CN103470450B

CN103470450B - 风力发电的风能复用装置

Info

Publication number: CN103470450B
Application number: CN201310287941.3A
Authority: CN
Inventors: 刘吉成; 李斌; 华凌云; 王浩; 陈鹏伟; 崔建祥
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103470450A

Abstract

本发明涉及一种风力发电的风能复用装置。它包括外壳、叶片、转盘、主轴和发电机轴。外套左端转动安装转盘，在转盘上转动安装叶片，转盘有套筒空套在主轴上，叶片根部通过一个电磁离合器传动联接一个电机；转盘通过一个电磁离合器传动联接发电机轴；转盘通过一个电磁离合器传动联接一个刹车装置；主轴通过一个电磁离合器传动联接一根安装外壳的支架轴。该装置可以将风能转化为可存储的电能。通过对电磁离合器的控制可分别调节叶片的迎风面积和风能周向发电与轴向推动一体化装置的整体方向，使风能周向发电与轴向推动一体化装置的叶片转速处于适当范围内，充分利用风能，使发电效率达到最大。通过调节刹车片的抱死和开启可实现发叶片和电机轴的静止与旋转，在风力过大时使叶片免受破坏。

Description

风力发电的风能复用装置

技术领域

本发明涉及一种风力发电的风能复用装置，尤其是能够调整迎风方向与叶片迎风面积的风能复用装置。

背景技术

目前，大部分风能复用装置是由叶片与发电机轴直接相连而构成，叶片只有一个旋转的自由度，而支架固定。当风向适宜时，叶片旋转，带动发电机轴旋转发电。但是自然界风向与风速存在很大的不确定性，这就导致传统风能复用装置的风能利用效率低下，甚至在风速极大的情况下会对风能复用装置造成损坏。

发明内容

为克服传统风能复用装置因自由度低而导致的风能利用效率低的问题，本发明实现了一种风力发电的风能复用装置，提高了风能复用装置的自由度，进而提高了风能利用效率，并且在风力极大的情况下可保护风能复用装置免遭破坏。

本发明解决现有技术问题的技术方案是：

一种风力发电的风能复用装置，它包括外壳、叶片、转盘、主轴和发电机轴。所述外套左端转动安装转盘，在转盘上转动安装叶片，转盘有套筒空套在主轴上，叶片根部通过一个电磁离合器1传动联接一个电机，实现叶片的可调转动而调整叶片迎风面积；所述转盘通过一个电磁离合器2传动联接发电机轴，实现风力发电；所述转盘通过一个电磁离合器3传动联接一个刹车装置，实现超速保护；所述主轴通过一个电磁离合器4传动联接一根安装外壳的支架轴，实现风能复用装置的迎风方向变化。叶片通过轴承、轴承座固定在转盘上，转盘空套在主轴上，主轴右端通过联轴器与电机相连。所述的叶片根部通过销与锥齿轮相连，与该锥齿轮相啮合的另一锥齿轮安装在电磁离合器上，电磁离合器安装在主轴上。所述的转盘左端通过销与锥齿轮连接，通过二级锥齿轮传动与发电机轴相连。所述的刹车装置安装在转盘中部，由刹车片和刹车卡组成，刹车片与转盘固定连接，刹车卡与轴承座固定连接。所述的主轴左端通过电磁离合器与锥齿轮相连，通过一级锥齿轮传动和一级直齿轮传动与风能复用装置支架相连。

本发明的有益效果是：

风能复用装置由于采取了上述方案，增加了自身的自由度，可分别调节迎风方向与叶片迎风面积，是风能利用效率大大增加。并且，还可以在风速极大的情况下，用刹车装置将转盘抱死，保护叶片免遭破坏。

附图说明

图1为风能复用装置剖面图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合配图详述如下：

实施例一：

参见图1，本风力发电的风能复用装置包括外壳（24）、叶片（1）、转盘（3）、主轴（15）和发电机轴（25），其特征在于：所述外套（24）左端转动安装转盘（3），在转盘（3）上转动安装叶片（1），转盘（3）有套筒空套在主轴（15）上，叶片（1）根部通过一个电磁离合器1（10）传动联接一个电机（6），实现叶片（1）的可调转动而调整叶片迎风面积；所述转盘（3）通过一个电磁离合器2（14）传动联接发电机轴（25），实现风力发电；所述转盘（3）通过一个电磁离合器3（11）传动联接一个刹车装置，实现超速保护；所述主轴（15）通过一个电磁离合器4（17）传动联接一根安装外壳（24）的支架轴（20），实现风能复用装置的迎风方向变化。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：

所述的叶片（1）通过轴承（4）、轴承座（2）和螺栓固定在转盘（3）上，转盘（3）的套筒空套在主轴（15）上，主轴（15）左端通过联轴器（9）与电机（6）相连；所述的叶片（1）根部通过销与锥齿轮（5）相连，与该锥齿轮（5）相啮合的另一锥齿轮（7）通过销连接安装在电磁离合器1（10）上，电磁离合器1（10）通过销连接安装在主轴（15）上。所述的转盘（3）右端通过电磁离合器2（14）与锥齿轮（16）连接，通过二级锥齿轮（27）与发电机轴（25）相连。所述的刹车装置安装在转盘（3）套筒中部，由刹车片（13）和刹车卡（12）组成，刹车片（13）与转盘（3）套筒固定连接，刹车卡（12）与电磁离合器3（11）固定连接，电磁离合器3（11）与轴承套（29）固定连接.所述的主轴（15）右端通过电磁离合器4（17）与锥齿轮（18）相连，再通过另一锥齿轮（23）和一级直齿轮（19）与支架轴（20）相连。所述转盘（3）左侧固定一根整流罩（8），所述电机（6）、轴承（4）和轴承座（2）均安装在整流罩（8）内，所述外壳（24）通过轴承和轴承座（21）转动安装在支架轴（20）上端部。

操作方法如下：

1.启动电动机6，电动机6通过联轴器9带动主轴15转动，此时主轴15空转；接通电磁离合器10，断开电磁离合器17，此时电磁离合器10带动锥齿轮7转动，通过啮合的锥齿轮5带动叶片1转动，调整迎风面积。

2.启动电动机6，电动机6通过联轴器9带动主轴15转动，此时主轴15空转；接通电磁离合器17，断开电磁离合器10，此时电磁离合器17带动锥齿轮18转动，啮合的锥齿轮23带动直齿轮22自转和直齿轮19公转，进而调节风能复用装置的迎风风向。

当风吹动叶片1转动时，转盘3也随之转动，接通电磁离合器14，转盘3可通过电磁离合器14带动左端锥齿轮16转动，通过相互啮合的锥齿轮26传动带动发电机轴25转动；当风力过大时，叶片1转速过快时，令刹车装置抱死，即接通电磁离合器11，此时刹车片13和刹车卡12紧紧抱合在一起，使转盘3静止不动，保护叶片1免遭破坏。

Claims

1.一种风力发电的风能复用装置，包括外壳（24）、叶片（1）、转盘（3）、主轴（15）和发电机轴（25），其特征在于：

1)所述外壳（24）左端转动安装转盘（3），在转盘（3）上转动安装叶片（1），转盘（3）有套筒空套在主轴（15）上，叶片（1）根部通过一个电磁离合器1（10）传动联接一个电机（6），实现叶片（1）的可调转动而调整叶片迎风面积；

2)所述转盘（3）通过一个电磁离合器2（14）传动联接发电机轴（25），实现风力发电；

3)所述转盘（3）通过一个电磁离合器3（11）传动联接一个刹车装置，实现超速保护；

4)所述主轴（15）通过一个电磁离合器4（17）传动联接一根安装外壳（24）的支架轴（20），实现风能复用装置的迎风方向变化。

2.根据权利要求1所述的风力发电的风能复用装置，其特征是：所述的叶片（1）通过轴承（4）、轴承座（2）和螺栓固定在转盘（3）上，转盘（3）的套筒空套在主轴（15）上，主轴（15）左端通过联轴器（9）与电机（6）相连；所述的叶片（1）根部通过销与锥齿轮（5）相连，与该锥齿轮（5）相啮合的另一锥齿轮（7）通过销连接安装在电磁离合器1（10）上，电磁离合器1（10）通过销连接安装在主轴（15）上。

3.根据权利要求1所述的风力发电的风能复用装置，其特征是：所述的转盘（3）右端通过电磁离合器2（14）与锥齿轮（16）连接，通过二级锥齿轮（27）与发电机轴（25）相连。

4.根据权利要求1所述的风力发电的风能复用装置，其特征是：所述的刹车装置安装在转盘（3）套筒中部，由刹车片（13）和刹车卡（12）组成，刹车片（13）与转盘（3）套筒固定连接，刹车卡（12）与电磁离合器3（11）固定连接，电磁离合器3（11）与轴承套（29）固定连接。

5.根据权利要求1所述的风力发电的风能复用装置，其特征是：所述的主轴（15）右端通过电磁离合器4（17）与锥齿轮（18）相连，再通过另一锥齿轮（23）和一级直齿轮（19）与支架轴（20）相连。

6.根据权利要求1所述的风力发电的风能复用装置，其特征是：所述转盘（3）左侧固定一根整流罩（8），电机（6）、轴承（4）和轴承座（2）均安装在整流罩（8）内，所述外壳（24）通过轴承和轴承座（21）转动安装在支架轴（20）上端部。