專利名稱：水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力機(jī)，特別是一種水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)。
技術(shù)背景
目前工業(yè)上使用的風(fēng)力機(jī)大多為水平軸螺旋槳式風(fēng)力機(jī)，風(fēng)能的利用效率通常只有為 30%，而設(shè)備成本非常高，造成風(fēng)力發(fā)電成本反而高于火電發(fā)電的成本。垂直軸阻力差型風(fēng) 力機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，如風(fēng)能的利用率高、在低速風(fēng)情況下也能啟動(dòng)、無需對(duì)風(fēng)裝置等等。但垂 直軸阻力差型風(fēng)力機(jī)在工業(yè)上一直未被廣泛釆用，原因是轉(zhuǎn)子在水平方向上不平衡的受力會(huì) 產(chǎn)對(duì)機(jī)身和塔架產(chǎn)生扭力和振動(dòng)，這在工程上不易解決。另外，轉(zhuǎn)子的水平旋臂屬于懸臂結(jié) 構(gòu)，在工程上盡量避免制作。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服水平軸螺旋槳式風(fēng)力機(jī)及垂直軸阻力差型風(fēng)力機(jī)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種 水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)，該種風(fēng)力機(jī)在具備對(duì)風(fēng)能的高吸收效率的同時(shí)，還具備便于 工業(yè)制造、安裝及低成本的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)，它由塔架、機(jī)臺(tái)、 塔架與機(jī)臺(tái)之間的聯(lián)結(jié)總成、水平軸、水平軸兩端對(duì)稱放置的兩個(gè)阻力差型轉(zhuǎn)子、機(jī)臺(tái)上用 于支承水平軸的軸承總成、傳動(dòng)齒輪、變速箱、發(fā)電機(jī)、對(duì)風(fēng)舵組成，所述轉(zhuǎn)子由輪轂及相互 成120度均勻分布的三扇槽形葉片組成。
本實(shí)用新型的有益效果是
(一)與垂直軸阻力差型風(fēng)力機(jī)比較
首先本實(shí)用新型克服了垂直軸阻力差型風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子水平方向作用于塔架上的扭力和振動(dòng)。其次，由于兩個(gè)轉(zhuǎn)子與塔架中軸線的距離關(guān)系緊湊，避丌了垂直軸阻力差型風(fēng)力機(jī)水平 旋臂這種懸臂結(jié)構(gòu)。
(二)與水平軸螺旋槳式風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)相比
首先，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單合理，成本更低。水平軸螺旋槳式風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是懸在機(jī)艙的前 端，因而給機(jī)艙前端一個(gè)向下的力矩，這在大型風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)上體現(xiàn)更明顯。這就是為什么水 平軸螺旋槳式風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉一定要使用昂貴的碳纖維等輕型材料制造。而本發(fā)明由于采用 對(duì)稱雙轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，因而可將雙轉(zhuǎn)子的重心調(diào)整到機(jī)艙中心及塔架的中軸線上，因而對(duì)轉(zhuǎn)子的 重量要求沒有水平軸螺旋槳式風(fēng)力機(jī)嚴(yán)格。因此本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片可采用廉價(jià)的鋼管和琉璃鋼， 大大降低設(shè)備成本。
其次，本實(shí)用新型對(duì)風(fēng)的適應(yīng)范圍更寬。水平軸螺旋槳式風(fēng)力機(jī)由于是將風(fēng)力的一部分 (約為1/3)轉(zhuǎn)化為扭力，因而更多的風(fēng)力是作為正向的推力作用在槳葉和機(jī)身上，通常大型 機(jī)在風(fēng)速大到一定程度時(shí)必須順槳以防止損傷。此外這種風(fēng)力機(jī)在低速風(fēng)時(shí)不易啟動(dòng)。本實(shí) 用新型由于風(fēng)的推力直接推動(dòng)葉片做功，因而在產(chǎn)生相同的功率的情況下本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子的 迎風(fēng)面要減少2/3。另外由于相鄰葉片之間聯(lián)接有鋼管和鋼絲繩，從而使聯(lián)三扇葉片形成一個(gè) 整體，大大增強(qiáng)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度。因此本發(fā)明在一般的強(qiáng)風(fēng)可正常工作。另外，本發(fā)明在低速風(fēng) 情況下也能工作。


圖1為風(fēng)力機(jī)的正視圖。
圖2為風(fēng)力機(jī)的側(cè)視圖。 圖3為風(fēng)力機(jī)的俯視圖。 圖4為扇葉的結(jié)構(gòu)圖。
圖中(1)塔架、(2)機(jī)臺(tái)、(3)塔架與機(jī)臺(tái)之間的聯(lián)結(jié)總成、(4)水平軸、(5)水平軸 兩端對(duì)稱放置的的阻力差型雙轉(zhuǎn)子、(6)機(jī)臺(tái)上用于支承水平軸的軸承總成、(7)傳動(dòng)齒輪、(8)增速箱、(9)發(fā)電機(jī)、(10)對(duì)風(fēng)舵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合.附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
轉(zhuǎn)子由輪轂(11)、及相互成120度均勻分布的三個(gè)鋼管旋臂(13)及扇葉(12)組成。 扇葉(12)為開口呈長(zhǎng)方形、橫截面呈U字型的槽。它由鋼管龍骨架(16)和玻璃鋼蒙 皮(17)構(gòu)成。龍骨架(16)由三根平行的鋼管立柱(19)中間焊接D字狀鋼環(huán)(20)而成。 槽內(nèi)安裝有5-30個(gè)橫隔板(21)，目的是增加風(fēng)能的吸收率，阻止風(fēng)沿槽腔徑向流動(dòng)，同時(shí) 還能增加扇葉的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。這樣就形成扇葉在開口朝向風(fēng)時(shí)有很好的吸收風(fēng)能的能力，在開 口背向風(fēng)時(shí)由于槽底外表面呈流線形、具備良好的導(dǎo)流性能，因而風(fēng)阻很小。將扇葉的一端 焊接在鋼管旋臂(13)上，通過鋼管旋臂(13)聯(lián)結(jié)到輪轂(11)上。三根葉片之間有加強(qiáng) 鋼桿(14)和鋼絲繩(15)，從而使聯(lián)三扇葉片形成一個(gè)整體，可增強(qiáng)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度。
轉(zhuǎn)子對(duì)稱地安裝在水平軸(4)的兩端，水平軸通過其兩側(cè)的軸承總成(6)與機(jī)臺(tái)結(jié)合。 水平軸中間安裝有傳動(dòng)齒輪(7)和剎車裝置(8)，傳動(dòng)齒輪(7)將機(jī)械能通過增速箱(8) 傳送給發(fā)電機(jī)(9)。
塔架與機(jī)臺(tái)之間的聯(lián)結(jié)總成(3)可使機(jī)臺(tái)(2)以塔架(1)中心軸為圓心水平轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì) 風(fēng)舵(10)垂直于水平軸(4)，對(duì)風(fēng)舵(10)驅(qū)動(dòng)機(jī)臺(tái)(2)水平轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)子葉片對(duì)向風(fēng)向。
權(quán)利要求1、一種水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)，其特征在于它由塔架、機(jī)臺(tái)、塔架與機(jī)臺(tái)之間的聯(lián)結(jié)總成、水平軸、水平軸兩端對(duì)稱放置的兩個(gè)阻力差型轉(zhuǎn)子、機(jī)臺(tái)上用于支承水平軸的軸承總成、傳動(dòng)齒輪、變速箱、發(fā)電機(jī)、對(duì)風(fēng)舵組成，所述轉(zhuǎn)子由輪轂及相互成120度均勻分布的三扇槽形葉片組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī),其特征是扇葉為丌口呈長(zhǎng)方 形、橫截面呈U字型的槽，它由鋼管龍骨架和玻璃鋼蒙皮構(gòu)成,龍骨架由三根平行的鋼管中間焊接D字狀鋼環(huán)而成，槽內(nèi)安裝有5-30個(gè)橫隔板，扇葉的一端焊接在鋼管旋臂上，通過鋼管旋 臂聯(lián)結(jié)到輪轂上,相鄰葉片之間聯(lián)結(jié)有鋼管和鋼絲繩。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)，其特征為兩個(gè)轉(zhuǎn)子豎直對(duì)稱地安裝在水平軸的兩端，水平軸通過其兩側(cè)的軸承總成與機(jī)臺(tái)結(jié)合,水平軸中間安裝有傳動(dòng)齒 輪和剎車裝置，傳動(dòng)齒輪將機(jī)械能通過增速箱傳送給發(fā)電機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)，其特征為其對(duì)風(fēng)舵垂直于水 平軸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)，其特征為在對(duì)風(fēng)舵的驅(qū)動(dòng)下， 機(jī)臺(tái)在塔架上水平轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)子葉片對(duì)向風(fēng)向。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力機(jī)，特別是一種水平軸阻力差型雙轉(zhuǎn)子風(fēng)力機(jī)。它由塔架、機(jī)臺(tái)、塔架與機(jī)臺(tái)之間的聯(lián)結(jié)總成、水平軸、水平軸兩端對(duì)稱放置的兩個(gè)阻力差型轉(zhuǎn)子、機(jī)臺(tái)上用于支承水平軸的軸承總成、傳動(dòng)齒輪、變速箱、發(fā)電機(jī)、對(duì)風(fēng)舵組成，所述轉(zhuǎn)子由輪轂及相互成120度均勻分布的三扇槽形葉片組成。本實(shí)用新型克服了垂直軸阻力差型風(fēng)力機(jī)水平方向作用于塔架上的扭力和振動(dòng)。由于兩個(gè)轉(zhuǎn)子與塔架中軸線的距離關(guān)系緊湊，因而省去了垂直軸阻力差型風(fēng)力機(jī)水平旋臂這種懸臂結(jié)構(gòu)，因而更便于工業(yè)制造。
文檔編號(hào)F03D7/02GK201396245SQ20092000555
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者森 楊 申請(qǐng)人:森 楊