CN201250751Y - 无风标风车结构及结构的气动设计 - Google Patents

Abstract

无风标风车通过对风机横臂的翼形设计、风机轮毂的圆碟形设计及风机立轴与发电机等部位活动翼形防护罩设计，有效的改善了风机的运行环境及空气阻力。无风标风车气动刹车；在风力机横臂的前端有一段翼形面板是活动的，可根据风力的大小打开和关闭达到气动刹车目的。发电机采用立式安装双向出轴发电机，通过电磁离合器串接其他发电机或电磁制动器。为解决风机横臂下垂、照明及风向指示等问题，在风力机轮毂的上方固定一个随风机转动的钢结构架，在架的顶端固定一个圆形法兰，在法兰上固定三个耳环用来固定风车横臂拉索。在法兰的中部固定一个轴承，在轴承中部转动轴上固定一个悬臂旗杆座插一面红旗指示风向，也可以在转动轴上安装自发电装置及LED灯照明。

Description

无风标风车结构及结构的气动设计

技术领域：

本实用新型专利涉及的是风力发电机领域，是一种提高风力发电机工作效率及技术改进的实用技术。

技术背景：

目前我国现有的离网型、并网型风力发电设备所采用的风力机均为传统的三叶水平轴定桨矩或变桨矩风力机推动风力发电设备，其中变桨矩风力机技术的特点是调整风力机桨叶角度来获得最佳风力入角。立轴风力机中有达里厄风力机，该风力机是升力型风力机，可以获得很高的转速，可以设计为并网型风力发电机。但达里厄风力机存在启动风速太高，通常解决方法是启动时使用电动机带动风力机转动，待转动后在由风力机带动发电机发电。

发明内容：

本实用新型专利的目的是要提供一种机构合理、制作成本低廉、运行稳定的新型风力机，该风力机通过对风机横臂的翼型设计、风机轮毂的园蝶形设计及风机立轴与发电机等部位活动翼型防护罩设计，有效地改善了风机的运行环境，减少了风机运行时的空气阻力。无风标风车气动刹车是在风力机横臂的前端有一段横臂上的翼型面板是活动的，可根据风力的大小撑起或放下达到气动刹车的目的。发电机部分采用立式安装双向出轴发电机，发电机立式安装可以在同一轴线上安装多台发电机，当风力机过负荷时可通过电磁离合器切入其他发电机或电磁制动器。为了解决风力机横臂下垂、照明及风向指示等问题，在风力机轮毂的上方固定一个三角形可随轮毂转动的钢结构架，在三角形钢结构架的顶端固定一个圆形法兰，在法兰上固定三个耳环用来固定风车横臂的拉索，在法兰的中部固定一个轴承，在轴承中部的转动轴上固定一个不随轮毂转动的200-600(mm)左右的悬臂，在悬臂的末端固定一个旗杆座可插一面红旗指示风向，同时也可以在轴承中部的转动轴上安装自发电装置及LED灯照明。

无风标风车结构及结构的气动设计的原理是：无风标风车单臂钢结构悬挑翼型臂的钢结构部分可参考现有钢结构悬臂设计技术，在考虑结构的机械强度时还要考虑悬挑臂结构外表面的翼型。翼型的外表面面板可选用玻璃钢、铝合金等。轮毂设计为钢结构的园蝶形。风机立轴及发电机等部位的面罩设计为对风向的可转动的翼型防护面罩。为了解决风力机横臂下垂、照明及风向指示等问题，在风力机轮毂的上方固定一个可随轮毂转动的三角形钢结构架，结构架高度为风车横臂长度的1/6，在三角形钢结构架的顶部固定一个圆形法兰，在法兰上固定三个耳环用来固定悬挑翼型臂的拉索，在法兰的中部固定一个轴承，在轴承中部的转动轴上固定一个不随轮毂转动的200-600(MM)左右的悬臂，悬臂的另一端固定旗杆座旗杆座可插一面红旗，同时可以在转动轴上安装自发电装置及LED灯。无风标风车气动刹车是在无风标风车单臂钢结构悬挑翼型臂前端靠近风叶一侧有一段翼型的上下面板是活动的，活动翼型面板的迎风端翼头与悬挑翼型臂的钢结构架机械活动连接，在单臂钢结构悬挑翼型臂活动翼型面板下方钢结构架上固定一台减速电动机，减速电动机的转动轴和一个丝杠机械固定连接，丝杠的另一端固定在悬挑翼型臂内部的钢结构架上为机械活动连接，在丝杠上安装一个丝母，在丝母的上下两端分别与两根拉杆的一端机械活动连接，两根拉杆的另一端分别与风机横臂上下两块活动翼型面板机械活动连接，当电动机正传或反转时丝母可以在丝杠上前后移动，固定在丝母上的上下两根拉杆可将上下两块活动翼型面板撑起或放下，可以达到风机过载时气动刹车的目的。无风标风车采用立式安装双面出轴发电机，可以在同一轴线上立式安装多台发电机，当风力机过负荷时可由电磁离合器串入其他发电机或电磁制动器。

本实用新型的实现方法：无风标风车风轮横臂的内部骨架设计为单臂钢结构悬挑翼型臂并且断面外形满足流线翼型可以用机械的方法制作完成。单臂钢结构悬挑翼型臂的外表面用铝合金板或玻璃钢等材料制作可以用机械方法固定完成。单臂钢结构悬挑翼型臂的前端在风叶的一侧有一段翼型的上下面板是活动的，上下活动翼型面板的前端在翼头位置与悬挑翼型臂的钢结构架机械活动连接，在悬挑翼型臂上下活动翼型面板内部钢结构架上用机械的方法固定一台减速电动机，减速电动机的转动轴和一个丝杠机械固定连接，丝杆的另一端固定在悬挑翼型臂内部的钢结构架上，固定方式为机械活动连接。在丝杠上用机械方法安装一个丝母，在丝母的上下两端分别与两根拉杆的一端机械活动连接，两根拉杆的另一端分别于悬挑翼型臂上下两块活动翼型面板机械活动连接，当减速电动机正传或反转时丝母在丝杠上可前后移动，固定在丝母上的上下两根拉杆可将悬挑翼型臂的上下两块活动面板撑起或放下，可以达到风机过载时气动刹车的目的。无风标风车轮毂设计为园蝶形，风机立轴及发电机等部位的面罩设计为对风向的可转动的翼型防护罩。轮毂选用钢材料，立轴及发电机的活动防护罩选用玻璃钢等复合材料，均用机械方法加工完成。为了解决悬挑翼型臂下垂、照明及风向指示等问题，在风力机轮毂的上方用机械方法固定一个可随轮毂转动的三角形钢结构架，结构架高度为风车横臂长度的1/6，在三角形钢结构架的顶端用机械方法固定一个圆形钢制法兰，在法兰上用机械方法固定三个耳环用来固定悬挑翼型臂的拉索，在法兰的中部用机械方法固定一个轴承，在轴承中部用机械方法固定一个转动轴在转动轴上用机械方法固定一个不随轮毂转动的200MM-600MM的悬臂，在悬臂的末端用机械方法固定一个旗杆座插一面红旗指示风向，同时可以在转动轴上用机械方法安装自发电装置及LED灯照明。无风标风车采用立式安装双面出轴发电机，可以在同一轴线上用机械方法立式安装多台发电机，无风标风车风轮轮毂与立式安装发电机上出轴用机械方法固定连接，发电机的下出轴与另一台发电机的上出轴通过用机械方法固定的电磁离合器轴轴连接或者是与电磁制动器轴轴连接，如风力机过负荷时可由电磁离合器串入第二台发电机或第三台发电机及电磁制动器。通过以上无风标风车结构及结构气动设计所采用的技术方案，无风标风车降低了制作成本、提高了运行稳定性、减少了风轮运行时的空气阻力、获得最佳结构设计。

附图说明：

图1、无风标风车气动刹车横臂活动翼型面板部分剖面图

图中符号说明：减速电动机(1)、翼尾(2)、丝杠(3)、丝母(4)、翼型活动面板(5)(6)、拉杆(7)(8)、翼头(9)、横臂钢结构架(10)(11)(12)(13)。

具体实施方法：减速电动机(1)与横臂钢结构架(10)(11)机械方法固定连接，丝杠(3)与减速电动机(1)机械方法固定连接，丝杠(3)的另一端与横臂钢结构架(12)(13)机械方法转动连接，丝母(4)与丝杠(3)机械配合安装，拉杆(7)(8)与丝母(4)机械方法活动连接，拉杆(7)(8)的另一端与翼型活动面板(5)(6)机械方法活动连接，翼型活动面板(5)(6)在翼头(9)位置机械方法活动连接，组成完整无风标风车横臂活动翼型面板气动刹车部分。

Claims (2)

1、一种无风标风车结构及结构的气动设计：无风标风车风轮横臂设计为单臂钢结构悬挑翼型臂，翼型的外表面面板可选用玻璃钢、铝合金，轮毂选用钢结构的圆碟型，风机立轴及发电机等部位防护面罩设计为对风向可转动的翼型防护面罩，无风标风车气动刹车采用在风轮悬挑翼型臂的前端在风叶的一侧有一段翼型的上下面板是活动的，当控制用减速电动机正转或反转时通过丝杠、丝母、拉杆将两块活动翼形面板撑起或放下；无风标风车采用立式安装双面出轴发电机，可以在同一轴线上用机械的方法立式安装多台发电机，无风标风车风轮轮毂与立式安装发电机的上出轴用机械方法固定连接，发电机的下出轴与另一台发电机的上出轴通过用机械方法固定的电磁离合器轴轴连接或者是与电磁制动器轴轴连接；无风标风车在解决风力机横臂下垂、照明及风向指示等问题采用在风力机轮毂的上方固定一个三角形钢结构架，在三角形钢结构架的顶端固定一个圆形法兰，在法兰上固定三个耳环用来固定风车横臂的拉索，在法兰的中部固定一个轴承，在轴承中部的转动轴上固定一个200-600(mm)左右的悬臂，在悬臂的末端固定一个旗杆座可插一面红旗指示风向，同时在轴承中部的转动轴上安装自发电装置及LED灯照明，根据以上无风标风车结构及结构的气动设计所使用的技术方案其特征是：无风标风车风轮横臂的翼型设计、风轮轮毂的圆蝶形设计、风机立轴与发电机等部位的对风活动翼型防护罩设计、无风标风车横臂活动翼型面板组成的气动刹车设计、在同一轴线上安装多台发电机及电磁制动器需要时由电磁离合器串接其他发电机或电磁制动器。

2、根据权利要求1、所叙述的无风标风车结构及结构的气动设计其特征是：无风标风车轮毂上方固定可随风轮转动的钢结构架用来固定风车横臂的拉索，在钢结构架顶端法兰中部的转动轴上固定一个200-600(mm)左右的悬臂式不随风轮转动的旗杆座可插一面红旗指示风向，同时在转动轴上安装自发电装置及LED灯照明。

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