一種風力發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種風力發(fā)電裝置，尤其是涉及一種海上垂直軸風力發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的垂直軸風力發(fā)電裝置由于葉片在一個小圓圈范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，它產(chǎn)生的力矩小，所以對風能的利用率低，并順風做正功，逆風做負功。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種高效采集并利用風能做正功的裝置，它既可以根據(jù)需要增大風帆葉片的受風面積和增加風帆葉片的數(shù)量來提高了對風力的利用，還在機架正面的長方形通風口上設(shè)有導風裝置，用于引導風力方向和增大有效風力效果，也可以通過增大抓臂有效做功的距離矢量增大力矩，提高了風能的利用效率，風帆葉片與水平面的傾斜，由于“伯努利”原理產(chǎn)生的一種升力，將風帆片重量減輕，輕飄懸浮在導軌裝置的運行區(qū)內(nèi)，進一步增大了對風能的利用。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種風力發(fā)電裝置，包括浮體裝置和設(shè)置在所述浮體裝置上方的機架平臺，所述機架平臺上設(shè)有機架和機架支撐架，所述機架內(nèi)設(shè)有導軌裝置、風帆葉片組、2或4個工作輪和與工作輪相匹配的傳動軸和發(fā)電機，每個工作輪匹配一根傳動軸和一個發(fā)電機，所述風帆葉片組安裝在所述導軌裝置內(nèi)并且在所述導軌裝置內(nèi)轉(zhuǎn)動從而帶動所述工作輪轉(zhuǎn)動，所述工作輪通過傳動軸與所述發(fā)電機相連；所述浮體裝置設(shè)置在所述機架平臺下部使其浮在水面上；所述機架支撐架將所述機架設(shè)置在所述機架平臺上方。
[0005]進一步，所述導軌裝置包括變角導軌圈、上導軌圈和下導軌圈，所述變角導軌圈、上導軌圈和下導軌圈均為兩根直線導軌和連接所述兩根直線導軌的兩個弧形導軌組成，所述上導軌圈和下導軌圈關(guān)于變角導軌圈所在平面呈鏡像對稱；所述風帆葉片組由多個風帆葉片組成，并且所述風帆葉片的重心落入所述上導軌圈和下導軌圈內(nèi)，使得各風帆葉片接受風力和鋼繩的牽引力在導軌裝置上等間距地流暢運動。
[0006]所述風帆葉片的頂部和底部均設(shè)有萬向十字輪，該萬向十字輪行走于上導軌圈或下導軌圈內(nèi)，行走于上導軌圈內(nèi)的萬向十字輪通過鋼繩等距地串聯(lián)，行走于下導軌圈內(nèi)的萬向十字輪通過鋼繩等距地串聯(lián)，所述風帆葉片內(nèi)側(cè)的中間部位設(shè)有抓臂，所述變角導軌圈內(nèi)設(shè)有萬向變角輪，所述抓臂的中間部位與萬向十字輪相連；所述萬向十字輪既能在導軌裝置內(nèi)行走以實現(xiàn)風帆葉片組在軌道裝置內(nèi)的循環(huán)運動，又能在導軌裝置內(nèi)水平轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)風帆葉片組在軌道裝置內(nèi)的角度改變。
[0007]所述風帆葉片與水平面的傾斜角a為在80— 82°，在風的作用下向前產(chǎn)生推力，同時根據(jù)“伯努利”原理還產(chǎn)生的一種升力，將風帆片重量減輕，輕飄懸浮在導軌裝置的運行區(qū)內(nèi)，所述風帆葉片與水平面的傾斜角a為在80— 82°，所述風帆葉片與導軌裝置的直線導軌呈β角，β為土(40° -50° )或土(130° -140° )，吹入導軌裝置直線導軌段的風能夠使得風帆葉片在導軌裝置上運動，從而使得所述風帆葉片組沿著所述變角導軌圈、上導軌圈和下導軌圈內(nèi)運動。所述風帆葉片在所述導軌裝置的弧形導軌內(nèi)變換角度；所述變角導軌圈的弧形導軌頂點為風帆葉片角度變換的分界處，在此處的風帆葉片的底邊平行于變角導軌圈中的直線段導軌。如果在此之前風帆葉片與所述變角導軌的直線導軌段呈β角，β為130° -140°，則經(jīng)過分界處后風帆葉片與所述變角導軌的直線導軌段呈β角，β變?yōu)?-130) ° - (-140) ° ;如果在此之前風帆葉片與所述變角導軌的直線導軌段呈β角，β為40° -50°，則經(jīng)過分界處后風帆葉片與所述變角導軌的直線導軌段呈β角，β 變?yōu)?-40)。- (-50)。。
[0008]所述2或4個工作輪均勻分布在變角導軌圈內(nèi)，所述機架頂部、底部和導軌裝置的弧形導軌所對應(yīng)機架側(cè)面具有氣密性，所述機架正面和背面相對設(shè)有長方形通風口，且機架正面的長方形通風口上設(shè)有導風裝置。
[0009]進一步，所述萬向十字輪包括中間的較大垂直滾動輪一及兩側(cè)的較小垂直滾動輪二，所述垂直滾動輪一與其對應(yīng)的內(nèi)軌道圈、上導軌圈的頂部或下導軌圈的底部相接觸，垂直滾動輪一用于在上導軌圈的頂部或下導軌圈的底部行走。
[0010]所述變角導軌、上軌道圈和下軌道圈的軌道中設(shè)有軌道槽，并且其槽內(nèi)設(shè)有兩個凸起，所述凸起用于限定所述垂直滾動輪二向外脫離。
[0011]所述萬向十字輪上還設(shè)有水平滾動輪三，所述水平滾動輪三位于所述軌道槽內(nèi)，并且所述水平滾動輪三的軸心線與所述軌道槽的底平面垂直，所述水平滾動輪三與其中心軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在垂直滾動輪一下方，水平滾動輪三的中心軸與風帆葉片相連；所述萬向變角輪由水平滾動輪四和所述水平滾動輪四的中心軸組成，所述水平滾動輪四的中心軸與所述抓臂的中間部位相連。
[0012]進一步，所述工作輪的圓周上等距地設(shè)有卡槽，并且所述2或4個工作輪之間還設(shè)有鋼繩，所述鋼繩把2或4個工作輪串聯(lián)起來，所述鋼繩上等距設(shè)有與所述卡槽相適應(yīng)的等距栓，工作輪運動過程中，卡槽與等距栓自動離合，所述抓臂的一端固接于風帆葉片內(nèi)側(cè)的中間部位，另一端卡扣著等距栓，這樣風帆葉片通過抓臂轉(zhuǎn)動工作輪，由于引入了抓臂，增大了風帆葉片上所受風力到水平滾動輪四的中心軸的距離矢量，力矩與距離矢量成正比，所以增大了力矩。
[0013]進一步，所述浮體裝置由多個浮筒組成，多個浮筒相連既能增加浮力與又能提高穩(wěn)固作用。
[0014]進一步，所述機架正面的長方形通風口上設(shè)有導風裝置，用于引導風力方向和增大有效風力效果，導風裝置可以是喇叭口形狀，也可以是方形漏斗口形狀。
[0015]進一步，還包括有與工作輪相對應(yīng)的傳動軸、離合器和變速器，所述工作輪通過傳動軸帶動變速器，所述變速器帶動發(fā)電機工作，所述傳動軸與變速器之間還設(shè)有離合器，正常工作時離合器合上，風能轉(zhuǎn)換為機械能，機械能轉(zhuǎn)化為電能；檢修維護時，風力小時，離合器斷開，發(fā)電機不運轉(zhuǎn)，變速器用于滿足發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)風力大小，通過離合器的離合決定連接發(fā)電機數(shù)量。
[0016]進一步，所述浮體裝置下設(shè)有海底沉粧，所述機架正面所對應(yīng)的浮體裝置通過鋼纜連接到海底沉粧，在風力的作用下，風力發(fā)電機能靈活地轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)導風裝置始終對著來風的方向從而獲得最大的風能，并進一步用于提高風力發(fā)電裝置的穩(wěn)固性。
[0017]進一步，所述風力發(fā)電裝置還包括設(shè)置在機架上的避雷裝置。
[0018]進一步，一種風力發(fā)電機組，包括風力發(fā)電裝置及用于固定所述風力發(fā)電裝置的固定連接支架，所述固定連接支架上設(shè)有用于轉(zhuǎn)動所述風力發(fā)電裝置的液壓裝置，液壓裝置用于改變風力發(fā)電機組在海面上的方位。
[0019]進一步，所述的風力發(fā)電機組，所述液壓裝置為液壓油缸。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供一種新的風力發(fā)電裝置，可以根據(jù)需要增大風帆葉片的受風面積和增加風帆葉片的數(shù)量來提高了對風力的利用；機架正面的長方形通風口上設(shè)有導風裝置，用于引導風力方向和增大有效風力效果；抓臂的引入增大了力矩，提高了風能的利用效率。
【附圖說明】
[0021]圖1為風力發(fā)電裝置的實施例1風帆葉片與導軌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為實施例1的風帆葉片與上導軌圈和下導軌圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為風力發(fā)電裝置的實施例1俯視圖；
[0024]圖4為風力發(fā)電裝置的實施例1正視圖；
[0025]圖5為風力發(fā)電裝置的實施例2俯視圖；
[0026]圖6為實施例3的風帆葉片與上導軌圈和下導軌圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為風力發(fā)電裝置的實施例3俯視圖；
[0028]圖8為風力發(fā)電裝置的實施例4俯視圖。
【具體實施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。
[0030]實施例1
[0031]參照圖1，圖2，圖3，圖4，其中f表示風力方向，m表示運動方向，本實施例包括浮體裝置18和設(shè)置在浮體裝置18上方的機架平臺19，機架平臺19上設(shè)有機架16和機架支撐架20，機架16內(nèi)設(shè)有導軌裝置23、風帆葉片組24、2個工作輪2和發(fā)電機9，風帆葉片組24安裝在導軌裝置23上，工作輪2與發(fā)電機9相連，風帆葉片組24在風力驅(qū)動在所述導軌裝置23內(nèi)轉(zhuǎn)動從而帶動發(fā)電機9發(fā)電；浮體裝置18設(shè)置在機架平臺19下部使其浮在水面上。機架支撐架20將機架16設(shè)置在機架平臺19上方，機架16頂部、底部和導軌裝置23的弧形導軌所對應(yīng)機架側(cè)面具有氣密性，機架16正面和背面相對設(shè)有長方形通風口，且機架16正面的長方形通風口上設(shè)有導風裝置15。
[0032]導軌裝置23包括變角導軌圈6、上導軌圈4和下導軌圈5，變角導軌圈6、上導軌圈4和下導軌圈5為腰形圈，上導軌圈4和下導軌圈5關(guān)于變角導軌圈6所在平面呈鏡像對稱，上導軌圈4固接于機架16頂部，下導軌圈5固接于機架16底部，變角導軌圈6固接于機架16中部，風帆葉片組24由多個風帆葉片I組成，并且所述風帆葉片I的重心落入所述導軌裝置23內(nèi)，各風帆葉片I通過鋼繩10串聯(lián)并且等距的設(shè)置在上導軌圈4和下導軌圈5上；使得各風帆葉片I接受風力和鋼繩10的牽引力在導軌裝置23上等間距地流暢運動。
[0033]風帆葉片I的頂部和底部均設(shè)有萬向十字輪3，該萬向十字輪3限位于上導軌圈4或下導軌圈5內(nèi)，風帆葉片I內(nèi)側(cè)的中間部位設(shè)有抓臂11，該抓臂11的中間部位與變角導軌圈6內(nèi)的萬向變角輪26相連；萬向十字輪3既能在導軌裝置23內(nèi)行走以實現(xiàn)風帆葉片組24在