CN201615025U - 一种带传动增速风力发电机组的风轮 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种带传动增速风力发电机组的风轮。其由风轮叶片、风轮轴、轮圈和两个轴套组成三角支撑结构，轴套分别置于风轮轴两端，风轮叶片均匀设置在轮圈两侧，每侧风轮叶片至少有三片，风轮叶片两端分别与轮圈和轴套斜向连接。优点：因采用多叶片风轮，采集风能效率高，适应风速的动态范围大，能充分利用风能；风大空载的情况下，由于风轮采用多叶片结构所以最大转速有限，避免了风大时高速飞车，因此不需要变桨距和刹车装置，降低了制造成本；风轮轴采用双支架结构，还可承受较大的风力。

Description

一种带传动增速风力发电机组的风轮
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电设备的风轮，尤其涉及一种带传动增速风力发电机组的风轮。
背景技术：
目前风力发电机组大多是三叶采风，发电机位于三桨叶风轮的中心，风轮中心点的旋转线速度很低，由于发电机定子和转子之间需要很高的线切割速度，因此电机和风轮之间需要加装齿轮变速箱来提高转速，也可以采用大直径发电机来提高定子和转子之间的线切割速度，而去掉齿轮箱。然而，无论是加装齿轮变速箱或采用低转速大直径发电机都会极大的增加风力发电机的成本；
发电机位于风轮的中心，风轮输出功率的部位也在风轮的中心，输出功率是旋转线速度和扭力的乘积，而风轮中心部位的旋转线速度很低、扭力很大，因此，对中心转轴和桨叶的力矩强度要求很高，导致中心转轴和桨叶很重；
由于对桨叶的力矩强度要求很高，所以桨叶设计时，主要考虑了桨叶的力矩强度，而不能顾及桨叶的采风效率，桨叶虽然很长，扫掠半径很大，而风能采集效率却很低。
采风桨叶和中心转轴与塔身为悬臂连接结构，悬臂连接的结构强度低，用悬臂来支撑很重的中心转轴和桨叶，对中心转轴和悬臂支撑部件的强度要求很高。
在高风速时三桨叶风轮的自由转速很高，必须通过带载、变桨距和完善的刹车装置来限制转速，否则会形成高转速的飞车，造成风电机组的损毁。变桨距和刹车装置都会增加风电机组的成本。
因此三桨叶组成风电机组的缺点是设备很重、风能采集效率很低、成本很高。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种采集风能效率高、成本低，适应风速的动态范围大，可承受较大的风力的一种带传动增速风力发电机组的风轮。
本实用新型的目的由如下技术方案实施：一种带传动增速风力发电机组的风轮，其由风轮叶片、风轮轴、轮圈和两个轴套组成三角支撑结构，所述轴套分别置于所述风轮轴两端，所述风轮叶片均匀设置在所述轮圈两侧，每侧所述风轮叶片至少有三片，所述风轮叶片两端分别与所述轮圈和所述轴套连接。
所述轴套包括固定套、移动套和弹簧件，所述固定套固定在所述风轮轴上，所述移动套套在所述固定套外壁，所述弹簧件的固定端一端固定在所述固定套端头，所述弹簧件的固定端另一端固定在所述移动套外壁上，且所述固定套和所述移动套通过所述弹簧件连接。
所述风轮采用高分子轻型复合材料。
本实用新型的优点：
1、功率是旋转线速度和扭力的乘积，本风电机组风轮功率输出的部位在风轮外圈，风轮外圈旋转线速度很高，扭力很小，因此，可以通过皮带将风轮功率直接输送到高转速发电机，减掉了齿轮箱，降低了成本，同时高转速发电机的体积小，成本也低。
2、风轮所产生的风能功率，主要分布在整个风轮的边缘，风轮功率输出的部位也在风轮边缘的外圈上，同时，风轮外圈线速度很高扭力很小，所以，风轮叶片所承受的力矩很小，对风轮的整体结构强度要求很低，这样就极大的降低了风轮的制造成本。
3、风轮叶片所承受的力矩很小，所以在设计风轮叶片时，不用过多顾及叶片的力矩强度，而主要考虑叶片的风能采集效率，这样就极大的提高了整个风轮的风能采集效率。
4、因为风轮为多叶片结构，在高风速和空载时的最高自由转速有限，同时风轮用两个支架支撑，所以，不存在飞车问题，这样就减掉了复杂的限速装置，降低了成本。
附图说明：
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的侧视图。
图3为本实用新型轴套的结构示意图。
风轮叶片1，风轮轴2，轮圈3，轴套4，固定套5、移动套6，弹簧件7。
具体实施方式：
实施例1：一种带传动增速风力发电机组的风轮由风轮叶片1、风轮轴2、轮圈3和两个轴套4组成三角支撑结构，轴套4分别置于风轮轴2两端，风轮叶片1均匀设置在轮圈3两侧，每侧轮圈3设有8片风轮叶片1，根据风力发电机组的功率大小和机体大小，也可每侧轮圈3设有3片、或4片、或5片、或6片，或7片，或8片以上的风轮叶片1；风轮叶片1两端分别与轮圈3和轴套4斜向连接。风轮采用高分子轻型复合材料，重量轻、成本低。轴套4包括固定套5、移动套6和弹簧件7，固定套5固定在风轮轴2上，移动套6套在固定套5外壁，弹簧件7的固定端一端固定在固定套5端头，弹簧件7的固定端另一端固定在移动套6外壁上，且固定套5和移动套6通过弹簧件7连接。该结构采用多弹簧水平柔性缓冲结构，风速大时移动套可在固定套上滑动，风压变化时风轮具有柔性缓冲性能，降低了风发电机组的结构强度要求，节约了材料，降低了成本。风轮采用高分子轻型复合材料，重量轻、成本低。

Claims (3)

1.一种带传动增速风力发电机组的风轮，其特征在于：其由风轮叶片、风轮轴、轮圈和两个轴套组成三角支撑结构，所述轴套分别置于所述风轮轴两端，所述风轮叶片均匀设置在所述轮圈两侧，每侧所述风轮叶片至少有三片，所述风轮叶片两端分别与所述轮圈和所述轴套斜向连接。
2.根据权利要求1所述的一种带传动增速风力发电机组的风轮，其特征在于：所述轴套包括固定套、移动套和弹簧件，所述固定套固定在所述风轮轴上，所述移动套套在所述固定套外壁，所述弹簧件的固定端一端固定在所述固定套端头，所述弹簧件的固定端另一端固定在所述移动套外壁上，且所述固定套和所述移动套通过所述弹簧件连接。
3.根据权利要求1所述的一种带传动增速风力发电机组的风轮，其特征在于：所述风轮采用高分子轻型复合材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102996354A (zh) * 2012-11-27 2013-03-27 徐建伟 低成本带传动风电机组
CN104389738A (zh) * 2014-11-21 2015-03-04 玉溪市浩森工贸有限公司 一种外圈斜拉式多叶片风轮

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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Inner Mongolia Fangwei Electrical Appliance Manufacturing Co., Ltd.

Assignor: Xu Jianwei

Contract record no.: 2012990000217

Denomination of utility model: Wind wheel with transmission accelerating wind turbine generator set

Granted publication date: 20101027

License type: Exclusive License

Record date: 20120411

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20101027

CX01 Expiry of patent term