CN108019313A - 一种可转动聚导风装置及水平纵轴风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可转动聚导风装置及水平纵轴风力发电机。可转动聚导风式水平纵轴风力发电机包括机舱、聚导风装置、驱动转向装置、风轮、防轮摆装置、环形稳定支撑装置、支撑转盘装置;第二圆柱形结构位于可转动聚导风装置的第一圆柱形结构的后部并且与第一圆柱形结构具有相同的轴线,在轴线处设有传动轴,第二圆柱形结构的直径小于第一圆柱形结构的直径;在第一圆柱形结构的中心位置设有机舱;在第一圆柱形结构的外筒两侧外表面分别设有一个驱动转向装置;在第一圆柱形结构的内筒前端设有一个导风圆锥筒;在第二圆柱形结构的后部设有防轮摆装置;环形稳定支撑装置上的圆环形结构套在第一圆柱形结构、第二圆柱形结构、防轮摆装置和导风圆锥筒的外端;圆环形结构的下端还设有多根内倾支撑柱。在第一圆柱形结构的底部设有支撑转盘装置;本发明可以显著提高风能的利用率。

Description

一种可转动聚导风装置及水平纵轴风力发电机
技术领域
[0001]本发明属于风力发电技术领域,尤其涉及一种可转动聚导风装置及水平纵轴风力 发电机.
背景技术
[0002]目前大型风力发电设备分为两种:一种是水平轴风力发电机;另一种是垂直轴风 力发电机,垂直轴风电机通过实验产能微弱投入生产很少•技术比较成熟的是水平轴风力 发电机,它是通过风力作用到三个对称的桨式叶片上,使叶片旋转形成扭矩,通过轮轴传递 给机舱内的发电机组发出电能,但是它仍有诸多缺点•具体如下:
[0003] 1、当风向突然发生变化时,由于叶片很长,转向突然加快会使叶片或水平轴和轴 承损坏.
[0004] 2、由于是三支桨式叶片,因此受风面积很小,大部分风能从其叶片之间流过,白白 损失掉了,即使风接触到了叶片,由于是桨式叶面,所以它有一个角度的问题,因此风能又 损失了 一部分,还由于考虑到叶片的强度和可靠性,叶面最宽部位设在与轴相近的位置,这 样一来力矩又小了很多•综上所述这些问题使得发电机获得的风能成倍递减.
[0005] 3、由于三叶桨式风力发电机机箱、叶轮叶片全部安装在几十米、近百米高的铁塔 顶部,所以安装起来困难;维修就更困难,因此无论是叶轮、叶片、增速箱和发电机及其所有 的机舱内部构件,在加工制作的过程中都要求必须达到相当高的可靠性和精密度,大大的 增加了它的制作成本.
[0006] 由于三叶桨式风力发电机投资大、收益率低,就目前而言,三叶桨式风力发电机只 能作为发电设备的一种补充.
发明内容:
[0007] 鉴于现有技术所存在的问题,本发明提供了一种可转动聚导风装置及水平纵轴风 力发电机.
[0008] 本发明解决上述技术问题的技术方案:
[0009] 一种可转动聚导风装置包括外筒和内筒,所述内筒在外筒内,属两个同心圆筒,所 述内筒后端圆直径大于前端圆直径,在所述外筒两侧外表面水平直径线位置分别设有一个 驱动转向装置;
[0010] 所述外筒与内筒之间沿周向设有多个导风板和多个承重导风板,每个导风板和每 个承重导风板均呈弧形且弧形方向沿周向一致,所述多个导风板和多个承重导风板的外端 与外筒的内表面固定连接,所述多个导风板和多个承重导风板的内端与内筒的外表面固定 连接;
[0011] 所述外筒和内筒及多个所述导风板和多个所述承重导风板形成第一圆柱型结构;
[0012] 在所述第一圆柱形结构中;内筒的前端圆位置还设有导风圆锥筒•
[0013] 本发明所述可转动聚导风装置可以用于水平纵轴风力发电机并且可以显著提高 发电能力,通过外筒、内筒以及设有的多个导风板和多个承重导风板,还有导风圆锥筒和内 筒的后端圆直径大于内筒的前端圆直径的合理设置,本发明所述可转动聚导风装置具有良 好的聚风导风效果,可以根据实际情况制作成不同型号,广泛应用于风力发电领域.
[0014] 在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进.
[0015] 进一步,所述导风圆锥筒包括两个端部,一端为锥尖,另一端为底圆与第一圆柱型 结构中内筒的前端圆固定连接;
[0016] 进一步,所述导风圆锥筒和由外筒、内筒及多个导风板和多个承重导风板形成的 第一圆柱型结构一起形成了一种独特的聚导风结构;
[0017] 采用上述进一步方案的有益效果是:
[0018] 1、本发明所述聚、导风装置,通过在外筒和内筒之间设置多个弧形导风板和多个 弧形承重导风板,在内筒的前端设置导风圆锥筒,及内筒后端圆直径大于其前端圆直径,有 效起到了聚风导风的作用并且具有截风面积大等优点,使截得的风能通过多个弧形导风板 和多个弧形承重导风板将水平纵向的风转变为垂直横面上的沿周向旋转的风,同时同旋转 方向近乎垂直的作用到风轮360度的全部叶片的叶面上,可以显著增大风轮叶面的受风面 积,风能损失很小甚至可以忽略不计.因此在同样风轮直径的情况下,采用本发明所述可转 动聚导风式水平纵轴风力发电机所获得的风能,远远高于水平轴三叶桨式风力发电机所获 得的风能。
[0019] 2.所述导风圆锥筒这种结构设计,可以将内筒前端圆面积应受的风,通过锥筒的 倾斜弧面全部导入由内筒、外筒、多个导风板和多个承重导风板构成的环形进风口内,不但 增大风的压强还可以将风能作用到风轮的外端叶面上增大风轮的扭矩;所述内筒后端圆直 径大于前端圆直径,所以出风口截面积小于进风口截面积,提高了出风口的风速,使得作用 到风轮叶面的风力增大.因此可以显著提高传动轴的扭力.
[0020] 进一步,所述外筒和内筒之间用于支撑内筒的多个承重导风板之间还设有稳固连 接平板,根据承重导
[0021] 风板的数量分别做稳固平板连接.
[0022] 采用上述进一步方案的有益效果是:承重导风板不但起到导风的作用还和稳固连 接板一起形成一个支撑整体,所述承重导风板与导风板的形状相同大小相等,不同的是承 重导风板的厚度厚于导风板,强度强于导风板;连接平板也有一定的强度;使本发明所述可 转动聚导风式水平纵轴风力发电机装置更加稳固.
[0023] 一种可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,包括机舱,所述机舱内部设有发电机 组;还包括可转动聚导风装置、风轮、导风圆锥筒、环形稳定支撑装置、防轮摆装置、支承转 盘装置、驱动转向装置和风向控制舵;
[0024] 所述风轮包括圆筒形骨架、多个叶片和多个叶片连接板形成的第二圆柱结构;
[0025] 所述圆筒形骨架的外表面周向设有多个叶片;所述多个叶片的内端与圆筒形骨架 的外表面固定连接,所述多个叶片之间通过多个叶片连接板固定连接;且每个叶片连接板 呈平行四边形;
[0026]所述第二圆柱形结构位于所述第一圆柱形结构的后部并且与第一圆柱形结构具 有相同的轴线,在轴线处设有传动轴;所述第二圆柱形结构在第一圆柱形结构的外筒内;所 述第二圆柱结构的叶片外端与第一圆柱结构外筒的内表面形成一定的间隙;
[0027] 进一步所述第一圆柱形结构中外筒底部设有支承转盘装置;由底托、支撑转盘、底 座构成;所述底座的上表面与支撑转盘的下表面固定连接;所述底托的下表面与支承转盘 做水平转动连接;在所述底托的上弧面与外筒底部的外表面固定连接;所述外筒的内表面 与多个承重导风板的外端固定连接;所述内筒底部外表面与多个承重导风板的内端固定连 接;所述支撑转盘的中心垂直线穿过外筒前端圆与后端圆距离的中点与传动轴上的轴线相 交;
[0028] 所述环形稳定支撑装置的圆环形结构包括:齿牙方向向内的齿环、上环形平面、上 环形弧面、下环形平面、下环形弧面;所述上环形平面和下环形平面的内端分别与齿环的上 端和下端固定连接;所述上环形弧面和下环形弧面的内端分别与上环形平面和下环形平面 的外端倾斜固定连接;所述上环形弧面的外端和下环形弧面的外端固定连接且形成锐角; 所述圆环形结构套在第一圆柱形结构、第二圆柱形结构、防轮摆装置、导风圆锥筒装置的外 端;并且圆环形结构中齿牙方向向内的齿环与第一圆柱形结构两侧驱动转向装置上的齿轮 咬合;所述圆环形结构的圆心在支承转盘中心的垂直线上;所述圆环形结构的下部设有多 个内倾支撑柱和多个底座;所述多个内倾支撑柱的顶端与环形结构的下环形平面的下表面 均匀分布固定连接;其底端与底座的上表面固定连接•
[0029] 在所述传动轴的前端与机舱内的发电机组连接;在所述传动轴后端上,设有一个 支撑件;所述支撑件与传动轴做周向固定连接;在所述支撑件和第二圆柱结构的圆筒形骨 架之间还设有多个支撑杆;每个支撑杆的一端与支撑件均匀分布固定连接,其另一端与圆 筒形骨架内表面均匀分布固定连接;所述支撑件的后端设有一个紧固件;所述紧固件与传 动轴做可前可后固定连接;所述紧固件既能阻挡风轮轴向脱落又能调节风轮叶片前端与多 个导风板和多个承重导风板出风口侧间隙大小;
[0030] 所述机舱设在第一圆柱形结构内部的内筒内;所述机舱下部还设有上平台、下平 台、垂直支撑板;所述上平台的上表面与机舱的下表面垂直固定连接;所述上平台的下表面 与多个垂直支撑板的顶端垂直固定连接;所述上平台的左右两端分别与内筒的内壁固定连 接;所述下平台由多块平板组成,每块平板分别与多个垂直支撑板固定连接;所述下平台的 左右两端分别与内筒的内壁固定连接;所述多个垂直支撑板的底端分别与内筒的底部内壁 固定连接;
[0031] 所述在机舱与风轮支撑件之间的传动轴上设有一个轴承座;所述轴承座与传动轴 做可转动连接;在所述轴承座与内筒之间设有多个支撑柱;在所述轴承座与所述上平台之 间还设有一支撑柱;所述多个支撑柱的一端分别与轴承座固定连接;另一端分别与内筒的 内壁固定连接;在所述另一个支撑柱的一端与轴承座固定连接;另一端与上平台上表面垂 直固定连接;
[0032] 所述第一圆柱结构外筒的顶部外表面设有一个轴承座,在轴承座的上部还设有一 个随风向变化而转动的风向控制舵;所述风向控制舵与轴承座做可转动连接;
[0033] 所述防轮摆装置分为固定支架装置和随动稳定装置:
[0034] 固定支架装置包括:多个斜支撑杆、垂直支撑板、固定轴和紧固件;所述多个斜支 撑杆的一端分别与所述垂直平板板倾斜固定连接;其另一端分别与外筒后端圆倾斜固定连 接;所述固定轴与垂直平板做相对垂直固定连接;且固定轴与传动轴在同一条轴线上;所述 紧固件设在固定轴的前端;且与固定轴做可前可后固定连接;所述紧固件既能阻挡随动稳 定装置上的轴承座轴向脱落又能通过防轮摆拉线调节风轮叶片的前端与多个导风板和多 个承重导风板后端出风口侧之间间隙的大小。
[0035] 随动稳定装置包括:轴承座、网状随动盘和多条防轮摆拉线;所述轴承座的内端与 固定轴做可前可后固定连接;所述轴承座的外端与网状随动盘的后端固定连接;所述多条 防轮摆拉线的一端分别与网状随动盘的前端均匀分布固定连接;另一端分别与多个风轮叶 片和多个叶片连接板的后端连接处固定连接;
[0036] 本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,通过独特的结构设计大大提高 了风能的利用率.工作时,通过外筒两侧的偏航电机启动旋转的同时,刹车装置打开通过联 轴器驱动转向装置上的齿轮朝同一个旋转方向转动,由于齿轮与齿环咬合从而带动聚导风 装置、风轮装置和防轮摆装置在支撑转盘上水平转动,使进风口迎风,此时偏航电机停止工 作,刹车装置同时将联轴器抱死,驱动齿轮停止转动,然后导风圆锥筒将吹来的风导入到进 风口和通过外筒截得的风进入到进风口,然后风通过弧形一致的弧形导风板和弧形承重导 风板改变方向,同时沿一个周向从出风口吹出,将水平纵向的风转变成垂直横面上同一周 向旋转的风,风轮叶片在其导风板的后部,所以风直接近乎垂直吹到风轮叶片的叶面上,从 而使风轮旋转产生旋转扭矩,继而再传递给传动轴,最终传动轴接收到扭力后传递给机舱 内的发电机组进行发电.
[0037] 1 •当风向发生变化时,只需通过风向控制舵测出风向信号后通过设置在风向控制 舵内的风向传感器,控制外筒两侧的偏航电机驱动两侧齿轮同方向转动带动自身的聚导风 装置、风轮和防轮摆装置在支承转盘上水平转动使导风圆锥筒的锥尖及进风口迎风,可快 可慢不会对设备造成任何影响;当风力偏大时,通过偏航电机驱动转向装置将聚导风装置 水平转动一定的角度,减小截风面积控制风轮转速保证发电机的工作效率;当风力非常强 时,为避免本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机损坏,需要停止截风,可以通过 将聚导风装置水平转动90度的方式使第一圆柱结构的外筒弧面迎风,减小风阻保证设备的 安全.
[0038] 2•风能利用率高,且使截得的风能通过多个弧形导风板和多个弧形承重导风板改 变风向,同时近乎垂直的作用到风轮外端36〇度的所有叶面上,风能损失可以忽略不计。因 此,在同样风轮直径的情况下,本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机所获得的 风能,远远高于水平轴三叶桨式风力发电机所获得的风能
[0039] 3 •本发明所述机舱和风轮的重量通过上平台、垂直支撑板和承重导风板,使得整 个聚导风式水平纵轴风力发电机的重心集中到支承转盘和底座上,从而达到了一个转动自 如的目的.还可以根据实际需要调整底座的高度,由于机舱安放在聚导风装置内的内筒的 平台上,所&具有安装简单、维修方便且防雨雪、沙尘的侵蚀等优点,因此在设备制作过程 中不需要太局的精密度,其可靠性适度即可,大大降低了设备的生产成本.
[0040] 4.本发明所述环形稳定支撑装置的设置具有两个作用:
[0041] (1)当风通过导风板时,第一圆柱结构受到了一个风的推力,为防止其倾倒这个力 就会通过驱动转向装置上的齿轮传递给齿环再传递到内倾支撑上,内倾支撑这种设计就能 很好的克服了风的推力,另外为了减少风阻,环形齿环的外端设计成锐角且支撑柱也不易 过多,以六根为宜.
[0042] (2)环形稳定支撑装置上的齿环通过与外筒两侧驱动转向装置上的齿轮咬合,当 外筒两侧的齿轮同方向转动时就可以使聚导风装置、风轮和防轮摆装置自身达到一个水平 转向的目的,使进风口迎风.
[0043] 5•本发明所述防轮摆装置的设置具有的作用:由于风轮叶片与导风板出口之间保 持一定的间隙,当导风板出口风力不均衡时,风轮叶片所受风力就会不均衡,因此就会造成 风轮摆动从而就会与导风板出风口侧发生碰撞,所以设置防轮摆装置就是为了避免上述情 况的发生•它是通过防轮摆拉线使所有风轮叶片上的同一位置都与固定轴上的轴承座等距 ®且随着风轮的转动通过防轮摆拉线带动网状随动盘在轴承座上同步转动来实现的.
[0044]进一步所述外筒的前端圆、内筒的前端圆、多个导风板前端和多个承重导风板的 前端在一个迎风平面上且形成了一个垂直于地面的环形进风口;所述多个导风板的后端、 多个承重导风板的后端和内筒的后端圆在一个平面上且形成了一个垂直于地面环形出风 口;所述多个导风板和多个承重导风板的后端与多个叶片的前端保持一定的间隙;所述每 个出风口侧导风板和每个出风口侧承重导风板与每个叶片叶面所形成的夹角a应为90H 1〇 度之间;所述内筒后端圆直径与第二圆柱结构上的圆筒形骨架直径相等;所述外筒后端圆 与多个叶片后端在一个垂直于地面的平面上.
[0045] 采用上述进一步方案的有益效果是:通过弧形方向周向一致的导风板和承重导风 板将纵向直入的风转变成垂直面上周向旋转的风,使风向与叶面之间以大于90度小于110 度的角度直接吹到风轮叶片的叶面上;由于风轮叶片全部在外筒内部且导风板的外端与外 筒内表面之间的间隙很小,所以风能损失也很小,提高了风能的利用率.
[0046] 进一步所述两个驱动转向装置分别位于外筒两侧外表面;所述两个驱动转向装置 上的齿轮,分别位于外筒两侧水平直径线上;且要求这条水平直径线与支撑转盘中心的垂 直线相交;所述驱动转向装置上的偏航电机与电机底座固定连接;所述电机底座、刹车装 置、变速箱、齿轮架分别与外筒固定连接;所述外筒两侧齿轮始终与齿牙方向向内的齿环咬 合.
[0047] 采用上述进一步方案的有益效果有两个:
[0048] (1)当风向发生变化时驱动转向装置上的齿轮咬合齿环转动,带动聚导风式水平 纵轴风力发电机的迎风面迎风,同时驱动转向装置断电,刹车装置通过弹簧的作用将联轴 器抱死,齿轮停止转动并固定在与齿环咬合的当前位置上,此时可转动聚导风式水平纵轴 风力发电机获取的风能最大.
[0049] (2)当聚导风装置受到风的推力,环形稳定支撑装置通过齿环对齿轮产生了一个 反作用力,因此聚导风式风力发电机就能够保持平衡不会倾倒.
[0050] 进一步所述传动轴所在的轴线与每个叶片前端线形成的平面与该叶片叶面之间 的夹角e在0-20度之间.
[0051] 采用上述进一步方案的有益效果是:由于出风口的风向不能和传动轴与叶片前端 线形成的平面垂直,为了使风轮叶片的叶面接收到的风能最大,就必须使叶面保持一定的 角度来接收出风口吹过来的风.
[0052] 本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机中:
[0053] 1.可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的整体高度:因为离地面越高捕捉到的风 能越大,可以采用升高基础和底座的方法,但是距地面越高要求内倾支撑柱的强度就会越 大,所以适度为宜.
[0054] 2.外筒与内筒之间的距离:可根据可转动聚导风式水平纵^风力友电机的大小而 定,外筒和内筒间的距离越小,截风面积越小风能利用率就会低,距离过大,内筒直径就会 变小,聚风效果就会差,风的压强就会小,导风板和承重导风板出口风速就会降低,风能利 用率就会低• >
[0055] 3.内筒前端圆与后端圆距离:内筒前端圆与后端圆的距离决定了导风板的弧度和 弧长,可根据可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的大小而定,当距离越小导风板和承重 导风板的弧长越小、弧度也越小,对风的阻力也就越大,导风能力就越差,距离越大就会影 响到外筒的前、后端圆距离就要增大,在环形稳定支撑装置的圆环形结构直径一定的情况 下,外筒直径就会变小,截风面积就会小.
[0056] 4.内筒前端圆与后端圆直径的差距大小:当内筒前端圆直径一定时,后端圆直径 越大出风口的出风量就会越小,后端圆直径越小,聚风效果就会越差,风速就会越小,风能 利用率就越低.
[0057] 5.导风板之间的距离:导风板之间的距离越小浪费的材料就越多,且导风板也有 一定的厚度增大了风的阻力,导风板之间的距离越大,风没有通过导风板改变方向而是直 接从风轮叶片之间穿过,风能就会白白损失掉了 •
[0058] 6.导风圆锥筒锥尖与底圆的垂直距离:锥尖与底圆的垂直距离不应小于底圆直 径,锥尖与底圆的垂直距离越小导风效果越差,风能利用率越低,导风圆锥筒不但有导风的 作用,它与后部的防轮摆装置一起使得可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的重心保持平 衡.
[0059] 7.外筒和内筒要有一定的强度:外筒和内筒与支承转盘、底托、承重导风板、垂直 支撑板、上平台一起构成了可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的主要支撑结构,多个承 重导风板不但起到导风的作用,还起到了增大该结构强度的作用•
[0060] 8.防轮摆装置要有一定的强度:防轮摆装置的固定支架部分要有一定强度,无论 可转动聚导风式水平纵轴风力发电机是在静止状态还是在转动状态,防轮摆装置的固定轴 都要始终与传动轴在一个轴线上.
[0061] 9.支撑转盘的设计要求:支撑转盘装置要能承载聚导风装置、发电机组、风轮及防 轮摆装置总重量的基础上还能自由转动.
[0062] 10.环形稳定支撑装置的设计要求:其大小根据可转动聚导风式水平纵轴风力发 电机的大小来决定,环形稳定支撑装置中的圆环形结构要有一定的强度,要求始终保持水 平且圆环形状不能变,内倾支撑结构要求有相应的强度和内倾角度,以保证可转动聚导风 式水平纵轴风力发电机的迎风面始终保持与水平面垂直的状态.
[0063] 11.风轮的设计要求:风轮的具体数值可根据可转动聚导风式水平纵轴风力发电 机的大小而定,风轮叶片的前后端距离,要根据导风板和承重导风板及内筒前后端距离而 定,当外筒前后端距离一定时,导风板和承重导风板及内筒前后端距离越大,风轮叶片前后 端距离就越小,风轮叶片的受风面积也就变小了,反之导风板和承重导风板及内筒前后端 距离越小,导风效果就越差,风轮叶片的内外端距离要根据风轮上的圆筒型骨架与外筒之 间的距离而定并与外筒间留有一定的间隙,因此要根据具体情况选择一最佳方案.
[0064] 综上所述:可转动聚导风式水平纵轴风力发电机中的各个装置,都要以该设备在 安全运行的基础上,传动轴能够获取最大扭力为准.
[0065]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量.由此,限定有:“第一”、“第二”的特征可以明不或指不 的技术特征的数量•由此,限定有“第一,,、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个 该特征•在本发明的描述中,“多个,,的含义是至少两个,例如两个,三个或者更多数目等,除 非另有明确具体的限定.
附图说明
[0066]图1为本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的整体结构不意图;
[0067]图2为本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的主视图;
[0068]图3为本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的俯视图;
[0069]图4为本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的左视图;
[0070]图5为本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机的后视图;
[0071]图6为本发明所述环形稳定支撑装置和支撑转盘结构示意图;
[0072]图7为本发明所述聚导风式水平纵轴风力发电机的左视剖面图;
[0073]图8为本发明所述聚导风式水平纵轴风力发电机的垂直承重支撑部分的斜仰视 图;
[0074]图9为本发明所述的承重导风板和连接平板的俯视图;
[0075]图10为本发明所述的承重导风板和连接平板的结构示意图;
[0076]图11为本发明所述的承重导风板和连接平板的展开结构图;
[0077]图12为本发明所述的聚导风装置和风轮的结构示意图(仅画出了部分风轮);
[0078]图13为本发明所述内筒内部的结构示意图;
[0079]图14为本发明所述内筒内部垂直支撑板及下平台的结构示意图;
[OOSO]图I5为本发明所述聚导风装置出风口及内筒内部的侧后视结构示意图;
[0081] 图16为本发明所述掀开外筒的一部分风轮叶片与导风板之间的间隙的;俯视图;
[0082] 图W为本发明所述叶片叶面与传动轴和叶面前端形成平面之间的夹角;所述叶片 叶面与导风板出口之间夹角的示意图;
[0083]图18为本发明所述防轮摆装置上固定支架的结构示意图;
[0084]图19为本发明所述防轮摆装置上随动稳定装置和风轮装置的部分结构示意图; [0085]图20为本发明所述驱动转向装置的主视图;
[0086]图21为本发明所述驱动转向装置的俯视图;
[0087]图22为本发明所述驱动转向装置的左视图;
[0088]图23为本发明所述防轮摆装置及圆环形结构的左视剖面图;
[0089]图24为本发明所述防轮摆装置及部分圆环形结构的俯视图.
[0090]附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0091] I支撑装置,110、底座,12〇、支撑转盘,130、底托,2、环形稳定支撑装置,210、基 础,220、支撑柱,230、圆环形装置,2301、上环形弧面,2302、上环形平面,2303、下环形弧面, 2304、下环形平面,2305、齿环,3、驱动转向装置,3101、偏航电机,3102、电机底座,3105、刹 车装置,3201、连轴器,3202、变速箱,3203、齿轮轴,3301、齿轮,3303、齿轮架,4、第一圆柱结 构,410、外筒,420、导风板,430、承重导风板,4401、连接平板,4402、连接平板,450、轴承座, 46〇、内筒,5、防轮摆固定支架装置,510、垂直支撑板,520、,530、540、550、斜支撑杆,560、固 定轴,6、内筒内部装置(不包括内筒)及导风圆锥筒,610、导风圆锥筒,620、机舱,63〇1、上平 台,6302、下平台 6303、6304、6305、垂直支撑板,6401、6402、6403、6404、支撑柱,6405轴承 座,7、防轮摆随动稳定装置,710、轴承座,72〇、网状随动盘,730、防轮摆拉线,S、第二圆柱结 构,820、传动轴,83〇、支撑件,840、支撑杆,850、圆筒形骨架,860、叶片,87〇、叶片连接板, 880、紧固件,9风向控制舵•
具体实施方式:
[0092]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并 非用于限定本发明的范围.
[0093]本发明所述的可转动聚导风装置及可转动聚导风式水平纵轴风力发电机如图1至 24所示。
[0094] 一种可转动聚导风装置包括外筒410和内筒460,所述内筒460在外筒410内,属两 个同心圆筒,且内筒460后端圆直径大于前端圆直径,在所述外筒410两侧的外表面水平直 径线位置分别设有一个驱动转向装置3;
[0095] 所述外筒410与内筒460之间,沿周向设有多个导风板420和多个承重导风板43〇, 每个导风板420和每个承重导风板430均呈弧形,且弧形方向沿周向一致,所述多个导风板 420和多个承重导风板430的外端与外筒410的内表面固定连接,所述多个导风板420和多个 承重导风板430的内端与内筒460的外表面固定连接;
[0096] 所述外筒410和内筒460及多个所述导风板420和多个所述承重导风板43〇形成第 一圆柱型结构4;
[0097] 在所述第一圆柱形结构4中内筒460的前端圆位置还设有导风圆锥筒610.
[0098] 所述导风圆锥筒610包括两个端部,一端为锥尖,另一端为底圆与第一圆柱型结构 4中内筒460的前端圆固定连接.
[0099] 所述导风圆锥筒610和由外筒410、内筒站0及多个导风板420和多个承重导风板 430形成的第一圆柱型结构4 一起形成了一种独特的聚导风结构;
[0100] 所述外筒410和内筒460之间的用于支撑内筒46〇的多个承重导风板430之间还设 有稳固连接平板4401、4402,根据承重导风板43〇的数量分别做稳固平板连接•
[0101] 一种可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,包括机舱620,所述机舱620内部设有 发电机组,其特征在于,还包括权力要求1至4任一项所述的可转动聚导风装置、风轮、防轮 摆装置5和7、环形稳定支撑装置2、支撑转盘装置1、驱动转向装置3和风向控制舵9;
[0102] 所述风轮包括:圆筒形骨架850、叶片860和叶片连接板870形成的第二圆柱结构8;
[0103] 所述圆筒形骨架850外表面周向设有多个叶片洲〇;所述多个叶片86〇的内端与圆 筒形骨架850外表面固定连接;所述多个叶片85〇之间通过多个叶片连接板870固定连接;且 每个叶片连接板呈平行四边形;
[0104] 所述第二圆柱形结构8位于所述第一圆柱形结构4的后部并且与第一圆柱形结构4 具有相同的轴线,在轴线处设有传动轴820;所述第二圆柱形结构8在第一圆柱形结构4的外 筒410内;所述第二圆柱结构8的叶片85〇外端与第一圆柱结构4外筒41〇的内表面形成一定 的间隙;
[0105] 所述第一圆柱形结构4中外筒的底部设有支承转盘装置1;由底托130、支撑转盘 120、底座110构成;所述底座110的上表面与支撑转盘120的下表面固定连接;所述底托130 的下表面与支承转盘120做水平转动连接;在所述底托130的上弧面与外筒410底部的外表 面固定连接;所述外筒410底部的内表面与多个承重导风板430的外端固定连接;所述内筒 460底部的外表面与多个承重导风板430的内端固定连接;所述支撑转盘120的中心垂直线 穿过外筒410前端圆与后端圆距离的中点与传动轴上的轴线相交;
[0106] 所述环形稳定支撑装置2中的圆环形结构230包括:齿牙方向向内的齿环2305、上 环形平面2302、上环形弧面2301、下环形平面2304、下环形弧面2303;所述上环形平面2302 和下环形平面2304的内端分别与齿环2305的上端和下端固定连接;所述上环形弧面2301和 下环形弧面2303的内端分别与上环形平面2302和下环形平面2304的外端倾斜固定连接;所 述上环形弧面2301的外端和下环形弧面2303的外端固定连接且形成锐角;所述圆环形结构 230套在第一圆柱形结构4、第二圆柱形结构8、防轮摆装置5和7、导风圆锥筒装置610的外 端;并且圆环形结构230中齿牙方向向内的齿环2305与第一圆柱形结构4两侧驱动转向装置 3上的齿轮3301咬合;所述圆环形结构230的圆心在支撑转盘中心的垂直线上;所述圆环形 结构230的下部设有多个内倾支撑柱220和多个底座210;所述多个内倾支撑柱22〇的顶端与 圆环形结构230的下环形平面2304的下表面均匀分布固定连接;其底端与底座210的上表面 固定连接.
[0107] 在所述传动轴820的前端与机舱620内的发电机组连接;在所述传动轴820的后端 上,设有一个支撑件830;所述支撑件830与传动轴820做周向固定连接;在所述支撑件830和 第二圆柱结构8的圆环形骨架850之间还设有多个支撑杆840;每个支撑杆840的一端与支撑 件830均匀分布固定连接,其另一端与圆环形骨架850内表面均匀分布固定连接;所述支撑 件830的后端设有一个紧固件880;所述紧固件880与传动轴820做可前可后固定连接;所述 紧固件880既能阻挡风轮轴向脱落又能调节风轮叶片860前端与多个导风板420和多个承重 导风板430后端出风口侧间隙大小;
[0108] 所述机舱620设在第一圆柱形结构4内部的内筒460内,所述机舱下部还设有上平 台6301、下平台6302、垂直支撑板6303、6304、6305,所述上平台6301的上表面与机舱620的 下表面固定连接,所述上平台6301的下表面与多个垂直支撑板6303、63〇4、63〇5的顶端垂直 固定连接,所述上平台6301的左右两端分别与内筒460的内壁固定连接,所述下平台6302由 多块平板组成,每块平板分别与垂直支撑板6303、6304、6305固定连接;所述下平台6302的 左右两端分别与内筒460的内壁固定连接,所述多个垂直支撑板6303、6304、6305的底端分 别与内筒460底部的内壁固定连接;
[0109] 所述在机舱620与风轮支撑件(830)之间的传动轴820上,设有一个轴承座650;所 述轴承座650与传动轴(820)做可转动连接;在所述轴承座650与内筒460之间设有多个支撑 柱6401、6402、6403;在所述轴承座650与所述上平台6301之间还设有支撑柱6404;所述支撑 柱6401、6402、6403的一端分别与轴承座650固定连接;另一端分别与内筒46〇的内壁固定连 接;在所述支撑柱6404的一端与轴承座650固定连接;另一端与上平台63〇1垂直固定连接; 在所述传动轴820的前端与机舱内的发电机组连接;增速器、发电机、离合器及电气部分统 称发电机组,都在机舱内部,属于本领域的成熟技术,当传动轴从风轮获取扭力后,传递给 发电机组的增速器和发电机发出强大电能.
[0110] 所述第一圆柱结构4外筒410的顶部外表面设有一个轴承座450;在轴承座450的上 部还设有一个随风向变化而转动的风向控制舵9;所述风向控制舵9与轴承座450做可转动 连接;
[0111] 所述防轮摆装置分为固定支架装置5和随动稳定装置7:
[0112] 固定支架装置5包括:斜支撑杆520、530、、540、550垂直平板510、固定轴560和紧固 件570;所述斜支撑杆520、530、540、550的一端分别与所述垂直平板510倾斜固定连接;其另 一端分别与外筒410后端圆倾斜固定连接;所述固定轴560与垂直平板f510做相对垂直固定 连接;且固定轴560与传动轴S20在同一条轴线上;所述紧固件570设在固定轴560的前端;且 与固定轴560做可前可后固定连接;所述紧固件570既能阻挡随动稳定装置7上的轴承座710 轴向脱落又能通过防轮摆拉线调节风轮多个叶片860前端与多个导风板420和多个承重导 风板430出风口侧之间的间隙的大小.
[0113] 随动稳定装置7包括:轴承座710、网状随动盘720和多条防轮摆拉线(730);所述轴 承座710的内端与固定轴560做可前可后固定连接;所述轴承座710的外端与网状随动盘720 的后端固定连接;所述多条防轮摆拉线730的一端分别与网状随动盘720的前端均匀分布固 定连接;另一端分别与多个风轮叶片860和多个叶片连接板870后端的连接处均匀分布固定 连接;所述网状随动盘720的形状似“喇叭” •所述防轮摆装置5和7具有两个作用:
[0114] 1.所述风轮受到风力的作用发生转动,带动防轮摆拉线730随动,通过固定轴560 上的紧固件570向后拉紧防轮摆拉线730后固定,使得风轮始终保持在垂直地面的平面上转 动,因此风轮不会发生摆动.
[0115] 2.所述风轮通过固定轴560上的紧固件570和传动轴820上的紧固件880同时前后 移动就可以调整风轮上多个叶片860的前端与多个导风板420和多个承重导风板430后端出 风口侧之间间隙的大小.
[0116] 本发明风向控制舵9处还设有风向传感器,风向控制舵9测出的方向信号可以通过 风向传感器将信号传递至驱动转向装置上的偏航电机.
[0117] 如图20、21、22所示,所述驱动转向装置3包括:偏航电机3101、联轴器3201、刹车装 置31〇5、变速箱3202、驱动齿轮3301、齿轮架3303、齿轮轴3203;刹车装置3105设置在偏航电 机3101与变速箱3202之间的联轴器位置处,偏航电机3101接收到风向控制舵9上的风向传 感器传来信号的同时,偏航电机3101通电旋转,又同时刹车装置3105通电打开,通过联轴器 3201驱动变速箱3202再通过齿轮轴3203驱动齿轮3301咬合齿环2305使聚导风式水平纵轴 风力发电机自身转动使进风口迎风,此时风向控制舵9上的传感器传来停止信号,偏航电机 31〇1和刹车装置31〇5断电,刹车装置3105通过弹簧的作用将联轴器3201抱死,因此聚导风 式水平纵轴风力发电机通过驱动齿轮3301与环形稳定支撑装置2上的齿环2305相咬合,达 到了被支撑的效果,所以不会被风吹到,保证了设备的安全.
[0118]如图2所示,环形稳定支撑装置2上的圆环形结构230上的锐角及内倾支撑柱220对 风的阻力很小,可忽略不计.
[0119]如图7所示,风轮叶片860的前端与导风板420和承重导风板430出风口侧之间的间 隙的调节:当间隙过大时紧固件570向前移动,同时紧固件880也向前移动;当间隙过小时紧 固件880向后移动,同时紧固件570也向后移动;使防轮摆拉线始终保持拉直.
[0120]如图7所示,还可以看出风轮叶片860的外端与外筒41〇的间隙;
[0121] 如图7所示,还可以看出内筒460的后端圆直径大于前端圆直径;
[0122] 如图7所示,还可以看出传动轴820、固定轴560和导风圆锥筒610的锥尖在同一条 轴线上.
[0123] 如图12所示,当导风圆锥筒610的锥尖指向迎风,风通过导风圆锥筒610将风导入 环形进风口,然后通过导风板420和承重导风板430改变风的方向,再将风近乎垂直的导入 风轮叶片420的叶面上.
[0124] 如图16和17所示,掀开外筒410—部分不难看出导风板420和承重导风板430,还有 风轮叶片860都是含在外筒410内的;所述导风板420和承重导风板430与叶片860叶面之间 形成的夹角a为90-110度之间;传动轴820上的轴线和叶片860叶面上的前端线形成的平面 与该叶片860叶面形成的夹角P在0-20度之间;具体a和{3角度的确定要使可转动聚导风式水 平纵轴风力发电机在保证设备安全运行的前提下传动轴820获取的扭力最大为标准.
[0125] 所述外筒410的前端圆、内筒460的前端圆、多个导风板420前端和多个承重导风板 430的前端在一个迎风平面上且形成了一个垂直于地面的环形进风口;所述多个导风板420 和多个承重导风板430的后端和内筒460的后端圆在一个平面上且形成了一个垂直于地面 的环形出风口;所述多个导风板420和多个承重导风板430的后端与多个叶片860的前端保 持一定的间隙;所述每个出风口侧导风板和每个出风口侧承重导风板与每个叶片860叶面 的夹角a应为90-110度;所述内筒460后端圆直径与第二圆柱结构⑻上的圆筒形骨架850直 径相等;所述外筒410后端圆与多个叶片860后端在一个垂直与地面的平面上.
[0126] 优选地,所述环形稳定支撑装置2的圆环形结构230呈圆形且水平,圆环形结构230 内侧竖直排列一周齿牙形成齿环2305与驱动转向装置3上的齿轮3301咬合;所述圆环形结 构230的外端一周形成的锐角,目的为了减少风阻;所述圆环形结构230下部设六根内倾支 撑柱220;每个内倾支撑柱的上端与圆环形结构230的下环形平面2304固定连接;每个内倾 支撑柱的下端与埋设在地下的基础底座210的上表面固定连接;内倾支撑柱220越多风阻越 大,内倾支撑柱220越少可转动聚导风式风力发电机的安全性和可靠性就会降低.
[0127] 本发明可转动聚导风式水平纵轴风力发电机是根据三维立体坐标而设置的:外筒 两侧驱动转向装置上的齿轮之间且穿过环形稳定支撑装置上圆环形结构上锐角的连线作 为水平横坐标线X;环形稳定支撑装置上的圆环形结构的圆心点与支撑转盘中心这条垂直 线相交且作为Y坐标线;传动轴、防轮摆装置上的固定轴及导风圆锥筒上的锥尖形成水平纵 坐标线Z;三条坐标线相交于圆环形结构的圆心点,风轮围绕水平纵坐标线Z旋转;为使聚导 风装置迎风面迎风,驱动转向装置驱动聚导风式水平纵轴风力发电机以支撑转盘上的中心 垂直坐标线Y;为轴线转动.因此在具体实施过程中要以此立体坐标为基准.
[0128] 本发明的具体实施方式中的文字及附图只对风轮顺时针旋转进行描述,根据本发 明的描述,本领域技术人员可以针对实际情况改变风轮的旋转方向,例如若使其逆时针旋 转需改变导风板和承重导风板的弧度方向和风轮叶片叶面的角度方向等.
[0129] 本发明对于材质并无特殊的严格限制,例如:第一圆柱形结构、环形稳定支撑装 置、导风圆锥筒、防轮摆装置上的固定支架、内筒内的上平台、下平台、垂直支撑板所用材 料,可选用普通钢材即可;但要说明的是:外筒底部与底托和承重导风板外端;内筒底部与 承重导风板的顶端、垂直支撑板、上平台、下平台连接部位的一定范围内,外筒和内筒的筒 壁要有相应的强度和厚度以能够承载机舱及风轮的重量为宜.所述防轮摆装置上的随动稳 定装置上的轴承座根据受力情况选择、网状随动盘选择普通钢材制作、防轮摆拉线选择防 腐蚀的钢丝绳即可;所述风轮叶片、叶片连接板、环形骨架及环形骨架与支撑件之间的支撑 杆可选用玻璃钢类、碳纤维类等,重量轻、强度高的金属或非金属材料即可•
[0130] 本发明的制造和安装:
[0131] 为便于运输,可以在工厂制造、加工成各个部件,然后将各个部件运送到风场,按 要求组装到一起,调试到可运行的状态.
[0132] 本发明所述可转动聚导风式水平纵轴风力发电机可以根据实际需要制作成不同 尺寸,例如:可以分为微型(风轮直径〇 • 5米以内),小型(风轮直径0.5-2米以内),中型讽轮 直径2-10米以内),大型(风轮直径10-30米以内),超大型(风轮直径30米以上).
[0133] 微型适用于路灯杆的顶部:
[0134]由于微型聚导风式水平纵轴风力发电机体积小、重量轻,所以环形稳定支撑装置、 防轮摆装置、驱动转向装置及支撑转盘底座都可以不要,支承转盘的底部直接与路灯杆的 顶部相连接风向控制舵也取消,直接将风向板与外筒固定连接,通过风力驱动聚导风式水 平纵轴风力发电机转向,使迎风面迎风.
[0135] 小型适用于农村家庭房顶和居民楼房的房顶等、中型适用于村庄的小型塔架之上 等、大型或超大型适用于大面积的风场,该发明是按大型、超大型设计的,因此适用于大面 积风场,形成“风电”集群,发出强大的电能,用以取代燃煤发电、柴油发电、天然气发电、核 原料发电,当地球上的汽车都改成用电做能源、当地球上的所有家庭用电取代了煤、天然 气、柴取暖做饭,地球自然就会还我们一片蓝天.
[0136] 在本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包 含于本发明的至少一个实施例或示例中•在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须 针对的是相同的实施例或示例.而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合•此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人 员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和 组合.
[0137] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和 原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可转动聚导风装置,其特征在于,包括:外筒(410)和内筒(460),所述内筒(460) 在外筒(410)内,属两个同心圆筒,且内筒(460)后端圆直径大于前端圆直径,在所述外筒 (410)两侧的外表面水平直径线位置分别设有一个驱动转向装置(3); 所述外筒(410)与内筒(460)之间沿周向设有多个导风板(420)和多个承重导风板 (430),每个导风板(420)和每个承重导风板(430)均呈弧形,且弧形方向沿周向一致,所述 多个导风板(420)和多个承重导风板(430)的外端与外筒(410)的内表面固定连接,所述多 个导风板(420)和多个承重导风板(430)的内端与内筒(460)的外表面固定连接; 所述外筒(410)和内筒(460)及多个所述导风板(420)和多个所述承重导风板(430)形 成第一圆柱型结构(4); 在所述第一圆柱形结构⑷中内筒(460)的前端圆位置还设有导风圆锥筒(610) •
2. 根据权利要求1所述一种可转动聚导风装置,其特征在于;所述导风圆锥筒(610)包 括两个端部,一端为锥尖,另一端为底圆与第一圆柱型结构(4))中内筒(460)的前端圆固定 连接.
3. 根据权利要求2所述一种可转动聚导风装置,其特征在于,所述导风圆锥筒(610)和 由外筒(410)、内筒(460)及多个导风板(420)和多个承重导风板(430)形成的第一圆柱型结 构⑷一起形成了一种独特的聚导风结构;
4. 根据权利要求1至3所述一种可转动聚导风装置,其特征在于,所述外筒(410)和内筒 (460)之间的用于支撑内筒(460)的多个承重导风板(430)之间还设有稳固连接平板 (4401)、(4402),根据承重导风板(430)的数量分别做稳固平板连接。
5. —种可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,包括机舱(620),所述机舱(620)内部设 有发电机组,其特征在于,还包括权力要求1至4任一项所述的可转动聚导风装置、风轮、防 轮摆装置⑸和(7)、环形稳定支撑装置(2)、支撑转盘装置(1)、驱动转向装置(3)和风向控 制舵⑼ 所述风轮包括:圆筒形骨架(850)、叶片(860)和叶片连接板(870)形成的第二圆柱结构 ⑻; 所述圆筒形骨架(850)外表面周向设有多个叶片(860),所述多个叶片(860)的内端与 圆筒形骨架(850)外表面固定连接,所述多个叶片(850)之间通过多个叶片连接板(870)固 定连接,且每个叶片连接板(870)呈平行四边形; 所述第二圆柱形结构(8)位于所述第一圆柱形结构(4)的后部并且与第一圆柱形结构 ⑷具有相同的轴线,在轴线处设有传动轴(820);所述第二圆柱形结构⑻在第一圆柱形结 构(4)的外筒(410)内;所述第二圆柱结构(8)的叶片(850)外端与第一圆柱结构(4)外筒 (410)的内表面形成一定的间隙; 所述第一圆柱形结构⑷中外筒的底部设有支承转盘装置(1);由底托(130)、支撑转盘 (120)、底座(110)构成;所述底座(110)的上表面与支撑转盘(120)的下表面固定连接;所述 底托(130)的下表面与支承转盘(120)做水平转动连接;在所述底托(130)的上弧面与外筒 (410)底部的外表面固定连接;所述外筒(410)底部的内表面与多个承重导风板(430)的外 端固定连接;所述内筒(460)底部的外表面与多个承重导风板(430)的内端固定连接;所述 支撑转盘(120)的中心垂直线穿过外筒(410)前端圆与后端圆距离的中点与传动轴(820)上 的轴线相交; 所述环形稳定支撑装置(2)上的圆环形结构(230)包括:齿牙方向向内的齿环(2305)、 上环形平面(2302)、上环形弧面(2301)、下环形平面(2304)、下环形弧面(2303);所述上环 形平面(2302)和下环形平面(2304)的内端分别与齿环(2305)的上端和下端固定连接;所述 上环形弧面(2301)和下环形弧面(2303)的内端分别与上环形平面(2302)和下环形平面 (2304)的外端倾斜固定连接;所述上环形弧面(2301)的外端和下环形弧面(230¾的外端固 定连接且形成锐角;所述圆环形结构(230)套在第一圆柱形结构(4)、第二圆柱形结构(8)、 防轮摆装置(5)和(7)、导风圆锥筒装置(610)的外端;并且圆环形结构(230)中齿牙方向向 内的齿环(2305)与第一圆柱形结构⑷两侧驱动转向装置⑶上的齿轮(3301)咬合;所述圆 环形结构(230)的圆心在支撑转盘中心的垂直线上;所述圆环形结构(230)的下部设有多个 内倾支撑柱(220)和多个底座(210);所述多个内倾支撑柱(220)的顶端与圆环形结构(230) 的下环形平面(2304)的下表面均匀分布固定连接;其底端与底座(210)的上表面固定连接.
6.根据权利要求5所述一种可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,其特征在于:在所述 传动述轴(820)的前端与机舱(620)内的发电机组连接;在所述传动轴(820)后端上设有一 个支撑件(830);所述支撑件(830)与传动轴(820)做周向固定连接;在所述支撑件(830)和 第二圆柱结构⑻的圆筒形骨架(850)之间还设有多个支撑杆(840);每个支撑杆(840)的一 端与支撑件(830)均匀分布固定连接,其另一端与圆筒形骨架(850)内表面均匀分布固定连 接;所述支撑件(830)的后端设有一个紧固件(880);所述紧固件(880)与传动轴(820)做可 前可后固定连接;所述紧固件(880)既能阻挡风轮轴向脱落又能调节风轮叶片(860)前端与 多个导风板(420)和多个承重导风板(430)出风口侧间隙大小; 所述机舱(620)设在第一圆柱形结构(4)内部的内筒(460)内,所述机舱(620)下部还设 有上平台(6301)、下平台(6302)、垂直支撑板(6303)、(6304)、(6305),所述上平台(6301)的 上表面与机舱(620)的下表面固定连接,所述上平台(6301)的下表面与多个垂直支撑板 (6303)、(6304)、(6305)的顶端垂直固定连接,所述上平台(6301)的左右两端分别与内筒 (460)的内壁固定连接,所述下平台(6302)由多块平板组成,每块平板分别与垂直支撑板 (6303)、(6304)、(6305)固定连接;所述下平台的左右两端分别与内筒(460)的内壁固定连 接,所述多个垂直支撑板(6303)、(6304)、(6305)的底端分别与内筒(460)的底部内壁固定 连接; 所述在机舱(620)与风轮支撑件(830)之间的传动轴(820)上设有一个轴承座(650);所 述轴承座(650)与传动轴(820)做可转动连接;在所述轴承座(650)与内筒(460)之间设有多 个支撑柱(6401)、(6402)、(6403);在所述轴承座(650)与所述上平台(6301)之间还设有支 撑柱(6404);所述支撑柱(6401)、(6402)、(6403)的一端分别与轴承座(650)固定连接;另一 端分别与内筒(460)的内壁固定连接;在所述支撑柱(6404)的一端与轴承座(650)固定连 接;另一端与上平台(6301)垂直固定连接; 所述第一圆柱结构(4)外筒(410)的顶部外表面设有一个轴承座(450);在轴承座(450) 的上部还设有一个随风向变化而转动的风向控制舵(9);所述风向控制舵(9)与轴承座 (450)做可转动连接; 所述防轮摆装置分为固定支架装置⑸和随动稳定装置(7): 固定支架装置(5)包括:多个斜支撑杆(520)、(530)、(540)、(550)、垂直平板(510)、固 定轴(560)和紧固件(570);所述多个斜支撑杆(520)、(530)、(540)、(550)的一端分别与所 述垂直平板(510)倾斜固定连接;其另一端分别与外筒(410)后端圆倾斜固定连接;所述固 定轴(560)与垂直平板(510)做相对垂直固定连接;且固定轴(560)与传动轴(820)在同一条 轴线上;所述紧固件(570)设在固定轴(560)的前端;且与固定轴(560)做可前可后固定连 接;所述紧固件(570)既能阻挡随动稳定装置(7)上的轴承座(710)轴向脱落又能通过防轮 摆拉线(730)调节风轮叶片(860)的前端与多个导风板(420)和多个承重导风板(430)后端 出风口侧之间间隙的大小. 随动稳定装置⑺包括:轴承座(710)、网状随动盘(720)和多条防轮摆拉线(730);所述 轴承座(710)的内端与固定轴(560)做可前可后固定连接;所述轴承座(710)的外端与网状 随动盘(720)的后端固定连接;所述多条防轮摆拉线(730)的一端分别与网状随动盘(720) 的前端均匀分布固定连接;另一端分别与多个风轮叶片(860)和多个叶片连接板(870)后端 的连接处固定连接;
7. 根据权利要求6所述一种可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,其特征在于,所述外 筒(410)的前端圆、内筒(460)的前端圆、多个导风板(420)前端和多个承重导风板(430)的 前端在一个迎风平面上且形成了一个垂直于地面的环形进风口;所述多个导风板(420)和 多个承重导风板(430)的后端和内筒(460)的后端圆在一个平面上且形成了一个垂直于地 面的环形出风口;所述多个导风板(420)和多个承重导风板(430)的后端与多个叶片(860) 的前端保持一定的间隙;所述每个出风口侧的导风板(420)和每个出风口侧的承重导风板 (430)与每个叶片(86〇)叶面所形成的夹角a在90-110度之间。 所述内筒(妨0)后端圆直径与第二圆柱结构(8)上的圆筒形骨架(850)直径相等;所述 外筒(410)后端圆与多个叶片(860)后端在一个垂直与地面的平面上.
8. 根据权利要求7所述一种可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,其特征在于,所述两 个驱动转向装置(3)分别位于外筒(410)两侧外表面;所述两个驱动转向装置(3)上的齿轮 (33〇1)分别位于外筒(410)两侧水平直径线位置;且要求这条水平直径线与支撑转盘(102) 中心的垂直线相交;所述驱动转向装置(3)上的偏航电机(3101)与电机底座(3102)固定连 接;所述电机底座(31〇2)、刹车装置(3105)、变速箱(32〇2)、齿轮架(3303)分别与外筒(410) 外表面固定连接;所述外筒(410)两侧齿轮(33〇1)始终与齿牙方向向内的齿环(2305)咬合.
9.根据权利要求5_8任一项所述一种可转动聚导风式水平纵轴风力发电机,其特征在 于;所述传动轴(820)所在的轴线和每个叶片(86〇)前端线形成的平面与该叶片(860)叶面 之间形成的夹角3在0-20度之间。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1009593B (el) * 2018-07-13 2019-09-11 Δημητριος Χαραλαμπου Καλφας Σταθμος ανεμογεννητριας οριζοντιου αξονα
CN112054745A (zh) * 2020-08-05 2020-12-08 华翔翔能科技股份有限公司 一种家用微型能源电站
CN112112754A (zh) * 2020-09-25 2020-12-22 传孚科技(厦门)有限公司 一种风力采集装置和风力发电装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201090372Y (zh) * 2007-07-25 2008-07-23 高建华 多级风力发电机
CN201705564U (zh) * 2010-05-28 2011-01-12 张达汇 变风速筒式风力发电机
TW201200723A (en) * 2010-06-17 2012-01-01 Nat Univ Chin Yi Technology Wind-power electricity generating device
US20120153630A1 (en) * 2010-12-11 2012-06-21 Michael Rogler Kildevaeld Wind assist rare earth magnet driven turbine
CN102943732A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 河海大学 一种混合式升力型叶轮
CN204082454U (zh) * 2014-09-16 2015-01-07 黄军 管叶锥连体风力发电机风轮
CN104350276A (zh) * 2012-04-29 2015-02-11 Lgt先进科技有限公司 风能系统以及使用该风能系统的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201090372Y (zh) * 2007-07-25 2008-07-23 高建华 多级风力发电机
CN201705564U (zh) * 2010-05-28 2011-01-12 张达汇 变风速筒式风力发电机
TW201200723A (en) * 2010-06-17 2012-01-01 Nat Univ Chin Yi Technology Wind-power electricity generating device
US20120153630A1 (en) * 2010-12-11 2012-06-21 Michael Rogler Kildevaeld Wind assist rare earth magnet driven turbine
CN104350276A (zh) * 2012-04-29 2015-02-11 Lgt先进科技有限公司 风能系统以及使用该风能系统的方法
CN102943732A (zh) * 2012-11-28 2013-02-27 河海大学 一种混合式升力型叶轮
CN204082454U (zh) * 2014-09-16 2015-01-07 黄军 管叶锥连体风力发电机风轮

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1009593B (el) * 2018-07-13 2019-09-11 Δημητριος Χαραλαμπου Καλφας Σταθμος ανεμογεννητριας οριζοντιου αξονα
CN112054745A (zh) * 2020-08-05 2020-12-08 华翔翔能科技股份有限公司 一种家用微型能源电站
CN112112754A (zh) * 2020-09-25 2020-12-22 传孚科技(厦门)有限公司 一种风力采集装置和风力发电装置
CN112112754B (zh) * 2020-09-25 2022-04-22 传孚科技(厦门)有限公司 一种风力采集装置和风力发电装置

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