一種垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，屬于采用了垂直葉片布置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，具體未一種垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)為獲得更大的電力，大型化成為發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為水平軸式發(fā)電機(jī)和豎直軸式發(fā)電機(jī)兩種，這兩種發(fā)電機(jī)，為了獲得更大的采風(fēng)量，葉輪葉片長(zhǎng)度做得也越來越大。然而水平軸式發(fā)電機(jī)存在明顯的技術(shù)缺陷，即當(dāng)葉輪葉片尺寸增大后，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑以及葉片葉輪的重量隨之增加，因此水平軸式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速受到限制，人們逐漸開始關(guān)注豎直軸式發(fā)電機(jī)。
[0003]相對(duì)水平軸式發(fā)電機(jī)而言，豎直軸式發(fā)電機(jī)占地面積較小，葉輪葉片沿垂直方向向上步驟，解決占地面積和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的問題。但是，幾十噸、上百噸重的發(fā)電機(jī)組設(shè)置在100多米高的支架上端，高空的安裝、調(diào)試和修理都必須配合大型升降機(jī)械高空作業(yè)。由于重心較高，所以這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)在強(qiáng)風(fēng)下很容易倒塌，造成重大事故。
[0004]現(xiàn)有的水平軸式和豎直軸式單葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力過大時(shí)實(shí)現(xiàn)減小采風(fēng)面保護(hù)發(fā)電設(shè)備的安全都是通過變?nèi)~齒輪箱對(duì)葉片進(jìn)行變向調(diào)節(jié)，而變?nèi)~齒輪箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易損壞，由此導(dǎo)致該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的故障率很高，通常風(fēng)力發(fā)電機(jī)80%的故障都出在變?nèi)~變速箱上。
[0005]垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)向變化影響較小，風(fēng)能利用率較高。但是由于現(xiàn)有技術(shù)中垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置中，一組風(fēng)輪只能使用一個(gè)發(fā)電機(jī)，單位體積的發(fā)電量較少。另外，現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片一般為單葉片設(shè)計(jì)。這種單葉片設(shè)計(jì)在受風(fēng)時(shí)，相鄰兩側(cè)葉片同時(shí)受力會(huì)相互的抵消一部分作用力，輸出力矩不大，因此將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)仍有能量的損耗，風(fēng)能未完全利用，較小的風(fēng)力條件下無(wú)法正常工作，較大的風(fēng)力條件下出于安全因素考慮，也不能滿負(fù)荷工作?，F(xiàn)有的風(fēng)輪大多只能單向旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)發(fā)生共振，機(jī)械疲勞情況較為嚴(yán)重。
[0006]風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用特點(diǎn)之一是要分散安置在曠野，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)機(jī)葉片位于最高點(diǎn)，易受雷擊?，F(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的避雷裝置要安裝在葉片上，受限于葉片轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，避雷效果不佳，因此，時(shí)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)遭雷擊的事故發(fā)生，而遭受雷擊，常引起機(jī)電系統(tǒng)過電壓，造成風(fēng)機(jī)自動(dòng)化控制和通信元件的燒毀、發(fā)電機(jī)等貴重部件被擊穿和電器設(shè)備的損壞；除了這些部件設(shè)備損失之外，還造成修復(fù)其間無(wú)法發(fā)電帶來的損失，所以，雷害也是威脅風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的嚴(yán)重問題。
[0007]中國(guó)專利201210116248.5，名稱為“垂直軸多級(jí)雙葉片雙向旋轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電裝置及發(fā)電控制方法”中，記載了一種垂直軸多級(jí)雙葉片雙向旋轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于:包括塔柱(2)，在所述塔柱(2)上安裝有數(shù)量為偶數(shù)的若干個(gè)風(fēng)輪(4)，所述風(fēng)輪(4)兩個(gè)為一組并在它們之間安裝有發(fā)電機(jī)(7)構(gòu)成一個(gè)發(fā)電模塊；所述風(fēng)輪(4)包括一安裝在塔柱
(2)上的風(fēng)輪轂(5)，還包括通過支撐桿周向均布地安裝在所述風(fēng)輪轂(5)上的若干主葉片(10);每個(gè)發(fā)電模塊中，一個(gè)風(fēng)輪⑷的風(fēng)輪轂(5)與發(fā)電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)子(3)相連接，另一個(gè)風(fēng)輪⑷的風(fēng)輪轂(5)與發(fā)電機(jī)(7)的定子(6)相連接；在每一主葉片(10)的一側(cè)還分別設(shè)置有一副葉片(11)，所述副葉片(11)通過副葉片角度調(diào)節(jié)桿(12)與風(fēng)輪轂(5)相連接。上述專利給出了一種垂直葉片縱軸布置的技術(shù)方案，旨在解決上述的風(fēng)力發(fā)電中的問題，但是該技術(shù)方案無(wú)法解決縱軸布置的葉片動(dòng)能傳遞問題，在兩組葉片間需要布置發(fā)電機(jī)，該問題決定了這種縱軸布置無(wú)法將尺寸做大，設(shè)備高度受到限制(高度太高、發(fā)電機(jī)自重太大會(huì)導(dǎo)致傾覆，設(shè)備完全損壞)，并且其中提到“每個(gè)風(fēng)輪組的體積自上而下逐漸增大，在大風(fēng)天氣下不易損壞，適應(yīng)高處風(fēng)大的”，這種塔形布置也決定了該技術(shù)方案的高度是相當(dāng)有限的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]1.要解決的技術(shù)問題
[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備傳動(dòng)難度大，設(shè)備無(wú)法布置到較高高度的問題，本發(fā)明提供了一種垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，徹底改變現(xiàn)有的縱軸式風(fēng)力發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng)，解決上述的技術(shù)問題。
[0010]2.技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明的垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，由縱軸單元、葉片單元、基座組成，葉片單元垂直布置、固定安裝在縱軸單元上組成驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置不少于2個(gè)，沿垂直方向依次連接后安裝在基座上，所述的縱軸單元由固定安裝軸、環(huán)形軸承、外旋轉(zhuǎn)套管組成，固定安裝軸為管狀結(jié)構(gòu)或柱狀結(jié)構(gòu)，環(huán)形軸承套設(shè)在固定安裝軸的外周，外旋轉(zhuǎn)套管安裝在環(huán)形軸承的外周，外旋轉(zhuǎn)套管通過環(huán)形軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定安裝軸上。
[0013]上述的垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，固定安裝軸的頂部和底部分別設(shè)置有安裝板，上下相鄰的固定安裝軸通過安裝板和螺栓固定連接；外旋轉(zhuǎn)套管頂部設(shè)置有凸起的上安裝耳板、底部設(shè)置有凸起的下安裝耳板，上下相鄰的外旋轉(zhuǎn)套管通過螺栓穿過上安裝耳板、下安裝耳板連接，在螺栓穿入下安裝耳板的部分套設(shè)有軟性安裝套。
[0014]上述的垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，在上安裝耳板外側(cè)還設(shè)置有燕尾槽，下安裝耳板外側(cè)設(shè)置有燕尾卡扣，燕尾卡扣的最大寬度小于燕尾槽的槽口寬度，使得燕尾卡扣能夠放入燕尾槽中，燕尾槽、燕尾卡扣之間設(shè)置有軟性燕尾槽卡塊。
[0015]3.有益效果
[0016]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017](I)本專利采用縱軸布置，葉片垂直安裝在縱軸上，因此縱軸單元可根據(jù)需要垂直安裝多個(gè)，使得本專利的裝置達(dá)到較高的高度，充分利用高層風(fēng)力較大的特點(diǎn)，達(dá)到較好的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)效果。
[0018](2)本專利的縱軸布置使得裝置整體在水平范圍能占地面積較小，以往的水平布置葉片，為了獲得較大的風(fēng)力，因此需要設(shè)計(jì)較大的迎風(fēng)面積，造成葉片較長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大、轉(zhuǎn)速難以提高的問題，而本專利通過高度解決水平布置范圍小造成的風(fēng)力較小問題，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)水平半徑較小，容易獲得高轉(zhuǎn)速。
[0019](3)本專利裝置布置由于具有較大的垂直高度差，因此較高位置的葉片所受風(fēng)力一般高于較低位置葉片，由于縱軸整體為同步轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在上下縱軸單元之間形成扭轉(zhuǎn)力矩。為克服此力矩，專利中外旋轉(zhuǎn)套管上設(shè)置有上下相對(duì)應(yīng)的安裝耳板，其中下安裝耳板與螺栓之間設(shè)置軟性安裝套，避免下安裝耳板帶動(dòng)螺栓時(shí)的硬接觸，軟性安裝套起到緩沖減震的目的，保護(hù)外旋轉(zhuǎn)套管之間的連接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0020](4)本專利設(shè)置軟性安裝套，從而在使用多級(jí)縱軸單元布置時(shí)，解決各級(jí)縱軸單元之間的同心度問題，固定安裝軸多節(jié)之間同心度存在略微偏移時(shí)，也能確保外旋轉(zhuǎn)套管利用軟性安裝套確保連接穩(wěn)固并同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為圖2中AA向剖視圖。
[0024]圖4為圖3中BB向剖視圖。
[0025]圖5為圖3中CC向剖視圖。
[0026]圖6為驅(qū)動(dòng)單元連接發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1所示，本發(fā)明的一種垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，由縱軸單元
1、葉片單元2、基座4組成，葉片單元2垂直布置固定安裝在縱軸單元I上組成驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置不少于2個(gè)，沿垂直方向依次連接后安裝在基座4上，形成完整的具有較高高度的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置?？v軸單元I整體呈圓柱形結(jié)構(gòu)，如圖2所示，由固定安裝軸7、兩個(gè)環(huán)形軸承5、外旋轉(zhuǎn)套管6組成，固定安裝軸7為管狀結(jié)構(gòu)或柱狀結(jié)構(gòu)，是縱軸單元I之間主要的承載受力單元，兩個(gè)環(huán)形軸承5套設(shè)在固定安裝軸7的外周，外旋轉(zhuǎn)套管6安裝在環(huán)形軸承5的外周，外旋轉(zhuǎn)套管6通過環(huán)形軸承5可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定安裝軸7上。
[0030]如圖6所示，縱軸單元I與發(fā)電裝置連接時(shí)，基座4內(nèi)部最下端的外旋轉(zhuǎn)套管6底部固定有環(huán)形驅(qū)動(dòng)齒輪16，環(huán)形驅(qū)動(dòng)齒輪16帶動(dòng)發(fā)電機(jī)17。
[0031]如圖3、4所示，固定安裝軸7的頂部和底部分別設(shè)置有安裝板8，上下相鄰的固定安裝軸7通過安裝板8和螺栓9固定連接。外旋轉(zhuǎn)套管6頂部設(shè)置有凸起的上安裝耳板10、底部設(shè)置有凸起的下安裝耳板11，上下相鄰的外旋轉(zhuǎn)套管6通過螺栓9穿過上安裝耳板10、下安裝耳板11連接，在螺栓9穿入下安裝耳板11的部分套設(shè)有軟性安裝套12。
[0032]如圖4、5所不，在上安裝耳板10外側(cè)還設(shè)置有燕尾槽13，下安裝耳板11外側(cè)設(shè)置有燕尾卡扣14，燕尾卡扣14的最大寬度小于燕尾槽13的槽口寬度，使得燕尾卡扣14能夠放入燕尾槽13中，燕尾槽13、燕尾卡扣14之間設(shè)置有軟性燕尾槽卡塊15。
[0033]根據(jù)設(shè)計(jì)需要，本實(shí)施可以在縱軸單元I的頂部設(shè)置上蓋板、避雷針等設(shè)備，起到防雨防雷效果，更加安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:由縱軸單元、葉片單元、基座組成，葉片單元垂直布置、固定安裝在縱軸單元上組成驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置不少于2個(gè)，沿垂直方向依次連接后安裝在基座上，所述的縱軸單元由固定安裝軸、環(huán)形軸承、外旋轉(zhuǎn)套管組成，固定安裝軸為管狀結(jié)構(gòu)或柱狀結(jié)構(gòu)，環(huán)形軸承套設(shè)在固定安裝軸的外周，外旋轉(zhuǎn)套管安裝在環(huán)形軸承的外周，外旋轉(zhuǎn)套管通過環(huán)形軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定安裝軸上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:固定安裝軸的頂部和底部分別設(shè)置有安裝板，上下相鄰的固定安裝軸通過安裝板和螺栓固定連接；外旋轉(zhuǎn)套管頂部設(shè)置有凸起的上安裝耳板、底部設(shè)置有凸起的下安裝耳板，上下相鄰的外旋轉(zhuǎn)套管通過螺栓穿過上安裝耳板、下安裝耳板連接，在螺栓穿入下安裝耳板的部分套設(shè)有軟性安裝套。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:在上安裝耳板外側(cè)還設(shè)置有燕尾槽，下安裝耳板外側(cè)設(shè)置有燕尾卡扣，燕尾卡扣的最大寬度小于燕尾槽的槽口寬度，使得燕尾卡扣能夠放入燕尾槽中，燕尾槽、燕尾卡扣之間設(shè)置有軟性燕尾槽卡塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種垂直葉片縱軸布置的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)裝置，由縱軸單元、葉片單元、基座組成，葉片單元垂直布置固定安裝在縱軸單元上組成驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置不少于個(gè)，沿垂直方向依次連接后安裝在基座上，輪軸單元由固定安裝軸、兩個(gè)環(huán)形軸承、外旋轉(zhuǎn)套管組成，固定安裝軸為管狀結(jié)構(gòu)或柱狀結(jié)構(gòu)，兩個(gè)環(huán)形軸承套設(shè)在固定安裝軸的外周，外旋轉(zhuǎn)套管安裝在環(huán)形軸承的外周，外旋轉(zhuǎn)套管通過環(huán)形軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定安裝軸上。本專利采用縱軸布置，葉片垂直安裝在縱軸上，因此縱軸單元可根據(jù)需要垂直安裝多個(gè)，使得本專利的裝置達(dá)到較高的高度，充分利用高層風(fēng)力較大的特點(diǎn)，達(dá)到較好的風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動(dòng)效果。
【IPC分類】F03D3/00, F03D11/02
【公開號(hào)】CN204663777
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520260373
【發(fā)明人】馬嗣鋒
【申請(qǐng)人】馬嗣鋒
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日