CN100545448C - 自动高效全天候风能发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动高效全天候风能发电机组，为解决现有风力机不能大规模实施用于发电的问题，其包括风力机、空气压缩机和连接空气压缩机的储气罐，风力机和通过传动装置与风力机相连的空气压缩机为并列布置的多套，每台空气压缩机再分别通过单向阀连接总风管，总风管再连接并联的多个储气罐，总风管还通过限压阀连接气动发电机。储气罐或连接储气罐的风管还配装有安全阀。风力机风轮的风叶为周向均匀分布的2-36片，风叶外端固装有圆形加固圈。其具有结构简单，性能可靠，造价低，实用性强，能自动调整工作方式适应各种风速条件，风速过大和过小时都能保证发电机在设计参数高效发电，可把无规律的风转变为电能，方便推广应用的优点。

Description

自动高效全天候风能发电机组
技术领域
本发明涉及一种风力发电设备，特别是涉及一种自动高效全天候风能发电机组。
背景技术
风是一种大自然的动力源，国内外利用风力发电、风力提水等方面技术都取得很大成就，但风总处于一种无规律变化形态，时大时小无法控制，现阶段国内外，对风能又无法储存，虽然有的地方把风能转变为电能，但电能也是无法储存的，所以给人们对风的利用带来很多困难。
为此，本发明人设计了一种利用大自然风能源，转变为气能源进行提水的风气自动提水机，并申请了专利号为03284744.0的实用新型专利。其是由提水机支架、皮带等组成，风力机1通过轴安装在大皮带轮上，大皮带轮通过皮带与小皮带轮连接，小皮带轮安装在空气压缩机9的轴上，空气压缩机9通过风管与储气罐4相通，储气罐4再通过出风管与气动水泵相通。工作过程是：当自然风吹动风力机1转动时，带动大皮带轮同时转动，大皮带轮再通过皮带带动小皮带轮转动，从而空气压缩机9开始工作，而空气压缩机9产生的气体通过风管被传送到储气罐4中，储气罐4内的气体再通过出风管把气体引入气动水泵，从而带动气动水泵工作，达到提水的目的。
目前该风气自动提水机已经在内蒙古通辽市农村投入实际应用，效果非常好，倍受农民朋友欢迎。但是，在应用过程中也发现其不足之处，即这种利用风能的方式只能用在需要提水的地方；当需要安装多台风气自动提水机进行大流量提水时，由于安装空间和远距离气压管的限制，无法适用大流量提水。所以其仍然存在不能大规模实施用于发电的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种自动高效全天候风能发电机组。
为实现上述目的，本发明自动高效全天候风能发电机组包括风力机、通过传动装置与风力机相连的空气压缩机和连接空气压缩机的储气罐，其特别之处在于风力机和通过传动装置与风力机相连的空气压缩机为并列布置的多套，每台空气压缩机再分别通过单向阀连接总风管，总风管再连接并联的多个储气罐，总风管还通过限压阀连接气动发电机。如此设计，多套风力机和通过传动装置与风力机相连的空气压缩机可产生大量的压缩气体。每台压缩机再分别通过单向阀连接总风管可避免个别风力机或空气压缩机故障时漏气，任何风力机和空气压缩机停机或产生的风压小于总管道风压时都自动能保证不漏气和正常发电储气。总风管再连接并联的多个储气罐既能储存更多压缩空气，又能避免因储气罐容积过大而增大造价和降低安全系数的问题。总风管通过限压阀连接气动发电机既能实现恒定压力向气动发电机供气，使其始终在设计工作参数运转；当风力太大时，风力机及空气压缩机产生的压力大于限压阀的规定压力，能及时将多余的压缩空气自动储存到储气罐中；当风力太小时，风力机及空气压缩机产生的压力小于限压阀的规定压力，储气罐能即时回流压缩空气和补充压力，使气动发电机始终在设计参数工作，既能所有压缩空气能源，又能大大提高发电效率。因此，其具有能自动调整工作方式适应各种风速条件，风速过大和过小时都能保证发电机在设计参数高效发电，可把无规律的风转变为电能的优点。
作为优化，储气罐或连接储气罐的风管还配装有安全阀。如此设计，安全阀的引入能在储气罐超过设计压力上限时，及时排气降压，自动保证设备安全运转。
作为优化，风力机包括一个固装在底座上的管式塔柱，通过轴承配装在管式塔柱内周的上下两端都带伞形齿轮的立轴，立轴下端的伞形齿轮再通过伞形齿轮、传动轴和联轴器连接气动发电机的输入轴；立轴上端的伞形齿轮连接风轮横轴上的大伞形齿轮，管式塔柱上端外周通过轴承配装横轴的下支撑座，下支撑座上面配装上支撑盖，下支撑座与上支撑盖之间通过前后两个轴承配装横轴，下支撑座和上支撑盖后端固装导向板；或所述横轴通过链轮、链条与传动轴相连。也就是由链轮、链条传动机构代替前述方案中有立轴、伞形齿轮传动机构。如此设计，立轴上端的伞形齿轮连接风轮横轴上的大伞形齿轮可提高转速，方便与空气压缩机配套。管式塔柱上端外周通过轴承配装横轴的下支撑座和导向板能使风轮随风向任意转动。前者，性能可靠，后者，传动方式简便易行。
作为优化，下支撑座和上支撑盖通过螺杆、螺帽固装在一起，下支撑座和上支撑盖后端之间通过螺杆、螺帽固装导向板。如此设计，方便拆装维护。
作为优化，管式塔柱在传动轴处制有侧向检查孔，侧向检查孔处配装有在传动轴处对接的两块侧盖板。如此设计，方便拆装和检查。
作为优化，气动发电机为并列布置的两台，每台气动发电机都分别通过限压阀和截止阀连接总风管。如此设计，在一台检修和故障时，仍能利用另一台正常工作，做到检修故障不停机。
作为优化，风轮的风叶为周向均匀分布的2-36片，风叶外端固装有圆形加固圈。如此设计，风叶结构强度高，抗风能力强，风速过大时，可防止风叶的变形。
作为优化，风叶中部也固装有圆形加固圈，所述气动发电机为涡轮发电机。如此设计，前者，风叶抗风能力更强；发电效率高。
采用上述技术方案后，本发明自动高效全天候风能发电机组具有结构简单，性能可靠，造价低，实用性强，能自动调整工作方式适应各种风速条件，风速过大和过小时都能保证发电机在设计参数高效发电，可把无规律的风转变为电能，方便推广应用的优点。
附图说明
图1是现有风气自动提水机的结构示意图；
图2是本发明自动高效全天候风能发电机组的结构示意图；
图3是本发明自动高效全天候风能发电机组中第二种风轮的结构示意图；
图4是本发明自动高效全天候风能发电机组中第三种风轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例作更进一步说明
如图2所示，本发明自动高效全天候风能发电机组包括风力机1、通过传动装置与风力机1相连的空气压缩机9和连接空气压缩机9的储气罐4，风力机1和通过传动装置与风力机1相连的空气压缩机9为并列布置的多套，每台空气压缩机9再分别通过单向阀2连接总风管3，总风管3再连接并联的多个储气罐4，总风管3还通过限压阀5连接气动发电机6。连接储气罐4的风管还配装有安全阀7。
风力机1包括一个固装在底座上的管式塔柱11，通过轴承配装在管式塔柱11内周的上下两端都带伞形齿轮的立轴12，立轴12下端的伞形齿轮再通过伞形齿轮、传动轴13和联轴器14连接气动发电机6的输入轴；立轴12上端的伞形齿轮连接风轮8横轴81上的大伞形齿轮，管式塔柱11上端外周通过轴承配装横轴81的下支撑座15，下支撑座15上面配装上支撑盖16，下支撑座15与上支撑盖16之间通过前后两个轴承配装横轴81，下支撑座15和上支撑盖16后端固装导向板17。当然，还可以由链轮、链条传动机构代替上述立轴、伞形齿轮传动机构。
下支撑座15和上支撑盖16通过螺杆、螺帽固装在一起，下支撑座15和上支撑盖16后端之间通过螺杆、螺帽固装导向板17。管式塔柱11在传动轴13处制有侧向检查孔18。当然，侧向检查孔处还可以配装在传动轴处对接的两块侧盖板。气动发电机还可以为并列布置的两台，每台气动发电机都分别通过限压阀和截止阀连接总风管。所述气动发电机优选涡轮发电机
风轮除采用上述通用结构外，还可以采用如下技术方案：
1、如图3所示，风轮8的风叶82为周向均匀分布的4片(也可以选择2-36片)，风叶82外端固装有圆形加固圈83。
2、如图4所示，风轮8的风叶82为周向均匀分布的4片(也可以选择2-36片)，风叶82外端和中部都固装有圆形加固圈83。

Claims (1)

1、一种自动高效全天候风能发电机组，包括风力机、通过传动装置与风力机相连的空气压缩机和连接空气压缩机的储气罐；其特征在于风力机和通过传动装置与风力机相连的空气压缩机为并列布置的多套，每台空气压缩机再分别通过单向阀连接总风管，总风管再连接并联的多个储气罐，总风管还通过限压阀连接气动发电机；储气罐或连接储气罐的风管还配装有安全阀；风力机包括一个固装在底座上的管式塔柱，通过轴承配装在管式塔柱内周的上下两端都带伞形齿轮的立轴，立轴下端的伞形齿轮再通过伞形齿轮、传动轴和联轴器连接气动发电机的输入轴，立轴上端的伞形齿轮连接风轮横轴上的大伞形齿轮，管式塔柱上端外周通过轴承配装横轴的下支撑座，下支撑座上面配装上支撑盖，下支撑座与上支撑盖之间通过前后两个轴承配装横轴，下支撑座和上支撑盖后端固装导向板；
下支撑座和上支撑盖通过螺杆、螺帽固装在一起，下支撑座和上支撑盖后端之间通过螺杆、螺帽固装导向板；管式塔柱在传动轴处制有侧向检查孔，侧向检查孔处配装有在传动轴处对接的两块侧盖板；气动发电机为并列布置的两台，每台气动发电机都分别通过限压阀和截止阀连接总风管；风轮的风叶为周向均匀分布的2-36片，风叶外端固装有圆形加固圈，风叶中部也固装有圆形加固圈。
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