鍵。
公開號為US005765990A的"WIND WHEEL FOR THE GENERATION OF ELECTRICAL ENERGY" (用于產生電能的風輪)公開了一套風力發(fā)電裝置，該機葉片固定于中心轂與外齒圈之間， 并通過驅動軸盤接入連接孔，與齒輪結構法蘭嚙合，連接至安裝于平臺上的發(fā)電機。該機 結構復雜，缺點在于無論外齒圈大或小只能通過單一調整驅動軸、軸盤齒輪大小來調整傳 動比，其傳動比調整范圍受結構局限。缺點二在于該機葉片固定于中心轂與外齒圈之間， 葉片支撐點少，易折損，在強風時又無變槳功能，這樣的葉片安裝結構只能適用中小型， 對于大型或超大型機不足已承受強風沖擊。缺點三是整體齒圈不適應大型化，不便運輸， 齒圈更不便現(xiàn)場制造，所以實施困難。專利公開號為DE20213062U1的"WINDKRAFTANLAGE MIT KOMBINIERBAREN SYSTEMEN ZUR ENERGIEGEWINNUNG"(包含可組合裝置的能源獲取風 力設備)公開了兩種實施方案。方案一齒圈式外環(huán)由另一環(huán)狀支架承載多個外置發(fā)電機， 發(fā)電機輪齒直接嚙合與外齒圈帶動外置發(fā)電機，葉片設置于中心發(fā)電機軸與外齒圈之間。
方案二與方案一區(qū)別在于外齒圈變更為銅線繞組通過U型磁鐵產生電能。但該專利仍存
3在著傳動比調整范圍受結構局限這一缺欠。二種方案均是以中心軸分別與外齒圈或類似于 外齒圈的銅線繞組之間設置葉片，小型葉片不足以帶動方案一的多個發(fā)電機及方案二的整 體笨重銅線繞組。若加大加長葉片，但支點少，在強風時又無變槳功能和其它有效措施就 很容易使葉片折損變形。缺點三:方案一的整體齒圈以及方案二的整體銅線繞組不便運輸， 更不便現(xiàn)場制造，實施難度較大。上述三個專利均不同程度的存在著機械強度差、實施難 度大、實用性差的問題。根據(jù)葉片越長扭矩越大，葉片長度每增加20%，發(fā)電能力提高一 倍，單機容量越大，發(fā)電成本越低這一原理，以上三個專利均不適應大型風力發(fā)電機。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了提供一種結構簡單合理、安全可靠的加強型風力發(fā)電機。從根本 上解決了現(xiàn)有大型風力發(fā)電機存在的機械強度差、實施難度大、實用性差的問題，同時其 葉片受力均勻，延長了整機的使用壽命?？涩F(xiàn)場組裝，便于實施，調速范圍寬且無需變速 箱。
本發(fā)明的技術方案是該加強型風力發(fā)電機包括轉盤式平臺和組裝其上的葉輪組、聚 風罩，其技術要點是所述葉輪組的中心軸兩端利用軸承、軸承座組裝在所述轉盤式平臺 上設置的中心軸支架上，所述葉輪組的葉片根部固定在所述中心軸上的葉片連接套上，所 述葉片尖部固定在所述葉輪組的輪緣上，所述葉片中部固定于所述中心軸與所述輪緣之間 設置的傳動支撐圈，所述中心軸上的葉片連接套兩側分別設置固定有斜拉索的斜拉索固定 盤，所述斜拉索的另一端穿過所述傳動支撐圈與所述輪緣固定在一起，所述葉片上另設有 葉片斜拉索與所述斜拉索固定盤連接在一起，所述轉盤式平臺上固定安裝有支撐著所述葉 輪組的葉輪支撐架。
所述聚風罩呈半漏斗形設置于所述葉輪組前方中下部。
所述葉輪組的輪緣、傳動支撐圈、葉片和葉輪支撐架均為分段組合式結構。
部分所述斜拉索外部套裝著加固套管。
所述傳動支撐圈與所述輪緣之間設有副葉片。
所述葉輪支撐架分別設有多個帶傳動輪的發(fā)電機和多個較輕的支撐輪作為所述葉輪 組的支撐點，所述支撐輪和所述發(fā)電機傳動輪分別與所述傳動支撐圈側面緊密接觸。
所述軸承座底部設有排油孔，上部設有注油孔，所述軸承座的兩個軸孔與所述中心軸 之間設有密封圈。
本發(fā)明的優(yōu)點及所產生的積極的技術效果是由于本發(fā)明葉輪采用斜拉索結構，具體 是葉輪組的中心軸上設置固定有斜拉索的斜拉索固定盤,斜拉索的另一端穿過中心軸與輪 緣之間的傳動支撐圈與輪緣固定在一起，同時葉片上還另設有葉片斜拉索與斜拉索固定盤 連接在一起，則傳動支撐圈、葉片斜拉索、斜拉索為葉輪增加了不同支點，明顯增強了葉輪的承受能力，使葉片不易彎曲折損，為大型葉輪制造提供了安全技術保障，從根本上解 決了現(xiàn)有大型風力發(fā)電機存在的機械強度差的問題。半漏斗形的聚風罩可使葉輪上中下風 力均衡，解決了因葉片所處位置不同，上下葉片受力不均所產生的葉片抖動和噪音的問題， 既環(huán)保又延長了整機使用壽命。輪緣及葉片等大型部件均可分段制造，分段運輸，現(xiàn)場組 合，因此解決了現(xiàn)有風力發(fā)電機實施難度大，實用性差的問題，便于實施。另外，葉輪支 撐架分別設有多個發(fā)電機，發(fā)電機上傳動輪通過傳動支撐圈作為葉輪組支點的同時在傳動 支撐圈帶動下轉動并將動力傳送給發(fā)電機以此達到發(fā)電的目的。葉輪支撐架設有多個較輕
的支撐輪做為葉輪組的支撐點。由于本發(fā)明傳動支撐圈可放大或縮小，所以無須單一調整 發(fā)電機傳動輪大小，根據(jù)調速所需調整傳動支撐圈和發(fā)電機傳動輪大小，所以本機調速范 圍寬無需變速箱。


結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明的一種具體結構示意圖2是本發(fā)明的一種葉輪組結構示意圖3是本發(fā)明的另一種葉輪組結構示意圖。
圖中序號說明1中心軸、2軸承、3斜拉索固定盤、4葉片、5輪緣、6斜拉索、7 葉片斜拉索、8傳動支撐圈、9支撐輪、IO葉輪支撐架、ll葉片連接套、12發(fā)電機、13 轉盤式平臺、14聚風罩、15中心軸支架、16加固套管、17副葉片。
具體實施例方式
根據(jù)圖l-3詳細描述本發(fā)明的具體結構。該機由轉盤式平臺13及設置在該平臺上的 呈半漏斗形的聚風罩14、葉輪組、中心軸支架15、葉輪支撐架10等組成。轉盤式平臺 13可直接設在高層建筑基座之上，也可利用支柱設置于陸地及海上。轉盤式平臺13設有 偏航電動機(圖中未示出)及滾動體，可隨風向變化而調整方向。葉輪組由輪緣5、葉片
4、 中心軸l、設置在中心軸l上的葉片連接套ll、斜拉索斜拉索固定盤3等組成，輪緣
5、 傳動支撐圈8、葉輪支撐架10以及葉片4均可分段制造，分段運輸，現(xiàn)場組合。中心 軸1兩端利用軸承2和軸承座組裝在中心軸支架15上，軸承2和軸承座為含油型，軸承 座底部中心位置設有排油孔，上部設有注油孔，兩孔均設有螺紋及螺栓，軸承座的兩個軸 孔與中心軸l之間設有密封圈，排油孔、注油孔、密封圈圖中未示出。
葉片4根部固定在葉片連接套11上，葉片4尖部固定在輪緣5上，葉片4中部固定 于中心軸1與輪緣5之間設置的傳動支撐圈8上。斜拉索固定盤3與輪緣5之間設有斜拉 索6，即固定有斜拉索6的斜拉索固定盤3分別設置在中心軸1的葉片連接套11兩側， 而斜拉索6的另一端穿過傳動支撐圈8與輪緣5固定在一起，斜拉索6部分貫穿了葉片4。為了加強支撐，葉片4上另設有葉片斜拉索7也與斜拉索固定盤3連接在一起。在葉輪組 后方，固定安裝有支撐著葉輪組的葉輪支撐架10。葉輪支撐架10設有多個發(fā)電機12，利 用發(fā)電機傳動輪和多個較輕的支撐輪9作為葉輪組的支撐點，支撐輪9和發(fā)電機傳動輪分 別與傳動支撐圈8側面緊密接觸。支撐輪與發(fā)電機傳動輪在支撐葉輪組的同時，將動力傳 送給發(fā)電機以達到發(fā)電的目的。
本發(fā)明的葉輪組可有兩種實施方案方案一，如圖2所示，葉片4的葉根固定于葉片 連接套11上，葉中與傳動支撐圈8和斜拉索6固定在一起，葉尖固定于輪緣5，且部分 斜拉索6套裝于加固套管16內；方案二，如圖3所示，與方案一的不同之處在于，傳動 支撐圈8與輪緣5之間設有副葉片17。圖中斜拉索6可按自行車輻條或摩天輪斜拉索編 排均可。
權利要求
1、一種加強型風力發(fā)電機，包括轉盤式平臺和組裝其上的葉輪組、聚風罩，其特征在于所述葉輪組的中心軸兩端利用軸承、軸承座組裝在所述轉盤式平臺上設置的中心軸支架上，所述葉輪組的葉片根部固定在所述中心軸上的葉片連接套上，所述葉片尖部固定在所述葉輪組的輪緣上，所述葉片中部固定于所述中心軸與所述輪緣之間設置的傳動支撐圈，所述中心軸上的葉片連接套兩側分別設置固定有斜拉索的斜拉索固定盤，所述斜拉索的另一端穿過所述傳動支撐圈與所述輪緣固定在一起，所述葉片上另設有葉片斜拉索與所述斜拉索固定盤連接在一起，所述轉盤式平臺上固定安裝有支撐著所述葉輪組的葉輪支撐架。
2、 根據(jù)權利要求l所述的加強型風力發(fā)電機，其特征在于所述聚風罩呈半漏斗形 設置于所述葉輪組前方中下部。
3、 根據(jù)權利要求1所述的加強型風力發(fā)電機，其特征在于所述葉輪組的輪緣、傳 動支撐圈、葉片和葉輪支撐架均為分段組合式結構。
4、 根據(jù)權利要求l所述的加強型風力發(fā)電機，其特征在于部分所述斜拉索外部套 裝著加固套管。
5、 根據(jù)權利要求l所述的加強型風力發(fā)電機，其特征在于所述傳動支撐圈與所述 輪緣之間設有副葉片。
6、 根據(jù)權利要求1所述的加強型風力發(fā)電機，其特征在于所述葉輪支撐架分別設 有多個帶傳動輪的發(fā)電機和多個較輕的支撐輪作為所述葉輪組的支撐點，所述支撐輪和所 述發(fā)電機傳動輪分別與所述傳動支撐圈側面緊密接觸。
7、 根據(jù)權利要求l所述的加強型風力發(fā)電機，其特征在于所述軸承座底部設有排 油孔，上部設有注油孔，所述軸承座的兩個軸孔與所述中心軸之間設有密封圈。
全文摘要
一種加強型風力發(fā)電機，從根本上解決了現(xiàn)有大型風力發(fā)電機存在的機械強度差、實施難度大、實用性差等問題，其技術要點是葉輪組的中心軸兩端利用軸承、軸承座組裝在轉盤式平臺上設置的中心軸支架上，葉輪組的葉片根部固定在中心軸上的葉片連接套上，葉片尖部固定在葉輪組的輪緣上，葉片中部固定于中心軸與輪緣之間設置的傳動支撐圈，中心軸上的葉片連接套兩側分別設置固定有斜拉索的斜拉索固定盤，斜拉索的另一端穿過傳動支撐圈與輪緣固定在一起，葉片上另設有葉片斜拉索與所述斜拉索固定盤連接在一起，轉盤式平臺上固定安裝有支撐著葉輪組的葉輪支撐架。其葉片受力均勻，可現(xiàn)場組裝，調速范圍寬且無需變速箱。適用于多種風力發(fā)電場所。
文檔編號F03D9/00GK101603509SQ20091001258
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權日2009年7月17日
發(fā)明者戚永維 申請人:戚永維