CN104314767A - 一种带储能的合力风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种带储能的合力风力发电装置，解决单台风车力量小，所发电力不易整合的不足，本装置采用的方案是，由一组风车、传动装置和储能装置和和发电机组，一组风车迎风旋转同时带动传动装置和发电机，同时向储能装置储能，当风车迎风旋转动力不足时，储能装置带动传动装置使其继续旋转或向其助力。有益效果是：一组风车合力带动发电机力量大且可根据不同风场情况任意组合设置，机动灵活，风力利用率和转化效率高，能够实现风能的蓄存和释放，并转化成持续输出动能，使发电机连续运转。

Description

一种带储能的合力风力发电装置
技术领域
本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种借助一组风车带有储能调节的持续发电装置。 
背景技术
传统的风力发电装置，都是单台独立设置，力量小，靠桨叶迎风角度调整实现均匀转动带动发电机发电，现有技术的缺点是：所发电能波动大且不容易整合，以及风力较小时无法带动桨叶转动造成发电机停止发电，并且在一定的发电周期内，受风力大小的制约，输出的电能不连续，影响向电网或用户供电。 
发明内容
本发明克服了现有技术中当风力大时，大量风力被浪费掉，风力小时无法带动桨叶转动造成发电机停止发电的技术缺陷，本发明提供了一种带储能的合力风力发电装置，该装置设有风力导向机构，提高了风力转化效率，并且机械蓄能部分能够吸收和释放能量，保障发电机的连续动能的供给。
本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种带储能的合力风力发电装置，包括：风车、机械传动部分和发电机组，风车包括：旋转风叶轮、风力导向机构和支架，旋转风叶轮安装在支架上，旋转风叶轮经齿轮副、中间传动轴、单项传动机构、伞齿轮付连接；风力导向机构包括：导风板、聚风板、尾翼，导风板与聚风板固定，呈不同角度的开口扇形与旋转风叶轮同轴安装，尾翼固定在导向机构上，并与旋转风叶轮出风口对应；机械传动部分包括：传动装置和储能装置，传动装置包括：传动轴和单向逆止链轮，传动轴与单向逆止链轮连接，构成传动轴带动单向逆止链轮转动结构。
储能装置包括：耦合器、传动齿轮箱、螺杆、螺母挡盘、导杆、蓄能弹簧、链轮、链条，所述的耦合器与传动轴同轴连接，耦合器与传动齿轮箱的输入端连接，传动齿轮箱输出端传动螺杆，构成耦合器经传动齿轮箱和螺杆由耦合器切换控制的传动机构。
蓄能弹簧套装在导杆上，蓄能弹簧的活动端经连接板与螺母挡盘接触，螺母挡盘螺母部分与螺杆螺纹连接，同时套装在导杆上，链条在链轮的支撑下与逆止链轮啮合。
风车中的伞齿轮付与传动装置中的传动轴构成伞齿轮付连接；发电机与传动装置中的传动轴同轴连接。
本发明的有益效果是：多台风车力量大，发电稳定，可根据不同风场情况任意组合设置，机动灵活，风力利用率和转化效率高，能够实现风能的蓄存和释放，并转化成持续输出动能，使发电机连续运转。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明示意图；
图2为风车示意图；
图3为图2的 A向示意图。
图中，1、旋转风叶轮、2风力导向机构、2-1导风板、2-2聚风板、2-3尾翼、3支架、4发电机、5齿轮副、6中间传动轴、6-1单项传动机构、7伞齿轮付、8传动轴、9单向逆止链轮、10耦合器、11传动齿轮箱、12螺杆、13螺母挡盘、13-1连接板、14导杆、15蓄能弹簧、16链轮、17链条。
具体实施方式
一种带储能的合力风力发电装置，包括：风车、机械传动部分和发电机组
风车包括：旋转风叶轮1、风力导向机构2和支架3，旋转风叶轮1安装在支架3上，旋转风叶轮1经齿轮副5、单项传动机构6-1、中间传动轴6与伞齿轮付7连接。
旋转风叶轮1设置在风场内，在风力作用下旋转，经齿轮副5、单项传动机构6-1、中间传动轴6、带动伞齿轮付7旋转。单项传动机构6-1设置的目的是，在风力无法推动或故障时，旋转风叶轮1停止旋转，旋转风叶轮1不会成为系统负载而影响系统效率。
风力导向机构2包括：导风板2-1、聚风板2-2、尾翼2-3，所述的导风板2-1与聚风板2-2固定，呈不同角度的开口扇形与旋转风叶轮1同轴安装，尾翼2-3固定在导向机构2上，并与旋转风叶轮1出风口对应。
    风力导向机构2在导风板2-1和聚风板2-2作用下，将风力向旋转风叶轮1集中，保证旋转风叶轮1收到强风推动旋转，尾翼2-3带动导风板2-1和聚风板2-2始终处于迎风状态。
机械传动部分包括：传动装置和储能装置，传动装置的包括：传动轴8和单向逆止链轮9，传动轴8与单向逆止链轮9连接，构成传动轴8带动单向逆止链轮9转动结构。
传动轴8是整个发电系统动能的汇总传动轴，传动轴8带动逆止链轮9实施储存动能。储存动能时，逆止链轮9空转不工作，释放能量时，逆止链轮9工作，带动传动轴8。
储能装置包括：耦合器10、传动齿轮箱11、螺杆12、螺母挡盘13、连接板13-1、导杆14、蓄能弹簧15、链轮16、链条17，耦合器10与传动轴8同轴连接，耦合器10与传动齿轮箱11的输入端连接，传动齿轮箱11输出端传动螺杆12，构成耦合器10经传动齿轮箱11、螺杆12，由耦合器10切换控制的传动机构。当传动轴8在旋转风叶轮1转动动力不足时，耦合器10切换耦合，传动齿轮箱11输出反转带动螺杆12，使螺母挡盘13向蓄能弹簧15的伸展方向移动，蓄能弹簧15伸展并推动连接板13-1移动，连接板13-1经链条17、链轮16传动逆止链轮9，逆止链轮9把转矩传递给传动轴8输送到发电机。
蓄能弹簧15套装在导杆14上，蓄能弹簧15的活动端经连接板13-1与螺母挡盘13接触，螺母挡盘13螺母部分与螺杆12螺纹连接，同时套装在导杆14上，链条17在链轮16的支撑下与逆止链轮9啮合。
链条17带动逆止链轮9，螺母挡盘13压缩蓄能弹簧15储能；风车中的伞齿轮付7与传动装置中的传动轴8构成伞齿轮付连接，带动传动轴8旋转；发电机4与传动装置中的传动轴8同轴连接，传动轴8带动发电机4旋转发电。
本发明实施例中，所述单向逆止链轮9为设有棘轮机构的单向传动链轮。
本发明实施例中，所述的风车中单项传动机构6-1为单向离合器。
本发明实施例中，所述旋转风叶轮1的风叶为弦长小于直径的弧形截面，便于加工、降低成本、迎风效率高。
本发明实施例中，所述风车在不同的迎风高度设置。减少风车之间的相互影响而降低效率。 

Claims (5)

1.一种带储能的合力风力发电装置，包括：风车、机械传动部分和发电机组，其特征在于：
⑴、所述风车包括：旋转风叶轮（1）、风力导向机构（2）和支架（3），所述的旋转风叶轮（1）安装在支架（3）上，旋转风叶轮（1）经齿轮副（5）、中间传动轴（6）、单项传动机构(6-1)、伞齿轮付（7）连接；
⑵、所述的风力导向机构（2）包括：导风板（2-1）、聚风板（2-2）、尾翼（2-3），所述的导风板（2-1）与聚风板（2-2）固定，呈不同角度的开口扇形与旋转风叶轮（1）同轴安装，尾翼（2-3）固定在导向机构（2）上，并与旋转风叶轮（1）出风口对应；
⑶、所述机械传动部分包括：传动装置和储能装置，所述的传动装置包括：传动轴（8）和单向逆止链轮（9），所述传动轴（8）与单向逆止链轮（9）连接，构成传动轴（8）带动单向逆止链轮（9）转动结构；所述的储能装置包括：耦合器（10）、传动齿轮箱（11）、螺杆（12）、螺母挡盘（13）、导杆（14）、蓄能弹簧（15）、链轮（16）、链条（17），所述的耦合器（10）与传动轴（8）同轴连接，耦合器（10）与传动齿轮箱（11）的输入端连接，传动齿轮箱（11）输出端传动螺杆（12），构成耦合器（10）经传动齿轮箱（11）、螺杆（12）由耦合器（10）切换控制的传动机构；所述的蓄能弹簧（15）套装在导杆（14）上，蓄能弹簧（15）的活动端经连接板（13-1）与螺母挡盘（13）接触，螺母挡盘（13）螺母部分与螺杆（12）螺纹连接，同时套装在导杆（14）上，链条（17）在链轮（16）的支撑下与逆止链轮（9）啮合；
⑷、所述的风车中的伞齿轮付（7）与传动装置中的传动轴（8）构成伞齿轮付连接；
⑸、所述的发电机（4）与传动装置中的传动轴（8）同轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种带储能的合力风力发电装置，其特征在于，所述单向逆止链轮（9）为设有棘轮机构的单向传动链轮。
3.根据权利要求1所述的一种带储能的合力风力发电装置，其特征在于，所述的风车中单项传动机构(6-1)为单向离合器。
4.根据权利要求1所述的一种带储能的合力风力发电装置，其特征在于，所述旋转风叶轮（1）的风叶为弦长小于直径的弧形截面。
5.根据权利要求1所述的一种带储能的合力风力发电装置，其特征在于，所述风车在不同的迎风高度设置。
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