CN1210502C - 多轴涡轮 - Google Patents

Abstract

多轴涡轮，包括外侧的上覆盖物(101)；塔架结构，它具有若干垂直的细长构件(30)，这些垂直的轴长构件相互与支承用的水平的细长构件(26)相连接；以及若干在一个旋转构件(6)上的较1小的叶片(2)，该旋转构件(6)与若干旋转构件(6)一起连接至塔架结构。一个优选实施例包括冲击叶轮，它们连接至旋转构件(6)上，所建立的扫过面积的高度与直径之比大于4。一个优选实施例包括冲击叶轮，它们连接至旋转构件(6)上，所建立的扫过面积的高度与直径之比大于10。

Description

多轴涡轮

技术领域

本发明一般涉及风能领域，更具体地说，涉及垂直轴线涡轮和具有一根以上轴线或轴的涡轮。

背景技术

风力涡轮作为一种动力转换装置，应用转轮将空气射流的能量转换成旋转机械动力。风力机械能将机械动力的无偿和无尽的动力资源用于各种目的，包括驱动发电机。大多数风力涡轮是水平轴线风力涡轮(HAWT)。但是，已知有许多涡轮为垂直轴线涡轮(VAWT)。VAWT的叶片垂直地加以布置。VAWT的结构优点包括发电机位于地平面上，维修较为方便，且避免了每次风向改变时，必须改变叶片的指向。与本发明关系最密切的风力涡轮是垂直轴线涡轮VAWT，包括应用Darrieus相关技术的涡轮。Darrieus技术由D.J.M.Darrieus发明，并由沿转动塔架连接在两个点上的曲线叶片构成。当涡轮旋转时，离心力随着叶片已向外鼓出成转轮开始转动前的所谓旋转束形状而减少。旋转束形状相似于绳索围绕轴线旋转时形成的形状。结果，旋转束形状将离心力引起的应力降至最低。美国专利号1835018具有更多有关由D.J.M.Darrieus发明的Darrieus涡轮的详细信息。

产生大量的电力时，普通的涡轮需具有大的转轮以产生足够的能量，使其值得具有发电机以生产电力。不幸的是，大的转轮很贵，因为作用在转轮上的应力随着直径的增大而急剧增加。普通涡轮必须增加叶片的直径，以便通过增加流动空气冲击在叶片上的面积，捕获更多的能量。为生产大量电力而增加叶片的直径还会增加涡轮中不同于叶片的其它物品的成本。大的叶片还不能适当生产，它们会引起齿轮箱、塔架、以及将发电机转向最佳风向的系统产生结构应力和疲劳问题。在过去，风力涡轮由单一塔架和牵索加以支承，在很多情况，会导至许多与振动及频率有关的问题。当垂直轴线涡轮的叶片变大时，会受限于设计和使用的材料。例如，铝挤压成形和玻璃纤维拉挤工艺已在垂直轴线涡轮的两种最重要的商业应用得到应用。由于玻璃纤维叶片的尺寸很大，但强度有限，叶片在安装位置弯曲。铝叶片不能成形成真正的旋转束形状。叶片必须制作成具有相当的长度，但没有可使用的挤压设备。垂直轴线工艺的两个商业上真正现有应用的专利描述于“垂直轴线风力涡轮”，专利号4449053和“具有拉挤工艺叶片的垂直轴线风力涡轮”，专利号5499904中。但是，在应用这些材料的叶片中，作用在垂直叶片上的周期性负载引起结构应力，从而引起疲劳因素。升力在叶片旋转时，将叶片向前、后推动。应用较广泛的水平风力涡轮不受这种周期应力的作用，这种周期应力一天要发生成千上万次。但建造和安装复杂和昂贵。现有技术中的垂直叶片不能将转轮放置于地面以上的足够高度上，以致涡流导至长时期的结构问题。

在其它现有技术中，涡轮的扫过面积所具有的形状比由于建造限制而小于4。形状比是扫过面积的高度与直径之比，最好高一些，以便获得较好的效率。这发生于，当转轮又高又瘦，保持有大的扫过面积和高的RPM。结果，惯性矩降低，从而花费在其本身运动上的能量较小。

在现有叶片技术中，在每一轴区段上应用两片或多片叶片，以便获得适当的叶片平衡。每一轴区段上有一片叶片的结构是昂贵的，并在过去涡轮中有不平衡问题。一个德国公司试图建造一种水平的单叶涡轮。但，它没有被真正的商业化。

发明内容

本发明的首要目的是通过解决垂直轴线风力涡轮中的周期应力问题，而提出更耐用的叶片。

本发明的另一目的是通过应用较多但较小的部件替代较大和较少的部件，以减少生产成本。

本发明的另一目的是提出修理和维护均便宜的部件，如发电机、重型变速设备和齿轮箱，同时转轮高于地面之上。

本发明的又一目的是通过降低结构和机械应力，使轴承的寿命更长。

本发明的又另一目的是通过降低惯性矩及较容易的自起动能力，提供效率更高的涡轮。

本发明的另一目的是通过在每一轴上应用许多小叶片，以克服每一轴区段上应用单叶片时产生的不平稳问题，用以提供更为耐用的叶片设计。

本发明的另一目的是通过将叶片制作成更小，从而可得到刚性更好，更坚固的叶片。

本发明的另一目的是通过具有许多部件，如256片叶片、16根轴以及16台发电机，提出改进事故比例的手段。

本发明的又一目的是提供一种更容易的建造方法。

本发明的又另一目的是使建造得以使用标准零件，除大批量生产的叶片外，它们不需顾客制作。叶片可由若干供应商供应，以避免供应商的积压问题。

本发明的又另一目的是通过应用具有较大支座的塔架，如加大的塔架截面，以加强结构支承。

本发明的另一目的是提供具有顶板的气象保护和附加的结构支承。

本发明的其它目的和优点将由下述说明，并结合附图，变得更为清晰，其中，通过展示和示例，披露了本发明的一个实施例。

本发明提出一种多轴涡轮，它包括外侧的上覆盖物或顶板；塔架结构，塔架结构包括若干垂直的细长构件，它们相互与支承用的水平的细长构件相连接，像一个大的晶格塔架截面；以及若干较小的叶片。叶片连接至轴或任何其它旋转装置，此轴或任何其它旋转装置与若干轴一起连接至塔架结构。叶片或任何形式的冲击叶轮被连接至轴或任何旋转装置，产生一个形状比，或扫过面积的高度与直径之比大于4。每一轴被连接至地面附近的发电机。叶片或冲击叶轮和轴或旋转装置的结构支承不是单独地支承于其上的。结构将轴集体地支承在塔架上。发明包括振动吸收装置或轴套，它们位于轴承或运动部件与支承结构之间。若干小叶片具有简单的设计，没有扭曲和锥度，并被连接至若干发电机，其中每一发电机连接至本发明的若干轴或旋转装置中的每一轴或旋转装置。在旋转装置的每一区段上的叶片或冲击叶轮沿轴线置于不同位置或角度，用于降低扭矩波纹。

发展多轴涡轮是为了降低叶片成本，通过缩减它们的尺寸，避免使用较大的叶片，较大的叶片要求昂贵的建造成本。使用许多较小的叶片比在给定功率的发电组件内使用大而复杂的叶片在成本上更为经济。多轴涡轮(MAT)在定位叶片以收集机械动力，及将机械动力引向发电机以生产电力方面采取不同的措施。MAT还得以改变风力涡轮其它零件的位置，以便降低建造风力涡轮的复杂性，以及减少通常与风力涡轮相关联的振动的冲击。MAT包括若干轴，每一轴具有若干位于每一轴线或轴上的小的垂直轴线叶片。最好，轴将其由小叶片捕获的机械能量通过传动带和滑轮系统传送至与发电机连接的轴线或轴，或传送至齿轮传动装置，它转而又连接至发电机。本发明的一个优越性是降低涡轮系统的生产成本，其方法是通过加强结构或保护结构的材料，采用价格便宜的振动保护，从而得以应用较便宜的材料。最好将机翼形状添加至结构中，以便增加空气趋近涡轮时的速度，它将造成较大的功率输出。由任何成本有效的装置，包括便宜的塑料构成的顶板将被放置在风力涡轮结构之上，包括任何VAT系统。在此4支座塔架结构上的顶板可弯曲成这样的形状，它将增加空气趋近风力涡轮机组，最好是MAT时的速度。较小的振动及较好的保护得以在风力系统中应用较便宜的材料。我们能应用便宜的木制的和处理较少的细长构件，它也便于建造。我们还能对其它零件，例如涡轮和轴承应用较便宜的材料。顶板的优点是防止由于雨雪落在涡轮系统上形成的过度磨损和撕裂，以及引起的包括翘曲和腐朽在内的快速恶化。

结构将像一张4腿的桌子，而不像其它风力涡轮中的单腿桌子。这类似于支持较轻但更牢固的Rolm塔架的概念。因此对要求的稳定性，它要求较少的材料。虽然4支座塔架能产生附加的稳定性，而应用同心套管的成品轴套，在它们之间牢固地粘结着橡胶、聚氨基甲酸酯或其它隔离器、吸收器和/或阻尼器将把运动叶片的振动与钢结构相隔离或阻尼。轴套放置在轴与轴承之间。套管结构设计成用以承受扭转运动以及轴向和径向负载。设计中不具有一个中央叶片区域，这使这一隔离振动的“分而治之”的措施能以成本有效的方式加以实施。用传动带连接发电机，将隔离电力区域中的振动。更为重要的是，降低的振动及强度较高的塔架结构将以较低的成本延长涡轮若干年的寿命。同时，本发明对MAT或多轴涡轮应用麻烦较少的传动带和滑轮系统。将MAT的微型塔架进行连接使MAT的结构得以加强，从而可应用较便宜的塔架材料。

作为本发明特征的新颖特点将陈述于所附权利要求中。但发明本身，不管是其建造，还是其操作方法，以及其附加目的和优点，将通过结合附图，阅读以下特定实施例的说明，得到最好的了解。

构成此说明书一部分，并包含发明示例性实施例的附图可以各种形式加以实施。应了解到，在某些实例中，所示的本发明的各个方面，为便于对发明的了解可能有夸张或放大。

附图说明

图1是本发明优选实施例的正视图。

图2是本发明优选实施例的侧视图。

图3是优选的卷拢控制系统的说明。

图4是优选实施例顶部区域附近的局部截面图。

图5是发电机附近的局部截面图。

图6表示采用Savonius涡轮的支座形式的替代性细节。

图7表示Savonius涡轮的替代性形式。

图8表示涡轮的结构草图，及Savonius叶片的顶视图。

图9表示应用两台轴承，它们具有阻尼器、吸收器或隔离器，用于防止不对准。

图10表示应用具有振动降低器的单台轴承。

图11和12表示位于叶片与轴之间的振动降低器。

图13表示振动降低器的侧面和顶部剖面图，以及振动降低器。

图14表示一种应用Darrieus叶片的MAT的形式。

图15表示在一个转轮轴区段上的两片Darrieus叶片的实例。

图16表示在每一个转轮轴区段上有一片Darrieus叶片的实例。

图17表示有4个转轮轴区段的实例，在每一轴区段上有2片Darrieus叶片。

图18表示有4个转轮轴区段的实例，在每一轴区段上有一片Darrieus叶片。

图19表示框架结构的一种替换性形式。

图20表示在晶格塔架内侧的一根轴上的若干叶片。

图21表示每20英尺安装一根轴的替换性形式。

图22表示一种叶片接头的形式。

图23是叶片接头的正视图。

图24是叶片接头的侧视图。

图25表示了笼状物顶板气象保护清洗机。

图26表示轴承保护结构的侧视图。

图27表示轴承保护结构的正视图。

具体实施方式

优选实施例的详细说明将于下文叙述。然而应了解，本发明可以各种形式加以实施。因此，文中披露的具体细节不应解释为限制，而是作为权利要求的基础，以及作为示范基础，用以教导该领域的技术人员在任何实际中适当详细的系统、结构或方式中应用本发明。

在优选实施例中，多轴涡轮包括顶板或外侧上盖(未表示)，并具有塔架结构，它应用了若干细长构件或方形钢管1104。所述构件相互与支承水平构件或钢管1104相连接。方管或水平细长构件用轴承连接至旋转装置或轴。许多或一些也被称为叶片的冲击叶轮被连接至轴上。若干叶片共同形成一个扫过面积，其高度大于直径的4倍。叶片沿优选实施例中每一轴共同形成的扫过面积具有的形状比或高度与直径比约为10。因此，叶片提供高的形状比。塔架结构使每一轴的扫过面积十分高。每一叶片或冲击叶轮能小而简单，没有扭曲或锥度。它还为每一轴提供单独的发电机。现参看图1和图2，它们是本发明优选实施例的总体图。MAT1或可能的轴线涡轮是本发明的优选实施例，它包含互联的叶片2，最好像Darrieus或Savonius形式的垂直轴线涡轮，用于收集在叶片2旋转时的冲击机械能。叶片与其它风力涡轮不同，可以是可替换的、非永久性的。叶片在破坏性风中的损失对风力涡轮的总体结构不会有严重的影响或影响。转轮轴3连接至叶片2。当叶片2从旋转中收集能量时，其结果是转轮轴3旋转。此机械能继续向其它与转轮轴3连接的物体转移，如所展示的与转轮轴3连接的滑轮4或牵引盘。细长结构物28被连接至滑轮4，它继续将此能量带给传动带5。细长结构物29也借助装置40与转轮轴3相连。此连接继续互联至主轴6，它最好也具有叶片2，用于收集机械能。主轴6也连接至细长结构物28，它再连接至轴承27。在主轴6区域之上，细长支承结构物26用轴承27连接至细长结构物28。由于轴承27连接至细长支承结构物26，MAT能枢轴转动进入最佳的风向。细长支承结构物26以悬臂形式连接至细长结构物30，它进而由牵索31和牵索锚32支承。主轴6最好由底部轴承7加以支承，因为主轴6连接至轴速增速器8，并最终连接至发电机9。轴速增速器8增加主轴6的转速，目的是通过发电机9将机械能转换成电能。发电机9的输出由控制组件14加以控制。请参看图2，该图是优选实施例的总体侧视图，所示优选的导叶装置10是一种使MAT面向最佳风向的装置。所示卷拢系统11用以阻挡风，像常规的家用窗户遮光帘一样，以便防止发电机的过度和破坏性的输出。请参看图3，优选的控制组件14通过应用卷拢控制轴速的减速器组件15确定MAT的风的最佳阻挡量，最好应用连接至卷拢马达18的滑轮和缆索，以便转动卷拢系统滑轮12，它连接至缆索13和遮光帘19。卷拢马达18还转动卷拢组件滑轮21和卷拢组件缆索22，用于确定卷拢组件发电机24或如交流发电机的其它发电装置的最佳遮光帘25的水平，它决定于叶片23收集的功率输出。最好，常规的开放式继电器或二极管在12伏下在下降遮光帘19和遮光帘25的方向接通卷拢马达18。常规的关闭式继电器或二极管在10伏下在提升遮光帘19和遮光帘25的方向接通卷拢马达18，当继电器或二极管在低于10伏的额定值下被打开。本说明书的一个修改方案可包括一个卷拢功率发生组件24，它表现为输出正比于MAT发电机9，从而发电机9的任何过度的输出额定值将在下降遮光帘19和遮光帘25的方向接通卷拢马达18。当类似的输出记录装置表明发电机9所具的输出低于其额定输出时，于是卷拢马达18将在提升遮光帘的方向接通。减速组件15的齿轮比直接正比于VAT的高度和卷拢控制组件14的高度。换言之，如果VAT的高度是21英尺高，而卷拢控制组件14的高度是3英尺高，则减速比将为7比1。例如，遮光帘19每提升(或下降)7英寸，则遮光帘25提升(或下降)1英寸。卷拢组件发电机24的功率输出与发电机9的功率输出相比的百分比必须与卷拢控制组件14中不受任何遮光帘19影响的风暴露面积与MAT的不受任何遮光帘25影响的风暴露面积的百分比相同。现参看图4，避雷装置16放置在细长结构物26上，细长结构物26连接至轴承27，它连接至细长结构物28，进而连接至滑轮4。主轴6连接至滑轮4。在图5中展示了一个修正方案。滑轮4、传动带5、主轴6、增速器8和发电机9表示成与锥形齿轮传动17相联。

在图27中，101是保护MAT的顶板。顶板可以是空气动力学曲线状的顶板段100，它能从MAT和直接在它之上的顶板部分上拆下。拆卸得以较廉价地建造顶板段结构，它不会受到转动着涡轮的振动。图2中，导叶10可以是添加的结构支承的固定型式的层压板，具有在顶板101上的层压板。导叶(壁)10平行于主风。最好，壁10短于主风流过的结构区域。可应用散热风机，它将沿涡轮的轴建立真空效应，以便加速空气流。可按风速加速器的形式沿MAT的侧面添加缓冲壁，或添加至顶板上。

翅片102可添加至发电机9和齿轮箱8，以作为热潭，它得以使风的自然空气流冷却，这造成有能力产生高于额定输出的千瓦输出。增强的通风将由于本发明增加的气象保护而成为可能。增加空气流动的结构也可围绕齿轮箱和发电机而设置，用于更快地冷却，造成有能力产生更高的千瓦输出。用于冷却产热装置的热潭或增强器可向着最佳冷却方法所需的最佳风流枢轴转动。

除上述保护方法外，连接至轴105的轴承104能应用图26和图27所示的结构102加以保护。圆筒100可具有圆形延伸物102，用于保护此区域不受污垢和尘埃的侵蚀。狭管103保护轴承，能伸展至圆筒100的底部和圆筒106的顶部，作为保护的强化。

在图6中，叶片701(最好100至300转/分)从风中收集能量，被连接至双支座转轮轴702，它们由邮筒型滚轴轴承703加以支承。位于由6片55加仑塑料鼓形叶片构成的组的两端的法兰连接至转轮轴。被切成一半，加以定位的鼓的端部可由平面塑料层压板形的结构支承在每一鼓之间。邮筒型轴承的壳体由位于钢管与轴承壳体之间的振动吸收底座705连接至钢管704。振动吸收底座可以是隔离支架，或是任何阻尼来自旋转叶片的力的装置。在此设计中，围绕轴承和传动带的振动吸收区域不仅将叶片的磨损和撕裂力与系统的其它部分分隔开，还得以提供柔韧性，用以限制作用在叶片本身上的结构应力。每一排包括2个组，每组由6个鼓组成，由4根(双支座)轴连接每一排上的圆筒。圆筒可由高强度泡沫材料构成的轻质材料制成，并最好应用高密度聚乙烯覆盖泡沫材料，以经受住频繁沙暴的严酷环境。热成型聚乙烯可以是抗紫外线的或是低密度的。钢管可加以连接，并由14根牵索和8个牵索锚加以支承。牵索范围至少为塔架高度的80％。在两个窄侧的每一侧上，2根牵索引导至一个基底上。在两个宽侧的每一侧上，6根牵索引导至3个基底上。牵索可由特高强度的多股钢缆索构成。轴被连接至轴速加速器定时传动带和滑轮或齿轮箱706，最终连接至发电机707。齿轮箱增加轴的旋转速度以便由发电机将机械能转换成电能。控制组件控制发电机的输出。图7中，展示了Savonius涡轮叶片的一种替代的尖锐边缘型式。展示了侧视图和顶视图。它允许使用如波纹塑料的较便宜的材料。在图8中，结构可类似4支座的桌，而不像其它风力涡轮中的单支座桌。这类似于支持较轻但更牢固的Rolm塔架的概念。因此，对要求的稳定性，它要求较少的材料。虽然4支座塔架能产生附加的稳定性，而应用同心套管的成品轴套，在它们之间牢固地粘结橡胶、聚氨基甲酸酯或其它隔离器、吸收器和/或阻尼器将把运动叶片的振动与钢结构相隔离或阻尼。轴套放置在轴与轴承之间。套管结构设计成用以承受扭转运动以及轴向和径向负载。设计中不具有一个中央叶片区域，这得以使这一隔离振动的“分而治之”的措施能以成本有效的方式加以实现。用传动带接连发电机，将隔离电力区域中的振动。

本发明的一个目的是防止雨雪落在涡轮系统上引起过度磨损和撕裂，以及产生包括扭曲和腐败在内的快速恶化。更重要的是，降低的振动及强度较高的塔架结构将以较低的成本延长涡轮若干年的寿命。同时，麻烦较少的MAT的传动带和滑轮系统是本结构的另一优点和目的。

其它细节包括：

1)应用相同的钢结构以降低成本，涡轮排可向前或向后几英尺，以便不与钢结构发生干扰，如果为节省成本或工程目的，需要仅需2个轴承(一个在顶部，一个在底部)的叶片延续组。每20英尺的轴承和轴可避免。

2)将MAT放置在50英尺的支架上，并增加牵索和缆绳。支座附近的弹簧有助于吸收振动。

3)应用(方形或圆形)法兰作为类似管道接头的钢接头，以加速建造过程，降低花费在钢结构上的劳力成本。法兰像许多圆形管道一样可攻丝或不攻丝。

4)采用Windside涡轮作为叶片。Windside在欧洲自1979年就已为人们所知。

5)应用振动吸收器42，以便阻尼图11和图12所示的区域。振动吸收器由两根同心套管构成，橡胶牢固地粘结于它们之间。如图11和图12所示，内套管可粘结至轴上，而外套管可粘结至叶片上。振动吸收器的轴附近的内套管可不紧固至附近的任何物体，包括吸收器。其目的是增加振动吸收器的柔韧性，并进一步减少摩擦。

6)在图9和图10中，振动吸收装置41位于轴承区域，而振动吸收器由两根同心套管构成，橡胶牢固地粘结于它们之间。内套管可粘结至轴上，而外套管可粘结至轴承的内部分。41和42的侧视图示于图13中。振动吸收器的轴附近的内套管可不紧固至附近的任何物体，包括吸收器。其目的是增加振动吸收器的柔韧性，进一步减少摩擦。

7)橡胶或其它弹性物质可与叶片材料中的泡沫材料或塑料相混合，以便增加叶片的耐用性。

8)钢结构可在一些区域由木材或其它较便宜的物品构成，而较贵的钢材能被替代，但不牺牲结构的整体性。我们还能将增强器或扩压器添加至MAT上，其方向平行于叶片的长度，特别在这样一些区域，此处的风速处于来自一个或两个方向的状态。远离增强器的尾部能避免与过度振动相关的结构问题。

应用两只法兰轴承41，如图9和图12所示，它们被连接至钢质平板块，钢质平板块又用螺栓固定或焊接至钢结构上，这能使大批量生产期间不对准的机会较小或被消除。

本发明的特点之一是示于图14的风力涡轮的结构，它由一个130英尺高的装配式钢质矩形框架构成，其长为80英尺，宽为40英尺。框架装配至地面上的6个支座上。结构具有16根长轴，直径为3英寸，在每根轴上具有16组叶片。

256组叶片1101(900转/分)从风中收集能量，并被连接至转轮轴1102，它们由连接至支承结构框架的邮筒型轴承1103加以支承。在每一轴承与结构支承梁之间的是4组5英尺直径的叶片。每一组邮筒型轴承壳体将连接至钢板上，钢板则在轴的每20英尺上装配至钢质方管1104上。130英尺的轴在地面上连接至轴速增速定时传动带和滑轮1105或齿轮箱，并最终连接至发电机1106。有若干定时传动带连接至发电机，以便对确定的风速或空气流，将欲驱动的发电机数目加以最佳化。每根轴及在其上的叶片的重量由位于地面上的粗壮的锥形滚轴轴承1107加以支承。每一根轴的发电机和传动区域为安全原因，由笼状物1108加以保护，用笼状物顶板1109保护发电机和传动部件。传动增加轴的转速(2或3倍)，为了由发电机将机械能转换成电能。控制组件1110协调发电机输出和使用网。(感应)发电机的RPM为1800。钢结构由每一侧上的4组牵索1111加以支承。

示于图15的是在每一轴区段上的叶片的典型双叶片Darrieus涡轮机组。叶片1101连接至轴1102上。在图16中，图15所示的每组两叶片组垂直于位于轴线上的紧挨它的叶片，以便降低机械应力。邮筒型轴承1103位于轴1102的两端，而叶片1101连接至轴1102上。

示于图17的是在每一轴区段上的叶片的单叶片Darrieus涡轮机组，叶片1101连接至轴1102上。在图18中，图17所示的每组单叶片组沿轴线与位于轴线上的紧挨它的叶片位于不同角度上，以便减少扭矩波纹，降低机械应力。邮筒型轴承1103位于轴1102的两端上，而叶片1101连接至轴1102上。单片较大的叶片为相同的刚性和效率创造条件，同时由于增加的强度利用了单片较大叶片的优势。

图19中展示的是目前的优选实施例，它由较小、较薄的钢管构成，以及另一种型式，它由较大和较少的钢支承构成。钢管接头可应用改进的方法，便于更快捷地建造。采用管道装配部件能加速建设、降低成本。框架或结构可按部分采用组装线方法加以建造，并在现场一起放在地面上。然后可将它提升以便进行连接。

在图20中，所展示的单轴显现有若干叶片，并放置在晶格塔架内。

本发明的特点就是具有如图21所示的连接至框架结构的轴安装平板1120。所示的两个邮筒型轴承1103被放置成相互靠近，或围绕优选实施例中的一个支座，以加强轴的对准。具有两个轴承的轴安装平板在优选实施例中在每20英尺或类似距离下放置在水平细长结构上。

本发明的一个附加特点是示于图22中的叶片接头。叶片1101连接至焊接在轴1102上的托架1130上。图23中展示了大批量产品的前视图，它将螺栓样夹具应用于在轴另一侧上的相同的螺栓样夹具上。在图24的侧视图中，给出了连接叶片1101和轴1102的夹具。

在图25中，展示了笼状物顶板的顶视图，笼状物具有连接至轴上的气象保护清洗机。轴1152连接至清洗机，它显示有清洗机的外径1150以及孔的边缘1152，孔位于气象清洗机之下的笼状物顶板中。

涡轮可包括空气流加速装置，如增强器，或具有更大的结构，其中主风位置不占优势。

应明白的是，上述每件部件，或两件在一起，或更多的在一起，也可在不同于上述类型的其它类型结构中找到有用的应用。

虽然本发明按有效轴线涡轮的实施例加以展示和说明，但这并不企图限制在所示的细节中，因为将明白，本领域的技术人员可在所展示的形式和细节，以及在其操作中进行各种删减、修改、替代和改变，而不会偏离本发明的精神。

本发明的优选实施例的前述说明已为了展示和说明目的而提出。但并不企图认为这是完全的，或将本发明限制于所披露的精确形式中。根据以上思想可有许多修正和变化。意图在于，本发明的范围不受限于此详细说明，而受限于文中所附的权利要求。

不需进一步分析，前述就将如此完整地阐明了本发明的要旨，以致从现有技术的观点看来，通过应用现有知识，其它的人就能容易地将其应用于各方面，而不删减其特点，这些特点完全构成本发明一般或特定方面的基本特征。

特许证书欲保护的权利要求现将说明于所附权利要求中。

虽然本发明已结合优选实施例加以说明，但这并不意味要将本发明的范围限止于所述的具体形式中，相反，意欲覆盖这样一些另类物、修正方案和等同物，只要它们能包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

Claims (17)

1.一种多轴涡轮，包括：

塔架结构，被支承在地面上，并包括若干垂直的细长的结构构件，这些垂直的细长的结构构件被若干水平的细长的结构构件加以连接；

若干轴，每根轴携带若干叶片，这些叶片适于被风力加以旋转，从而轴被风力加以旋转；

其中，每根轴由若干水平的结构构件集体地加以支承，这些水平的结构构件沿轴在间隔的位置上连接至轴上，且一个支承位置邻近每根轴的顶部，一个支承位置邻近每根轴的底部，及至少一个支承位置在顶部与底部支承位置的中间；和

其中，每一支承位置包括一台轴的轴承和一台振动吸收装置，它位于轴承与水平的结构构件之间，用以降低轴之间的振动向支承结构的传递；

一台或多台发电机，位于地面邻近；以及

连接装置，用以将每根轴连接至发电机，以便从风能中产生电力。

2.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，每根轴包括若干轴区段。

3.根据权利要求2的多轴涡轮，其特征在于，每一轴区段只支承一片或一对叶片。

4.根据权利要求2的多轴涡轮，其特征在于，每一轴区段在两端由塔架结构加以支承。

5.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，每一轴上的叶片形成的扫过面积所具的高度与直径比大于4。

6.根据权利要求5的多轴涡轮，其特征在于，每一轴上的叶片形成的扫过面积所具的高度与直径比至少为10。

7.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，叶片没有扭曲和锥度。

8.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，振动吸收装置包括轴套。

9.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，还包括控制装置，用以根据风速优化被驱动发电机的数目。

10.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，还包括耦合装置，用于将若干轴耦合至发电机。

11.根据权利要求10的多轴涡轮，其特征在于，耦合装置包括定时传动带。

12.根据权利要求8的多轴涡轮，其特征在于，振动吸收装置还包括内套管，它位于轴承与轴套之间。

13.根据权利要求12的多轴涡轮，其特征在于，套管既不粘结至轴承，也不粘结至轴套。

14.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，还包括一个或多个缓冲壁，用于增加叶片邻近的空气流动速度。

15.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，还包括顶板构件，它覆盖着塔架，用以保护轴和叶片免遭物体的入侵。

16.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，还包括弹簧，它们位于塔架与地面之间。

17.根据权利要求1的多轴涡轮，其特征在于，其中的每根轴包括若干轴区段，并且，每一轴的扫过面积的高度与直径之比至少为10。

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