CN101482090A - 抗台风的风力发电机 - Google Patents

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贺小兵
曹人靖
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Abstract

本发明公开了一种风力发电机，它包括塔架、发电机机舱、机架、发电机、高速联轴器、齿轮箱、主轴、轮毂、叶片；其中在塔架的上端设有发电机机舱，在所述的机舱设有机架，在机架上设有发电机，所述的发电机通过高速联轴器与齿轮箱相连接，所述的齿轮箱通过主轴与轮毂相连接；所述叶片通过玻璃钢套与轮毂相连；它的技术要点在于轮毂内部为空心，轮毂外壳上设有多个与玻璃钢套连接的圆法兰面，在圆法兰面的中央设有加强板，所述加强板与轮毂内腔壁连接。本发明的目的是为了克服风力发电机中轮毂、叶片容易被台风破坏的不足而提供的一种轮毂、叶片结构坚固、不易折断的风力发电机。

Description

抗台风的风力发电机
【技术领域】
本发明涉及一种风力发电机，尤其涉及一种抗台风的风力发电机。
【背景技术】
风能是最清洁、无污染的可再生能源之一。据专家们的测估，全球可利用的风能资源为200亿千瓦，约是可利用水力资源的10倍。如果利用1％的风能能量，可产生世界现有发电总量8％～9％的电量。据有关部门预测，我国可利用风能资源约为16亿千瓦，其中有很好利用价值的约为253亿千瓦。
目前，国家正在制定长远的风力发电规划，新能源政策的重点也是大力发展和加快开发利用风力发电；近年来，我国对风力发电很重视，已在广东、海南、福建、山东等东南沿海风力资源丰富的地区大力发展风电。
但是，东南沿海台风频发，如果风力发电机处于台风这样的恶劣环境中，无疑将经受一次实实在在的考验。尤其是风力发电机的叶片、轮毂更是容易损坏的部位。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服风力发电机中轮毂、叶片容易被台风破坏的不足而提供的一种轮毂、叶片结构坚固、不易折断的风力发电机。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下列技术方案：
一种风力发电机，包括塔架、发电机机舱、机架、发电机、高速联轴器、齿轮箱、主轴、轮毂、叶片；其中在塔架的上端设有发电机机舱，在所述的机舱设有机架，在机架上设有发电机，所述的发电机通过高速联轴器与齿轮箱相连接，所述的齿轮箱通过主轴与轮毂相连接；所述叶片通过玻璃钢套与轮毂相连；其特征在于轮毂内部为空心，轮毂外壳上设有多个与玻璃钢套连接的圆法兰面，在圆法兰面的中央设有加强板，所述加强板与轮毂内腔壁连接；
如上所述的叶片上设有与整个叶片外边界平行的加强圈；在叶片的根部和尖部以及叶片中部的外边界处都设有加强体；
如上所述的加强体连接在外边界与加强圈之间或加强体的宽度比外边界与加强圈的宽度宽；
如上所述的叶片为3片，与玻璃钢套配套的轮毂外壳上设有3个圆法兰面；圆法兰面之间成等边三角形设置；
如上所述的轮毂外壳的圆法兰面上设有多个圆孔，玻璃钢套的圆环端面均布有多个轴向螺孔，上述圆孔与轴向螺孔之间通过双头螺柱之间连接。
本发明与现有技术相比具有如下的优点：1、轮毂外壳的圆法兰面内设有加强板，使圆法兰面与玻璃钢套的连接坚固，不会发生断裂；整个轮毂也结构大大加强了，不会断裂或解体；2、叶片上加强圈及加强体的设置使叶片的薄弱部分得到加强，从而不易折段或甩出，加强了强度，保证了整个风力发电机的安全和使用寿命。3、塔架底部直径加大和塔壁加厚，增加了塔架的强度，保证了风力发电机不会吹倒。
【附图说明】
图1是风力发电机整体的侧面图；
图2是风力发电机整体的正面图；
图3是发电机机舱去盖后的俯视结构图；
图4是图3的A部分放大图；
图5是轮毂的正面图；
图6是轮毂的立体图；
图7是图5的H-H剖视图；
图8是图7的I部放大图；
图9为玻璃钢套的立体图；
图10为玻璃钢套的正面局部图；
图11为图10双头螺柱连接处的局部剖视图；
图12为叶片的正面图。
【具体实施方式】
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
(见图1-4)风力发电机包括塔架1、发电机机舱2、机架21、发电机22、高速联轴器23、齿轮箱24、主轴25、轮毂26、叶片27；地平面立有一塔架1，在塔架的上端设有发电机机舱2，在所述的机舱2设有机架21，在机架21上设有发电机22，所述的发电机通过高速联轴器23与齿轮箱24相连接，所述的齿轮箱通过主轴25与轮毂26相连接；所述叶片27通过玻璃钢套28与轮毂26相连；其特征在于轮毂26内部261为空心，轮毂26外壳262上设有多个与玻璃钢套连接的圆法兰面，在圆法兰面的中央设有加强板264，所述加强板与轮毂内腔壁连接(见图5-8)。内腔壁之间的加强板对法兰面263的内腔壁起到支撑加强的作用，使结构更牢固。
(见图6)加强板264上可以设有电缆孔266，方便电缆穿过；还可以设有检修孔267，方便检修人员的对轮毂内部的检修。轮毂的材料可以采用球墨铸铁。
叶片27为3片，与玻璃钢套配套的轮毂外壳262上设有3个圆法兰面263(见图5-8)；圆法兰面之间成等边三角形设置。当叶片为4片，与玻璃钢套配套的轮毂外壳上就要设有4个圆法兰面。外壳262上设有多个法兰面263与玻璃钢套28一端的圆环端面281配合连接，玻璃钢套的另一端与叶片的根部271连接(见图5-9、12)。
(见图9-11)玻璃钢套28可以为玻璃钢或其他材料制成。轮毂外壳的圆法兰面上设有多个圆孔265，玻璃钢套的圆环端面281均布有多个轴向螺孔282，上述圆孔265与轴向螺孔282之间通过双头螺柱283之间连接。
(见图9-11)玻璃钢套上设有与轴向螺孔282呈“T”型贯通的多个径向通孔284，多个双头螺柱283对应装在各轴向螺孔282内，多个圆柱螺母285对应插装在各径向通孔284内，双头螺柱283位于玻璃玻璃钢套内的一端螺纹旋在径向通孔284内，从而与圆柱螺母285旋接在一起形成一“T”的连接结构。
(见图12)叶片27上设有与整个叶片外边界平行的加强圈273，加强叶片外边界的强度，以免叶片外边界折断；在叶片的根部271和尖部272以及叶片中部的外边界处都设有加强体274，以防这些部位断裂而甩出叶片；加强体274连接在外边界与加强圈273之间，加强体274的宽度甚至可以比外边界与加强圈273的宽度宽。与玻璃钢套的圆环端面相对的另一侧开口与叶片的根部271可以通过焊接连接。
塔架是支撑风力发电机的支架，塔架底部直径加大和塔壁加厚，增加了塔架的强度。
齿轮箱主要功用是将叶片在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常叶片的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮组的增速作用来实现。叶片是风力发电机接受风能的部件，叶片数可以为1--4枚叶片，通常用2枚或3枚叶片。叶片接受风能而转动最终传给发电机，发电机是将风能最终转变成电能的设备。
本发明是为抗台风的1.5MW风机的设计，它能够适用年平均风速8.5m/s(TC2a标准)，50年极限风速70m/s(TC1a标准)。

Claims (7)

1、一种风力发电机，包括塔架(1)、发电机机舱(2)、机架(21)、发电机(22)、高速联轴器(23)、齿轮箱(24)、主轴(25)、轮毂(26)、叶片(27)；其中在塔架的上端设有发电机机舱(2)，在所述的机舱(2)设有机架(21)，在机架(21)上设有发电机(22)，所述的发电机通过高速联轴器(23)与齿轮箱(24)相连接，所述的齿轮箱通过主轴(25)与轮毂(26)相连接；所述叶片(27)通过玻璃钢套(28)与轮毂(26)相连；其特征在于轮毂(26)内部(261)为空心，轮毂(26)外壳(262)上设有多个与玻璃钢套连接的圆法兰面，在圆法兰面的中央设有加强板(264)，所述加强板与轮毂内腔壁连接。
2、根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于所述的叶片(27)上设有与整个叶片外边界平行的加强圈(273)；在叶片的根部(271)和尖部(272)以及叶片中部的外边界处都设有加强体(274)。
3、根据权利要求2所述的一种风力发电机，其特征在于所述的加强体(274)连接在外边界与加强圈(273)之间或加强体(274)的宽度比外边界与加强圈(273)的宽度宽。
4、根据权利要求2或3所述的一种风力发电机，其特征在于所述的叶片(27)为3片，与玻璃钢套配套的轮毂外壳(262)上设有3个圆法兰面(263)；圆法兰面之间成等边三角形设置。
5、根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于所述的轮毂外壳的圆法兰面上设有多个圆孔(265)，玻璃钢套的圆环端面(281)均布有多个轴向螺孔(282)，上述圆孔与轴向螺孔之间通过双头螺柱(283)之间连接。
6、根据权利要求5所述的一种风力发电机，其特征在于所述的玻璃钢套上设有与轴向螺孔(282)呈“T”型贯通的多个径向通孔(284)，多个双头螺柱(283)对应装在各轴向螺孔(282)内，多个圆柱螺母(285)对应插装在各径向通孔(284)内，双头螺柱(283)位于玻璃玻璃钢套内的一端螺旋在径向通孔(284)内，从而与圆柱螺母(285)旋接在一起形成一“T”的连接结构。
7、根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于所述的加强板(264)上设有电缆孔(266)、检修孔(267)。
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