CN201650612U - 一种兆瓦级双风轮风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利涉及风力发电，具体地说是一种双风轮风力发电装置，其包括支杆、风轮、主轴、速箱器、发电机、调向装置和偏航装置组成，特征在于主轴两端部分别设有风轮，主轴中部设有齿轮变向装置，齿轮变向装置的输出轴相对主轴呈垂直状，输出轴经万向节和传动轴相连接，传动轴经变速器与发电机的输入轴相连接，使用时，在风力驱动下，前、后叶轮旋转带动主轴旋转，主轴的旋转经中部的齿轮变向装置后输出垂直旋转的轴，再经过万向节和传动轴与发电机的输入轴相连接，具有结构简单、制造成本低、安全性高、操作维护方便等优点。

Description

一种兆瓦级双风轮风力发电装置

技术领域

本发明专利涉及风力发电，特别是一种启动风速低，发电效率高的兆瓦级双风轮风力发电装置。

背景技术

众所周知，风力机是一种将风能转换成机械能、电能或热能的能量转换装置，按风轮轴的位置不同可分为水平轴风力机和垂直轴风力机，能量驱动链呈水平方向的称之为水平轴风力机，能量驱动链成垂直方向的称之为垂直轴风力机。

水平轴风力机是目前国内外研制最多，最常见的一种风力机，也是技术最成熟的一种风力机，风轮叶轮数一般为2～3叶，叶轮形状一般为翼形，该风轮启动力矩较大，风能利用系数高，为使扫风面随时对着风向，需装有调向装置和偏航装置，其主要由塔筒、风轮、集电环、主轴、变速及刹车装置、发电机、风速风向仪、变浆装置和偏航装置组成，风轮经变浆装置安装在主轴的一端，主轴经变速及刹车装置与发电机相连接，风轮、主轴、速箱器及发电机经塔筒支撑，塔筒上端设有偏航装置，这种发电装置主轴、变速及刹车装置输入轴、变速及刹车装置输出轴及发电机轴为同轴线，这种风力机的不足是结构复杂、对塔筒的要求高、生产成本高、维修成本高、使用寿命短等。

发明内容

本发明专利的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种启动力矩大、发电效率高、使用寿命长的兆瓦级双风轮风力发电装置。

本发明专利可以通过如下措施达到：

一种兆瓦级双风轮风力发电装置，包括塔筒、风轮、集电环、主轴、变速及刹车装置、发电机、风速风向仪、变浆装置和偏航装置组成，其特征在于主轴两端部分别设有风轮，主轴中部设有齿轮变向装置，齿轮变向装置的输出轴相对主轴呈垂直状，输出轴经万向节和传动轴相连接，传动轴经变速及刹车装置与发电机的输入轴相连接。

本实用新型中的两风轮安装在同一旋转轴上，分为前风轮和后风轮，前风轮和后风轮沿旋转方向相互错开安装，一般后风轮叶片较前风轮叶片沿旋转方向提前30度，以避免前风轮与后风轮产生紊流，影响后风轮的风能利用。

本实用新型所述的齿轮变向装置由螺旋伞齿轮组成，以使齿轮变向装置的输出轴相对主轴呈垂直状，以使发电装置安装在主轴以外，减轻主轴的结构和重量，降低生产成本、提高效率。

本实用新型中的变速及刹车装置包括变速齿轮组和传动轴变向齿轮组，变向齿轮组为一对伞齿轮，以使发电机可以水平安装在地面上或塔筒内，降低发电机的高度，使其结构筒单、安装和维修方便。

使用时，在风力驱动下，前、后叶轮旋转带动主轴旋转，主轴的旋转经中部的齿轮变向装置后输出垂直旋转的轴，再经过万向节和传动轴与变速及刹车装置和发电机的输入轴相连接，具有结构简单、制造成本低、安全性高、操作维护方便等优点，而且采用现有技术人员和生产设备即可进行生产。

附图说明：

图1是本发明专利的总体结构示意图。

具体实施方式

下面结合各附图对本发明专利作进一步描述：

如图1所示：一种兆瓦级双风轮风力发电装置，包括塔筒1、风轮2、集电环3、主轴4、变速及刹车装置5、发电机6、风速风向仪7、变浆装置8和偏航装置13组成，风轮2一般采用三浆叶变浆距式风轮，也可以采用其它形式的风轮，上述各组成部分的结构及连接关系与现有技术相同，此不赘述，本实用新型的特征在于主轴4两端部分别设有相同的风轮2，主轴4中部设有齿轮变向装置9，齿轮变向装置9的输出轴10相对主轴4呈垂直状，输出轴10经万向节11和传动轴12相联接，传动轴12经变速及刹车装置5与发电机6的输入轴相连接，发电机6包括发电机组和控制装置。

本实用新型中的两风轮2安装在同一旋转轴的两端，风轮2分为前风轮和后风轮，按装前风轮和后风轮时要使其浆叶相互错开、迎风状态一致，前风轮和后风轮沿旋转方向相互错开安装，一般后风轮叶片较前风轮叶片沿旋转方向提前30度，以避免风轮在规定每分钟15至20转的条件下，前风轮与后风轮产生紊流，影响后风轮的风能利用，提高工作效率。

本实用新型所述的齿轮变向装置9由螺旋伞齿轮组成，以使齿轮变向装置的输出轴相对主轴呈垂直状，其传动比为1：1，以使变速及刹车装置5、发电机6安装在主轴以外，减轻主轴的结构和重量，变速及刹车装置5、发电机6可以水平地安装在塔筒1内，变速及刹车装置5设有变向齿轮组，一般为一对螺旋伞齿轮组成，使变速及刹车装置5、发电机6的安装、拆卸、维修、保养方便，本实用新型也可以经齿轮变向装置将变速及刹车装置5、发电机6立式放置在塔筒1内，此时变速及刹车装置5没有变向齿轮组。

本实用新型中的变速及刹车装置5包括变速齿轮组和传动轴变向齿轮组，变向齿轮组为一对螺旋伞齿轮，以使发电机可以水平安装在地面上或塔筒内，降低发电机的高度，使其结构筒单、安装和维修方便。

使用时，在风力驱动下，前、后叶轮旋转带动主轴旋转，主轴的旋转经中部的齿轮变向装置后输出垂直旋转的轴，再经过万向节和传动轴与变速及刹车装置和发电机的输入轴相连接，采用现有技术人员和生产设备即可进行生产，具有结构简单、制造成本低、安全性高、操作维护方便等优点，发电效率是单风轮发电机的1.8倍，社会效益和经济效益显著，特别适用于3兆瓦级以上的风力发电机。

Claims (4)

1.一种兆瓦级双风轮风力发电装置，包括塔筒、风轮、集电环、主轴、变速及刹车装置、发电机、风速风向仪、变浆装置和偏航装置组成，其特征在于主轴两端部分别设有风轮，主轴中部设有齿轮变向装置，齿轮变向装置的输出轴相对主轴呈垂直状，输出轴经万向节和传动轴相连接，传动轴经变速及刹车装置与发电机的输入轴相连接。

2.根据权利要求1所述的一种兆瓦级双风轮风力发电装置，其特征在于两风轮安装在同一旋转轴上，分为前风轮和后风轮，前风轮和后风轮沿旋转方向相互错开安装，后风轮中的叶片较前风轮叶片沿旋转方向提前30度。

3.根据权利要求1所述的一种兆瓦级双风轮风力发电装置，其特征在于齿轮变向装置由螺旋伞齿轮组成，齿轮变向装置的输出轴相对主轴呈垂直状。

4.根据权利要求1所述的一种兆瓦级双风轮风力发电装置，其特征在于变速及刹车装置包括变速齿轮组和传动轴变向齿轮组，变向齿轮组为一对螺旋伞齿轮。