CN105545611B - 一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，包括毂式构件，所述毂式构件的一端与回转轴承内圈固接，所述毂式构件的另一端与管式支撑的一端固接；于所述管式支撑的外周配合管式支撑箍，所述管式支撑箍的一端通过垫圈、紧固件固接增强复合桥，双轨结构架的一端与增强复合桥的尾部固接，双轨结构架的另一端与毂式构件卡接，所述管式支撑与毂式构件连接的一端贯穿增强复合桥。本发明克服了整机运行过程中的扰流、阵风振动可能带来的破坏和对重力荷载分解及消除起到关键作用，即使面对恶劣风况也照样稳如泰山，有效适应未来大功率聚风类风力发电机应用和推广。

Description

一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置。
背景技术
目前，就传统风力发电而言，其技术的成熟度不足，缺点较多，特别是在用电口建站，低风速启动及分布式应用方面难以担当重任，在完成风电场建造后，还需要国家投入大额资金建设远距离输电线路，如近期开展的“四交四直”特高压工程建设，投入金额为1737亿元。
为了克服上述传统风力发电的问题衍生出如狭管聚风发电的新型风力发电技术，该新型风力发电技术主要是将进风口设置成一个聚缩狭管，相较于传统的水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机而言，具有聚集风能、提压增速、提高风能利用率等优点。因此，在风力发电技术领域具有广泛的应用前景。而正是这一技术的独有性，所有组成这一技术的核心部件都将必须适应其流体特性及符合环境应用要求。如：专利号为201310189892.X公开的双涵道轴流式风里发电系统；专利号为201420079694.8公开的直通式狭管聚风风力发电系统；专利号为201520071120.0公开的多狭管聚风风力发电系统，上述专利中对于增速式狭管聚风发电核心部件之一的架构互联互为结构未作出详尽表述，
其以发电机前置结构(在导风锥体内)方式为主体，后置式也以轮毂式环向支撑自成一体作为选项，这种布局方式确实具有结构紧凑、占用空间小、影响流体运动少及可调性强等优点，但其未能克服整机运行过程中扰流、阵风振动带来的破坏，无法适用于恶劣风况，因此从技术的全面性、安全性和易工业化生产角度来考虑，必须要为狭管聚风风力发电大功率应用再次进行创新，全面完成核心装备的技术积累。
发明内容
本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其克服了运行过程中的扰流、阵风振动可能带来的破坏和对重力荷载分解及消除起到关键作用，即使面对恶劣风况也照样稳如泰山，有效适应未来大功率聚风类风力发电机应用和推广。
本发明所采用的技术方案如下：
一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，包括毂式构件，所述毂式构件的一端与回转轴承内圈固接，所述毂式构件的另一端与管式支撑的一端固接；于所述管式支撑的外周配合管式支撑箍，所述管式支撑箍的一端通过垫圈、紧固件固接增强复合桥，双轨结构架的一端与增强复合桥的尾部固接，双轨结构架的另一端与毂式构件卡接，所述管式支撑与毂式构件连接的一端贯穿增强复合桥。
其进一步技术方案在于：
于所述毂式构件与回转轴承连接的一端、沿所述毂式构件的外壁还均布多个与摩擦片摩擦的第一刹车装置；于所述毂式构件与回转轴承连接的一端、沿所述毂式构件的内壁还均布多个第二刹车装置；
于所述毂式构件的一端设置用于连接回转轴承的第一法兰，于所述毂式构件的另一端设置用于连接管式支撑的第二法兰；
所述双轨结构架包括前后布置的第一横梁及第二横梁，于所述第一横梁及第二横梁之间连接一对双轨底座，所述双轨底座一端与第二横梁的连接处均与毂式构件卡接，使所述双轨结构架保持水平；于各双轨底座的另一端还连接支撑腿；于各双轨底座的一侧还通过耳部、支撑架及紧固件连接整流罩；
所述增强复合桥由矩形梁架与圆形梁架连接形成一体，于所述矩形梁架上设置网格踏板及对接螺孔，在所述矩形梁架的两侧分别开设多个减重孔，于所述矩形梁架的尾部、在互为相邻的各减重孔之间还贯穿连接多对伸缩杆，各伸缩杆伸出矩形梁架的一侧并与纵向布置的限位杆连接；
所述网格踏板包括固接于矩形梁架的钢丝网框架，于所述钢丝网框架上设置多各开口，于各开口内均布置钢丝网；
所述管式支撑箍包括截面为C型的圆箍体，在所述圆箍体的顶部与底部之间沿圆周方向均布多块加强板，在各圆箍体的顶部及底部分别沿圆周方向开设多个位置互相对应的螺孔。
本发明的有益效果如下：
1、本发明中管式支撑箍与增强复合桥之间设置的垫圈采用高柔性胶质抗震垫圈，该垫圈不仅可以承担增强复合桥上几十吨重量，并且在叶轮增速系统正常运行时，能缓释叶轮增速系统旋转时产生的离心重力，尤其对于缓冲及抵抗恶劣天气瞬间产生的波动性振动具有极佳效果。
2、本发明中通过布置毂式构件来连接叶轮缸体及管式支撑，其具有强度高、高承载力、安全可靠稳定的优点。双轨结构架的布置便于发电机的安装。整流罩的布置其能防止发电机在恶劣环境下淋雨受潮，并且对来风具有整流作用。增强复合桥对双轨结构架起支撑作用，便于工作人员安装维修。
3、本发明通过布置第一刹车装置及摩擦片，当叶轮缸体受压使摩擦片与第一杀车装置间摩擦力增加，从而达到刹车目的。第二刹车装置与刹车盘抱紧实现太阳轮轴停转的目的，便于工作人员在吊装、维修时进行停车，同时该刹车装置还用于风力太大防止飞车时停机使用。
4、本发明外形美观、实体感强，结构简洁，毂式构件前端开孔、通过法兰结构与直驱增速式叶轮组件动态结合，毂式构件后端开孔、通过法兰结构与管式支撑上端面法兰牢固结合，毂式构件后部镂空设计便于动力轴与发电机连接于一体，本构件在确认能够承受所需载荷的情况下，留足够多的安全余量，从而确保了丰满度、整体的轻盈性和满足相邻结构件互置互为功能特性。同时，又具有足够的强度和刚度，减震吸震性能，充分体现了其强大的承载能力和抗载荷冲击能力。
5、本发明中增强复合桥采用矩形梁架与圆形梁架连接于一体，同时布置网格踏板便于工作人员维修走动，钢丝网不仅起安全防护作用，同时减轻了增强复合桥的整体重量，本发明结构套装悬挂在管式支撑上，由于前部有叶轮组件重量，后部有发电机重量，因此形成静态、动态状态下的平衡作用，且各向同性，接近理想的弹塑性体与力学假定，结构科学简洁，具有充实的安全性和结构稳定性。
6、管式支撑箍具有承担静态、动态载荷及分解舒缓震动的功能特性，该结构由截面为C型的圆箍体构成，内部设置加强板形成槽形夹片状，圆形箍上、下平面加工成法兰状，有利于上、下对接安装。另外运用只有在高架路、桥墩之间抗震用的高弹性胶质垫圈，该垫圈的应用极大的提高了系统的稳定性，以其特有的耐压性构造有效减少了层间的固体声传播。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明中毂式构件的主视图。
图3为本发明中毂式构件的立体结构示意图。
图4为本发明中增强复合桥的结构示意图。
图5为本发明中双轨结构架与整流罩连接的主视图。
图6为图5的俯视图。
图7为图5的侧视图。
图8为本发明中管式支撑箍的立体结构示意图。
其中：1、整流罩；2、双轨结构架；201、双轨底座；202、第一横梁；203、第二横梁；204、耳部；3、支撑腿；4、钢丝网；5、钢丝网框架；6、增强复合桥；602、圆形梁架；601、矩形梁架；603、对接螺孔；604、减重孔；7、伸缩杆；8、限位杆；9、管式支撑箍；901、圆箍体；902、加强板；903、螺孔；10、管式支撑；11、第一法兰；12、第二法兰；13、第一刹车装置；14、第二刹车装置；15、毂式构件；16、垫圈。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置包括毂式构件15，毂式构件15的一端与回转轴承(图中未示出)内圈固接，毂式构件15的另一端与管式支撑10的一端固接；于管式支撑10的外周配合管式支撑箍9，管式支撑箍9的一端通过垫圈16、紧固件固接增强复合桥6，双轨结构架2的一端与增强复合桥6的尾部固接，双轨结构架2的另一端与毂式构件15卡接，管式支撑10与毂式构件15连接的一端贯穿增强复合桥6。
如图2、图3所示，于毂式构件15与回转轴承连接的一端、沿毂式构件15的外壁还均布多个与摩擦片摩擦的第一刹车装置13。于毂式构件15与回转轴承连接的一端、沿毂式构件15的内壁还均布多个第二刹车装置14。在叶轮缸体受压后其摩擦片与第一刹车装置13的摩擦力增加，由此实现叶轮缸体停转的目的。于毂式构件15的一端设置用于连接回转轴承的第一法兰11，于毂式构件15的另一端设置用于连接管式支撑10的第二法兰12。
如图5、图6及图7所示，双轨结构架2包括前后布置的第一横梁202及第二横梁203，于第一横梁202及第二横梁203之间连接一对双轨底座201，双轨底座201一端与第二横梁203的连接处均与毂式构件15卡接，使双轨结构架2保持水平；于各双轨底座201的另一端还连接支撑腿3；于各双轨底座201的一侧还通过耳部204、支撑架及紧固件连接整流罩1。双轨结构架2用于安装发电机，利用双轨底座201上的凸台与发电机底座(发电机固定于发电机底座，发电机底座图中未标出)相配合。
如图4所示，增强复合桥6由矩形梁架601与圆形梁架602连接形成一体，于矩形梁架601上设置网格踏板及对接螺孔603，在矩形梁架601的两侧分别开设多个减重孔604，于矩形梁架601的尾部、在互为相邻的各减重孔604之间还贯穿连接多对伸缩杆7，各伸缩杆7伸出矩形梁架601的一侧并与纵向布置的限位杆8连接。网格踏板包括固接于矩形梁架601的钢丝网框架5，于钢丝网框架5上设置多各开口，于各开口内均布置钢丝网4。
如图8所示，管式支撑箍9包括截面为C型的圆箍体901，在圆箍体901的顶部与底部之间沿圆周方向均布多块加强板902，在各圆箍体901的顶部及底部分别沿圆周方向开设多个位置互相对应的螺孔903。上述圆箍体901顶部开设的螺孔903用于与垫圈16底部连接(垫圈16上也开设与螺孔903对应的安装孔)。上述管式支撑箍9与增强复合桥6之间设置的垫圈16采用高柔性胶质抗震垫圈，该垫圈16不仅可以承担增强复合桥6上几十吨重量，并且在叶轮增速系统正常运行时，能缓释叶轮增速系统旋转时产生的离心重力，尤其对于缓冲及抵抗恶劣天气瞬间产生的波动性振动具有极佳效果。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其特征在于：包括毂式构件(15)，所述毂式构件(15)的一端与回转轴承内圈固接，所述毂式构件(15)的另一端与管式支撑(10)的一端固接；于所述管式支撑(10)的外周配合管式支撑箍(9)，所述管式支撑箍(9)的一端通过垫圈(16)、紧固件固接增强复合桥(6)，双轨结构架(2)的一端与增强复合桥(6)的尾部固接，双轨结构架(2)的另一端与毂式构件(15)卡接，所述管式支撑(10)与毂式构件(15)连接的一端贯穿增强复合桥(6)。
2.如权利要求1所述的一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其特征在于：于所述毂式构件(15)与回转轴承连接的一端、沿所述毂式构件(15)的外壁还均布多个与摩擦片摩擦的第一刹车装置(13)；于所述毂式构件(15)与回转轴承连接的一端、沿所述毂式构件(15)的内壁还均布多个第二刹车装置(14)。
3.如权利要求1所述的一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其特征在于：于所述毂式构件(15)的一端设置用于连接回转轴承的第一法兰(11)，于所述毂式构件(15)的另一端设置用于连接管式支撑(10)的第二法兰(12)。
4.如权利要求1所述的一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其特征在于：所述双轨结构架(2)包括前后布置的第一横梁(202)及第二横梁(203)，于所述第一横梁(202)及第二横梁(203)之间连接一对双轨底座(201)，所述双轨底座(201)一端与第二横梁(203)的连接处均与毂式构件(15)卡接，使所述双轨结构架(2)保持水平；于各双轨底座(201)的另一端还连接支撑腿(3)；于各双轨底座(201)的一侧还通过耳部(204)、支撑架及紧固件连接整流罩(1)。
5.如权利要求1所述的一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其特征在于：所述增强复合桥(6)由矩形梁架(601)与圆形梁架(602)连接形成一体，于所述矩形梁架(601)上设置网格踏板及对接螺孔(603)，在所述矩形梁架(601)的两侧分别开设多个减重孔(604)，于所述矩形梁架(601)的尾部、在互为相邻的各减重孔(604)之间还贯穿连接多对伸缩杆(7)，各伸缩杆(7)伸出矩形梁架(601)的一侧并与纵向布置的限位杆(8)连接。
6.如权利要求5所述的一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其特征在于：所述网格踏板包括固接于矩形梁架(601)的钢丝网框架(5)，于所述钢丝网框架(5)上设置多个开口，于各开口内均布置钢丝网(4)。
7.如权利要求1所述的一种直驱增速式狭管聚风发电用架构装置，其特征在于：所述管式支撑箍(9)包括截面为C型的圆箍体(901)，在所述圆箍体(901)的顶部与底部之间沿圆周方向均布多块加强板(902)，在各圆箍体(901)的顶部及底部分别沿圆周方向开设多个位置互相对应的螺孔(903)。
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