本實(shí)用新型涉及新能源風(fēng)電設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種風(fēng)輪發(fā)電裝置葉片固定裝置、含該葉片固定裝置的風(fēng)葉輪輻式風(fēng)輪發(fā)電裝置、以及行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱。
背景技術(shù):
能源是全人類(lèi)天大之事,事關(guān)民生幸福安康,事關(guān)國(guó)家美麗富強(qiáng)。自人類(lèi)進(jìn)入科技社會(huì)以來(lái),對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。大量不可再生能源對(duì)環(huán)境造成的污染不斷加劇,已經(jīng)影響到全球自然環(huán)境以及氣候惡劣變化,影響到人類(lèi)的生存質(zhì)量。因此,尋求清潔能源迫在眉睫。作為取之不盡、永不枯竭的風(fēng)能,是大自然對(duì)人類(lèi)的恩賜。人們?cè)缇椭来笞匀坏娘L(fēng)能是人類(lèi)世世代代永遠(yuǎn)都用不完的能源。人類(lèi)為了更好的利用風(fēng)能而實(shí)用新型了各種各樣的風(fēng)葉、風(fēng)車(chē)等等風(fēng)能設(shè)備,并且堅(jiān)持不斷地向風(fēng)能的利用效率技術(shù)難題發(fā)出新的一輪又一輪的高科技挑戰(zhàn)。
風(fēng)輪做功的多少是取決于迎風(fēng)做功的風(fēng)葉面積多少,這是全球無(wú)可非議的定論。因此世界各國(guó)投入了大量的人力、物力、財(cái)力來(lái)研發(fā)制造超長(zhǎng)超大的風(fēng)電葉片以便能捕獲更多的風(fēng)能作為發(fā)電動(dòng)力。但是各國(guó)在研發(fā)超長(zhǎng)超大的風(fēng)葉過(guò)程中,遇到的瓶頸難題至今未能克服。目前,全球的風(fēng)電葉片的長(zhǎng)度至今很難突破100米。
再者,即使超長(zhǎng)超大的風(fēng)葉研發(fā)成功,僅以“三把尖刀式葉片”的構(gòu)造模式依然很難獲得高效益的風(fēng)能。這是因?yàn)槿鸭獾妒饺~片的風(fēng)輪構(gòu)造模式在源頭上就存在著對(duì)自然風(fēng)能利用率的先天性不足的缺陷,是偏離了自然風(fēng)力的自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律現(xiàn)實(shí)。因?yàn)榇笞匀辉诖蠖鄶?shù)地區(qū)和大多數(shù)時(shí)間里,通常是以常態(tài)化的低風(fēng)力(微風(fēng)至清風(fēng))為主,大風(fēng)、颶風(fēng)所占的時(shí)間和地區(qū)以年計(jì)算都是很少的。而對(duì)風(fēng)能的采集必須符合在大自然常態(tài)的低風(fēng)力自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律條件下,使風(fēng)葉獲取到最大最多的風(fēng)能效率,并且產(chǎn)生最大扭轉(zhuǎn)力,才算是真正的高效率的風(fēng)電設(shè)備。真因?yàn)楝F(xiàn)有三把尖刀式葉片結(jié)構(gòu)的風(fēng)能效率低,造成風(fēng)電成本高,發(fā)電效益差,需要依賴(lài)國(guó)家補(bǔ)貼獎(jiǎng)勵(lì)才能運(yùn)行,使得風(fēng)電能源難能進(jìn)入市場(chǎng)化運(yùn)作。
因此,需要一種改進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,其在常態(tài)化的低風(fēng)力下即能高效率工作,提高風(fēng)能的利用效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種風(fēng)輪發(fā)電裝置葉片固定裝置。
本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是提供一種含上述葉片固定裝置的風(fēng)葉輪輻式風(fēng)輪發(fā)電裝置。
本實(shí)用新型的第三個(gè)目的是提供一種行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱。
一種風(fēng)輪發(fā)電裝置葉片固定方法,所述固定方法是通過(guò)將葉片的一端固定在外輪圈上,另一端固定在中心輪轂上來(lái)對(duì)葉片進(jìn)行兩頭固定。
一種風(fēng)輪發(fā)電裝置葉片固定裝置,所述葉片固定裝置包括中心輪轂和至少一個(gè)外輪圈;所述中心輪轂可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在塔柱頂上;所述中心輪轂和外輪圈之間固定有若干葉片和若干斜拉索;
其中,所述中心輪轂包括軸筒和兩端輪轂,所述兩端輪轂包括第一輪轂和第二輪轂,所述第一輪轂和第二輪轂分別連接設(shè)置在軸筒的兩端;每個(gè)葉片的一端固定在第一輪轂上,另一端固定在外輪圈上;每個(gè)斜拉索的一端固定在第二輪轂上,另一端固定在外輪圈上;或者
所述中心輪轂包括軸筒、兩端輪轂和中段輪轂,所述兩端輪轂包括第一輪轂和第二輪轂,所述第一輪轂和第二輪轂分別連接設(shè)置在軸筒的兩端,所述中段輪轂設(shè)置在軸筒的中心段;每個(gè)葉片的一端固定在中段輪轂上,另一端固定在外輪圈上;每個(gè)斜拉索的一端固定在第一輪轂或第二輪轂上,另一端固定在外輪圈上。
本實(shí)用新型風(fēng)輪輪轂、外輪圈、葉片、斜拉索之間的固定是類(lèi)似摩天輪原理,將葉片的一端斜拉在中心一側(cè)輪轂上或?qū)⑷~片固定在中段輪轂上,另一端固定在外輪圈上,來(lái)對(duì)葉片進(jìn)行兩頭固定。與現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片僅依靠風(fēng)葉根部固定在內(nèi)輪轂,另一端不固定的單一固定的固定方式不同。這種葉片兩頭固定模式能夠使每個(gè)風(fēng)輪發(fā)電裝置上可以安裝若干葉片而不限制于現(xiàn)有的三把尖刀式葉片。
一種風(fēng)輪發(fā)電裝置,所述風(fēng)輪發(fā)電裝置包括:塔柱、風(fēng)輪和至少兩臺(tái)以上發(fā)電機(jī);所述風(fēng)輪包括中心輪轂、至少一個(gè)外輪圈、若干葉片和若干斜拉索;所述中心輪轂可轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在塔柱頂上;所述中心輪轂和外輪圈之間固定有若干葉片和若干斜拉索;在所述外輪圈上設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),形成外輪圈飛輪式主驅(qū)動(dòng)輪;所述發(fā)電機(jī)可受外輪圈驅(qū)動(dòng)發(fā)電;
其中,所述中心輪轂包括軸筒和兩端輪轂,所述兩端輪轂包括第一輪轂和第二輪轂,所述第一輪轂和第二輪轂分別連接設(shè)置在軸筒的兩端;每個(gè)葉片的一端固定在第一輪轂上,另一端固定在外輪圈上;每個(gè)斜拉索的一端固定在第二輪轂上,另一端固定在外輪圈上;或者
所述中心輪轂包括軸筒、兩端輪轂和中段輪轂,所述兩端輪轂包括第一輪轂和第二輪轂,所述第一輪轂和第二輪轂分別連接設(shè)置在軸筒的兩端,所述中段輪轂設(shè)置在軸筒的中心段;每個(gè)葉片的一端固定在中段輪轂上,另一端固定在外輪圈上;每個(gè)斜拉索的一端固定在第一輪轂或第二輪轂上,另一端固定在外輪圈上。
本實(shí)用新型的風(fēng)輪發(fā)電裝置的葉片采用兩頭固定模式,可以設(shè)置安裝若干葉片,能獲得巨大的單機(jī)風(fēng)葉面積;利用外輪圈驅(qū)動(dòng)獲得的高線(xiàn)速度來(lái)傳遞風(fēng)力能量,這種發(fā)電驅(qū)動(dòng)模式淘汰了現(xiàn)有技術(shù)中依靠風(fēng)輪中心軸的慢轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)模式。
在外輪圈設(shè)置驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的具體實(shí)現(xiàn)方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依照需要自行選擇采用現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的任意方式。所述發(fā)電機(jī)為直驅(qū)發(fā)電機(jī)。
進(jìn)一步地,所述風(fēng)輪發(fā)電裝置還包括:被驅(qū)動(dòng)輪,所述外輪圈作為主驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)輪來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
進(jìn)一步地,所述風(fēng)輪發(fā)電裝置還包括:行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱;
所述行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱包括至少一組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定內(nèi)齒圈、輸入軸、中心軸、輸出軸,所述行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行星齒輪嚙合于固定內(nèi)齒圈;
每組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:一個(gè)無(wú)齒太陽(yáng)輪、至少三個(gè)行星齒輪和一個(gè)行星支架輪;無(wú)齒太陽(yáng)輪在其中心設(shè)置輸入軸,并設(shè)置連接中心軸,中心軸的另一端連接在輸出軸內(nèi);每個(gè)行星齒輪均具有中心軸孔、行星齒輪外齒圈、以及設(shè)置在行星齒輪圈內(nèi)徑面的滑槽;無(wú)齒太陽(yáng)輪在接近太陽(yáng)輪本體的外圓處設(shè)置推軸,正對(duì)行星齒輪的中心軸孔;行星支架輪繞中心軸設(shè)置,且在接近行星支架輪本體的外圓處設(shè)置短軸頭,短軸頭一端設(shè)置滑動(dòng)件,滑動(dòng)件裝在行星齒輪滑槽內(nèi)配合其滾動(dòng)而滑動(dòng),通過(guò)無(wú)齒太陽(yáng)輪驅(qū)動(dòng)行星齒輪滾動(dòng)時(shí)對(duì)滑動(dòng)件產(chǎn)生的偏心杠桿驅(qū)動(dòng)力迫使其滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)行星支架輪旋轉(zhuǎn),即形成了行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)行星支架輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu);
所述輸入軸可受外輪圈驅(qū)動(dòng),所述輸出軸與發(fā)電機(jī)相連。
本實(shí)用新型的風(fēng)輪發(fā)電裝置是利用多片輪輻風(fēng)葉式固定外輪圈,外輪圈設(shè)置為主驅(qū)動(dòng)輪,直接驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪系統(tǒng)帶動(dòng)行星齒輪箱內(nèi)的行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)行星支架輪運(yùn)轉(zhuǎn),行星齒輪箱的輸出軸與發(fā)電機(jī)相連,多臺(tái)行星齒輪箱連接多臺(tái)發(fā)電機(jī)。
進(jìn)一步地,所述葉片靠近外輪圈一側(cè)的葉片寬度大于靠近中心輪轂的葉片寬度。與現(xiàn)有的尖刀式葉片不同,這種上寬下窄的結(jié)構(gòu)會(huì)增大葉片的受力面積。
進(jìn)一步地,所述塔柱包括第一塔柱和第二塔柱;所述中心輪轂的軸筒的兩端輪轂主軸分別設(shè)置在第一塔柱和第二塔柱上。與單一塔柱相比,雙塔柱結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固,更有利于中心輪轂和風(fēng)輪的穩(wěn)定性。
進(jìn)一步地,所述塔柱包括主塔柱、輔塔柱和第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架;所述中心輪轂可轉(zhuǎn)動(dòng)地固設(shè)在主塔柱和輔塔柱頂上;所述主塔柱固定在地面上,所述第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在主塔柱根段以上、接近平對(duì)風(fēng)輪底部,所述輔塔柱固定設(shè)置在第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架上。
進(jìn)一步地,所述風(fēng)輪發(fā)電裝置還包括:上轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu);所述上轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在主塔柱頂部,其上設(shè)置中心輪轂主軸;所述下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架中心上,在主塔柱上部還延伸設(shè)置有若干第二斜拉索,第二斜拉索的另一端固定在第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架的邊緣。
進(jìn)一步地,所述塔柱包括:固定塔軸、第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架、前塔柱和后塔柱;所述固定塔軸固定在地面上,所述第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在固定塔軸上,所述前塔柱和后塔柱固定設(shè)置在第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架上,所述中心輪轂的主軸分別設(shè)置在前塔柱和后塔柱頂上,在所述前塔柱和后塔柱的頂上還延伸設(shè)置有若干第三斜拉索,第三斜拉索的另一端固定在第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架的邊緣。
進(jìn)一步地,所述葉片為固定迎風(fēng)角度葉片或可調(diào)迎風(fēng)角度葉片。當(dāng)使用固定迎風(fēng)角度的葉片時(shí),在颶風(fēng)、大風(fēng)時(shí),上下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)使系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)使整個(gè)大風(fēng)輪以0角度迎風(fēng)。當(dāng)使用可調(diào)迎風(fēng)角度的葉片時(shí),當(dāng)風(fēng)輪正面面對(duì)颶風(fēng)時(shí),所有葉片都會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為迎風(fēng)0角度以減少颶風(fēng)推力。
一種行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱,包括至少一組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定內(nèi)齒圈、輸入軸、中心軸、輸出軸,所述行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行星齒輪嚙合于固定內(nèi)齒圈;
每組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:一個(gè)無(wú)齒太陽(yáng)輪、至少三個(gè)行星齒輪和一個(gè)行星支架輪;無(wú)齒太陽(yáng)輪在其中心設(shè)置輸入軸,并設(shè)置連接中心軸,中心軸的另一端連接在輸出軸內(nèi);每個(gè)行星齒輪均具有中心軸孔、行星齒輪外齒圈、以及設(shè)置在行星齒輪圈內(nèi)徑面的滑槽;無(wú)齒太陽(yáng)輪在接近太陽(yáng)輪本體的外圓處設(shè)置推軸,正對(duì)行星齒輪的中心軸孔;行星支架輪繞中心軸設(shè)置,且在接近行星支架輪本體的外圓處設(shè)置短軸頭,短軸頭一端設(shè)置滑動(dòng)件,滑動(dòng)件裝在行星齒輪滑槽內(nèi)配合其滾動(dòng)而滑動(dòng),通過(guò)無(wú)齒太陽(yáng)輪驅(qū)動(dòng)行星齒輪滾動(dòng)時(shí)對(duì)滑動(dòng)件產(chǎn)生的偏心杠桿驅(qū)動(dòng)力迫使其滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)行星支架輪旋轉(zhuǎn),即形成了行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)行星支架輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本實(shí)用新型的風(fēng)輪可安裝若干輪輻風(fēng)葉式葉片并使用兩頭固定模式,因而可構(gòu)造設(shè)計(jì)成無(wú)限的巨大風(fēng)輪,徹底改變了全球風(fēng)電葉片以根部的單一固定模式。兩頭固定模式使得單個(gè)大風(fēng)輪的葉片數(shù)量可大量增加,改變了現(xiàn)有技術(shù)中僅靠三片尖葉迎風(fēng)的構(gòu)造模式,實(shí)現(xiàn)了多風(fēng)葉風(fēng)輪的巨大單機(jī)風(fēng)葉面積,超多的葉片面積能捕獲大自然空中的巨大面積的風(fēng)動(dòng)能量,改變了全球風(fēng)電迎風(fēng)力小而少的缺陷,本實(shí)用新型的風(fēng)輪的扭轉(zhuǎn)力大,裝機(jī)容量大,可達(dá)幾萬(wàn)千瓦以上不限,使得發(fā)電效率高,運(yùn)行成本低,發(fā)電質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
2、本實(shí)用新型通過(guò)在外輪圈上設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),構(gòu)成外輪圈飛輪式主驅(qū)動(dòng)輪以高線(xiàn)速驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱的發(fā)電傳動(dòng)模式,徹底改變了現(xiàn)有技術(shù)中以風(fēng)輪中心慢轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)增速齒輪箱的發(fā)電傳動(dòng)模式,同時(shí)該風(fēng)輪發(fā)電裝置具備了巨大飛輪的慣性效應(yīng)、蓄能、穩(wěn)速等功能。
3、本實(shí)用新型的風(fēng)輪發(fā)電裝置優(yōu)選配置行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱,外輪圈為主驅(qū)動(dòng)輪直接或間接驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪帶動(dòng)齒輪箱內(nèi)的多道行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)行星支架輪運(yùn)動(dòng),開(kāi)創(chuàng)了行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)行星支架輪傳動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的節(jié)能驅(qū)動(dòng)模式。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是實(shí)施例1的風(fēng)輪發(fā)電裝置的側(cè)視圖。
圖2是實(shí)施例1的風(fēng)輪發(fā)電裝置的主視圖。
圖3是實(shí)施例1的中心輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是實(shí)施例1的行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是實(shí)施例1的行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱的原理示意圖。
圖6是實(shí)施例2的風(fēng)輪發(fā)電裝置的側(cè)視圖。
圖7是實(shí)施例3的葉片固定結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是實(shí)施例4的葉片固定結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型,下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的,不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
如圖1和2所示,是實(shí)施例1的風(fēng)輪發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該風(fēng)輪發(fā)電裝置包括:塔柱、風(fēng)輪、被驅(qū)動(dòng)輪、行星齒輪偏心驅(qū)動(dòng)齒輪箱、多臺(tái)發(fā)電機(jī)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
風(fēng)輪包括中心輪轂3、外輪圈4、若干葉片5和若干第一斜拉索6。
如圖3所示,中心輪轂3包括軸筒10和兩端輪轂,兩端輪轂為第一輪轂13和第二輪轂14,第一輪轂13和第二輪轂14分別連接設(shè)置在軸筒10的兩端。每個(gè)葉片5的一端固定在第一輪轂13上,另一端固定在外輪圈4上;每個(gè)第一斜拉索6的一端固定在第二輪轂14上,另一端固定在外輪圈4上。
塔柱系統(tǒng)包括主塔柱1、輔塔柱2和第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架9。主塔柱1使用塔樁固定系統(tǒng)固定在地面上,塔樁固定系統(tǒng)包括灌注樁12、基地板57和十字梁58。地面7上可以覆蓋泥土1米以上,并可以種上植物。中心輪轂3可轉(zhuǎn)動(dòng)地固設(shè)在主塔柱1頂上,中心軸的兩端分別設(shè)置在主塔柱1和輔塔柱2上。塔柱可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼塔筒結(jié)構(gòu)等。主塔柱、輔塔柱系統(tǒng)各部件的直經(jīng)、壁厚、高度等都隨設(shè)計(jì)的風(fēng)輪發(fā)電裝置的機(jī)型大小而定。
第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架9可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在主塔柱1上、風(fēng)輪底部的下端。輔塔柱2固定設(shè)置在第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架9上。
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括上轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。上轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在主塔柱1頂部,其上設(shè)置中心輪轂主軸。下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置在第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架9上。在主塔柱1上部還延伸設(shè)置有若干第二斜拉索11,第二斜拉索11的另一端固定在第一轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架9的邊緣。通過(guò)設(shè)置第二斜拉索11使得上、下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可同步轉(zhuǎn)向,同時(shí)輔塔柱2可跟隨上、下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)同步轉(zhuǎn)向。而上、下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)置使得風(fēng)輪可以在水平方向迎風(fēng)移動(dòng)。上轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù),在此不做詳述,本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照需要選擇合適的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
葉片5靠近中心輪轂3一側(cè)的葉片寬度小于靠近外輪圈4一側(cè)的葉片寬度。每個(gè)葉片的縱向由若干拉索加強(qiáng)筋組成,外部設(shè)有玻璃鋼或鋼薄膜結(jié)構(gòu)或纖維防水布。葉片之間的間距無(wú)需限定,可為6-10米,匹配輪轂的材質(zhì)符合承受能力即可。
外輪圈4的外圓面上設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)16(圖中為放大示意圖),構(gòu)成外輪圈飛輪式主驅(qū)動(dòng)輪。驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)16可以是任意結(jié)構(gòu),例如齒輪狀,只需滿(mǎn)足可以帶動(dòng)被驅(qū)動(dòng)輪即可。
被驅(qū)動(dòng)輪為現(xiàn)有技術(shù),只要是可以受驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)16驅(qū)動(dòng),同時(shí)可將該驅(qū)動(dòng)傳送給行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱即可,在此不做詳述,本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照需要選擇合適的被驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)。
如圖4和5所示,是本實(shí)用新型的行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)節(jié)能齒輪箱(簡(jiǎn)稱(chēng)行星齒輪箱)的結(jié)構(gòu)示意圖。
該行星齒輪箱的整體結(jié)構(gòu)包括圓筒狀殼體45、殼體底腳46(用于整個(gè)行星齒輪箱的安裝)、前端蓋44和后端蓋43,并由設(shè)置在圓筒狀殼體45的內(nèi)徑面處的固定內(nèi)齒圈51充當(dāng)固定的內(nèi)齒輪。前端蓋44與輸入軸40交接處設(shè)有輸入軸軸承蓋42,后端蓋43與輸出軸39交接處設(shè)有輸出軸軸承蓋41。圖中,滾動(dòng)件以標(biāo)號(hào)49表示,短軸頭以標(biāo)號(hào)48表示,滑動(dòng)塊以標(biāo)號(hào)50表示。
該行星齒輪箱內(nèi)設(shè)有多組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所有行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行星齒輪均嚙合于內(nèi)齒圈51。內(nèi)齒圈51的數(shù)量及位置依照行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量和位置對(duì)應(yīng)設(shè)置。
第一組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:一個(gè)無(wú)齒太陽(yáng)輪36、至少3-4個(gè)行星齒輪(本實(shí)施例的圖中是設(shè)置了四個(gè)行星齒輪)、一個(gè)行星支架輪56。無(wú)齒太陽(yáng)輪36在其中心設(shè)置輸入軸40,并設(shè)置連接中心軸47,中心軸47的另一端連接在輸出軸39的軸頭中心孔內(nèi)。無(wú)齒太陽(yáng)輪36在接近太陽(yáng)輪本體的外圓處四等分,并在四個(gè)軸孔設(shè)置四根推軸,正對(duì)四個(gè)行星齒輪的中心軸孔53,兩者相連后可推動(dòng)四個(gè)行星齒輪滾動(dòng)。每個(gè)行星齒輪均具有中心軸孔53、行星齒輪外齒圈(圖中未示出)、以及設(shè)置在行星齒輪圈內(nèi)徑面的滑槽(圖中未示出)。行星支架輪56繞中心軸47設(shè)置,且在接近行星支架輪本體的外圓處設(shè)置短軸頭48,短軸頭48一端設(shè)置滑動(dòng)件50,滑動(dòng)件50裝在行星齒輪滑槽內(nèi)配合其滾動(dòng)而滑動(dòng),通過(guò)無(wú)齒太陽(yáng)輪36驅(qū)動(dòng)行星齒輪37滾動(dòng)時(shí)對(duì)滑動(dòng)件50產(chǎn)生的偏心杠桿驅(qū)動(dòng)力迫使其滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)行星支架輪56旋轉(zhuǎn),即形成了行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)行星支架輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
從第二組起,每組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括:一個(gè)行星支架輪56、一個(gè)無(wú)齒太陽(yáng)輪36、3至4個(gè)以上行星齒輪37、一套內(nèi)齒圈51、短軸頭48、滑動(dòng)件50。其中行星支架輪56和無(wú)齒太陽(yáng)輪36連接成一體設(shè)置。依照需要可設(shè)置若干組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在每一個(gè)行星支架輪上都兼有無(wú)齒太陽(yáng)輪36的功能,可驅(qū)動(dòng)4個(gè)行星齒輪運(yùn)轉(zhuǎn),由此便可實(shí)現(xiàn)一組又一組循環(huán)重復(fù)組合的行星支架輪推動(dòng)行星齒輪偏心杠桿組合模式,直至末道行星支架輪中心連接輸出軸39為止。
圖3中的滾動(dòng)件49是針對(duì)多組行星齒輪偏心杠桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的超長(zhǎng)中心軸的軸中段位置處所設(shè)置。滾動(dòng)件49與外殼45相連,起到對(duì)超長(zhǎng)中心軸穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)不跳動(dòng)的作用。
被驅(qū)動(dòng)輪與行星齒輪箱的輸入軸40相連,行星齒輪箱的輸出軸39與發(fā)電機(jī)相連,進(jìn)行發(fā)電。
可以理解,該風(fēng)輪發(fā)電裝置依照需要還包括有發(fā)電配電系統(tǒng)、避雷系統(tǒng)、偏航解纜系統(tǒng)。發(fā)電配電系統(tǒng)包括功率輔助調(diào)節(jié)器、無(wú)功補(bǔ)償電容、失速保護(hù)系統(tǒng)等的電配網(wǎng)絡(luò)總成單元、連接蓄電池整流充電器總成系統(tǒng)單元、連接數(shù)字逆變器交流電總成單元以及連接供電輸電總成單元。可配置1000轉(zhuǎn)左右的25年以上使用期的1-2兆瓦級(jí)的無(wú)刷雙饋直驅(qū)發(fā)電機(jī)多臺(tái)。在支撐架上設(shè)有發(fā)電機(jī)底座固定位置,通過(guò)發(fā)電機(jī)固定螺栓固定發(fā)電機(jī)。避雷系統(tǒng),包括避雷塔、避雷器、避雷針等。轉(zhuǎn)向偏航解纜系統(tǒng)。電配系統(tǒng),包括發(fā)電、配電、變電、輸電等智能化系統(tǒng)。這幾個(gè)系統(tǒng)均可采用現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)來(lái)設(shè)置,在此不再贅述。
輪轂可以是超大直徑輪轂,無(wú)需限定直徑。中心輪轂軸筒的長(zhǎng)度可達(dá)30米,輪轂軸筒軸徑可達(dá)3米,均無(wú)需限定。
葉片長(zhǎng)度可達(dá)100米以上,突破了現(xiàn)有的風(fēng)電葉片百米以上的制造瓶頸;葉片超薄、超輕,改變了現(xiàn)有的風(fēng)電葉片根部粗大、小尖葉的構(gòu)造模式。
單個(gè)風(fēng)輪機(jī)外輪圈齒輪底下可配裝數(shù)臺(tái)高速發(fā)電機(jī),改變了現(xiàn)有技術(shù)以風(fēng)輪中心安裝單一發(fā)電機(jī)的傳統(tǒng)模式。數(shù)臺(tái)發(fā)電機(jī)全智能配合風(fēng)力大小而自動(dòng)停、啟運(yùn)轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)力大時(shí)所有發(fā)電機(jī)全部滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電,扭轉(zhuǎn)力變小時(shí)可以接順序自動(dòng)調(diào)節(jié)要停止工作的發(fā)電機(jī),反之隨即啟動(dòng)發(fā)電。還可以采用現(xiàn)有快速響應(yīng)智能負(fù)載恒頻追蹤科技設(shè)備,例如變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電負(fù)載并網(wǎng)控制,以每秒數(shù)百萬(wàn)次或數(shù)萬(wàn)次在線(xiàn)監(jiān)測(cè)跟蹤風(fēng)速變化和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速以及發(fā)電機(jī)負(fù)載、電流、電壓等變化,全范圍智能化調(diào)控啟動(dòng)、停止發(fā)電設(shè)備,增減發(fā)電總量。必要時(shí),還可啟用儲(chǔ)備電源上網(wǎng)供電。單個(gè)風(fēng)輪發(fā)電裝置的裝機(jī)容量可達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦以上無(wú)限,功率大、發(fā)電量大,使得風(fēng)力發(fā)電的制造成本降低,單個(gè)風(fēng)輪發(fā)電裝置裝機(jī)總價(jià)分?jǐn)偯壳咭磺г笥?;風(fēng)力發(fā)電效率高,運(yùn)行300至500天可收回全部投資總額;發(fā)電運(yùn)行成本低,低損耗,管理維護(hù)費(fèi)用低。
本實(shí)用新型的風(fēng)輪發(fā)電裝置的安裝區(qū)域廣,適應(yīng)性、實(shí)用性強(qiáng),可在任何地區(qū)安裝,無(wú)論是海上、島嶼、海邊、海岸、沙灘、沙漠、戈壁灘、草原、森林、江邊、江堤、湖上、湖邊、黃土高原、荒地、荒山、山區(qū)、山頭、公路鐵路沿線(xiàn)、高壓電網(wǎng)沿線(xiàn)、城市、鄉(xiāng)村等等。
實(shí)施例2
如圖6所示,是實(shí)施例2的風(fēng)輪發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)有所不同。中心輪轂包括軸筒、兩端輪轂和中段輪轂60,兩端輪轂為第一輪轂和第二輪轂,第一輪轂和第二輪轂分別連接設(shè)置在軸筒的兩端,中段輪轂60設(shè)置在軸筒的中心段。每個(gè)葉片5的一端固定在中段輪轂60上,另一端固定在外輪圈4上,葉片5為豎直狀態(tài)。每個(gè)第一斜拉索6的一端固定在第一輪轂或第二輪轂上,另一端固定在外輪圈4上。
在實(shí)施例2中,塔柱系統(tǒng)包括固定塔軸22、第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架20、前塔柱21和后塔柱62。固定塔軸22設(shè)置在地面7上。第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架20可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在固定塔軸22上。前塔柱21和后塔柱62固定設(shè)置在第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架20上。中心輪轂的兩端輪轂主軸分別安裝在前塔柱21和后塔柱62頂部。在前塔柱21和后塔柱62的上部還延伸設(shè)置有若干第三斜拉索19,第三斜拉索19的另一端固定在第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架20的邊緣。與實(shí)施例1的上下雙轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)相比,實(shí)施例2的風(fēng)輪發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是依靠第二轉(zhuǎn)向臺(tái)支撐架的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn),可以理解,此時(shí)二個(gè)塔柱跟隨風(fēng)輪同步轉(zhuǎn)向。
風(fēng)輪的葉片可以是固定角度的葉片,還可以是可自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)角度的葉片,即在葉片與中心輪轂和外輪圈的連接處設(shè)置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),來(lái)使得葉片具有智能調(diào)節(jié)迎風(fēng)角度的功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的任意調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能,在此對(duì)其不再贅述。
實(shí)施例3
如圖7和8所示,是本實(shí)用新型的葉片的不同固定方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7中,葉片5的一端固定在中段輪轂上,另一端經(jīng)第四斜拉索24固定在外輪圈4上。在葉片5的中間,經(jīng)第五斜拉索26固定在葉片的第一固定點(diǎn)27處,經(jīng)第六斜拉索28固定在葉片的第二固定點(diǎn)29處。第四斜拉索24、第五斜拉索26和第六斜拉索28的另一端均分別固定在兩端輪轂上。此外,若干第四斜拉索24之間還設(shè)有前后撐拉桿23,前后撐拉桿23的兩端經(jīng)第七斜拉索30和第八斜拉索31交叉固定在兩端輪轂上。
圖8中,葉片5的一端固定在中段輪轂上,另一端經(jīng)斜拉索固定在外輪圈4上。若干斜拉索之間設(shè)有短撐拉桿32和長(zhǎng)撐拉桿33,短撐拉桿32和長(zhǎng)撐拉桿33的兩端分別經(jīng)斜拉索固定在兩端輪轂上。
可以理解,依照?qǐng)D6或圖7的固定方式固定時(shí),葉片固定更穩(wěn)固。撐拉桿的個(gè)數(shù)、輪圈的個(gè)數(shù)、索環(huán)的個(gè)數(shù)依照需要來(lái)調(diào)節(jié),無(wú)需限定。
顯然,本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例,而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定,對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它各種不同形式的變化或變動(dòng),這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉,凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。