CN201696220U - 用于通信塔架的垂直轴风力发电机组 - Google Patents

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魏爱萍
俞卫
叶余胜
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Abstract

一种风力发电技术领域的用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，包括：若干组立式风轮、回转轴、联轴器和电机，其中：回转轴、联轴器和电机依次由上而下竖直设置，立式风轮套接于回转轴上，所述的垂直轴风力发电机组固定设置于通信塔架内。本实用新型将垂直轴风力发电机组安装在通信塔架内部，这样既能免去安装风力发电机组的塔架成本，节约空间，又能为通信基站设备提供绿色、清洁的能源，节能减排。使用的垂直轴风力发电机组叶片的连杆长度可调，能够适应不同空间尺寸参数的通信塔架，发电机和风轮的数量可根据各地不同的风况进行灵活组合，充分利用风资源。

Description

用于通信塔架的垂直轴风力发电机组
技术领域
本实用新型涉及的是一种风力发电技术领域，具体是一种用于通信塔架的垂直轴风力发电机组。
背景技术
风受地理环境和时间因素的影响其变化相当大，主要趋势是受地形的影响，风速会因树木或大楼等建筑物的阻碍而显著降低。风力发电机组的塔架是风力发电机组的重要组成部分，除了要支撑风力发电机组的重量，还要承受吹向风力发电机组和塔架的风压，以及风力发电机组运行中的动载荷。传统的风力发电机组一般独立安装在专用的风力发电机组塔架上。一般而言，塔架的重量占风力发电机组总重的1/2左右，其成本占风力发电机组制造成本的15％左右。
风轮是风力发电机组从风中吸取动能的重要部件。传统的风力发电机组的风轮面积为定值，在风况不同的地区应用时需要更换风轮部件以获得较好的风能利用系数。这导致了设计、生产和安装过程时较为复杂。
通信的快速发展要求有更广的网络覆盖，同时也要求提供可靠、稳定电力供应。但我国地域辽阔、地形复杂，电网覆盖远远不能满足通信设备的电力供应要求，即使覆盖的地区很多也是农网或小水电供电方式，电力供应很不稳定，而且线路的维护成本很高。因此无电地区通信电源普遍采用柴油机或光伏供电，但柴油机的长期运行和维护成本都高；而光伏发电一次性投入高、占地面积大、发电受气雾树叶遮盖组件等影响严重、且低温运行效果不理想。
经过对现有技术文献的检索发现，还未发现在通信塔架内部安装风力发电机组的结构设计方案。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，将垂直轴风力发电机组安装在通信塔架内部，这样既能免去安装风力发电机组的塔架成本，节约空间，又能为通信基站设备提供绿色、清洁的能源，节能减排。使用的垂直轴风力发电机组叶片的连杆长度可调，能够适应不同空间尺寸参数的通信塔架，发电机和风轮的数量可根据各地不同的风况进行灵活组合，充分利用风资源。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：若干组立式风轮、回转轴、联轴器和电机，其中：回转轴、联轴器和电机依次由上而下竖直设置，立式风轮套接于回转轴上，垂直轴风力发电机组固定设置于通信塔架内。
所述的立式风轮包括：叶片、叶片连杆和轮毂，其中：每一个轮毂套接于回转轴上并与四根叶片连杆的一端固定连接，每根叶片连杆的另一端分别与叶片的上部或下部固定连接。
所述的叶片为矩形弧度片结构，叶片的上部和下部分别与叶片连杆固定连接。
所述的叶片连杆包括：叶片连接部、调紧机构和轮毂连接部，其中：调紧机构的两端分别活动连接叶片连接部和轮毂连接部，叶片连接部和轮毂连接部分别与叶片和轮毂固定连接。
所述的调紧机构为双螺纹套接结构。
所述的垂直轴风力发电机组固定设置于通信塔架内，是指：风力发电机组通过一对十字支撑架固定在通信塔架的任意一个塔节里。
所述的电机为穿心盘式发电机，体积小，效率高，可以放在紧凑的空间，扩大了励磁面积，加大了扭矩。
本实用新型当叶片受风转动时，经由叶片连杆、轮毂、回转轴、联轴器最终传动到电机产生电能，通过调节可调紧固机构，可确定叶片连杆的长度。
本实用新型通信塔架分布范围广、高度高、内部空间大，可直接安装在通信塔架内部，省略一般风力发电机组中的塔架部分，节省了塔架生产和运输两方面的成本；不占用多余空间，免去了使用部门征地和地基施工等庞杂费用。风轮部分等结构件可根据通信塔架内部空间尺寸随时调整，适应各地不同类型的通信塔架或同一塔架的不同塔段，结构简单、加工方便、易于安装维护。可根据实际风况，灵活搭配风轮和发电机。除一般情况下，一副风轮与一台发电机的组合之外，还可在风况较好的地区，一副风轮搭配多台发电机；在风况不太好的地区，多副风轮搭配一台发电机。风力发电机组在实际运转时，安全是一个非常重要的问题。大风情况下，很可能引起风力发电机组飞车的危险。
本实用新型在设计时考虑到风力发电机组的安全性能，安装在通信塔架内部，这样相当于在风力发电机组的外部加上了一个透风的保护罩，既不影响风力发电机组的发电效率，又能确保风力发电机组实际运行的安全。解决无电地区通信设施的供电问题。由于我国副员辽阔，相当一部分通信基站都建立在海拔较高，人烟稀少，交通运输不便的地方，使得通信设施的供电成为一个难题。配合安装在通信塔架上的风力发电机组，既能节约安装风力发电机组的成本，又能解决通信设施的供电问题，同时还能节能减排。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为叶片连杆示意图。
图3为实施例安装示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图3所示，本实施例包括：立式风轮1、回转轴2、联轴器3和电机4，其中：回转轴2、联轴器3和电机4依次由上而下竖直设置，立式风轮1套接于回转轴上2，所述的垂直轴风力发电机组固定设置于通信塔架5内。
所述的立式风轮1包括：叶片6、叶片连杆7和轮毂8，其中：每一个轮毂8套接于回转轴2上并与四根叶片连杆7的一端固定连接，每根叶片连杆7的另一端分别与叶片6的上部或下部固定连接。
所述的电机4为穿心盘式发电机，体积小，效率高，可以放在紧凑的空间，扩大了励磁面积，加大了扭矩。
所述的叶片6为矩形弧度片结构，叶片6的上部和下部分别与叶片连杆7固定连接。
如图2所示，所述的叶片连杆7包括：叶片连接部9、调紧机构10和轮毂连接部11，其中：调紧机构10的两端分别活动连接叶片连接部9和轮毂连接部11，叶片连接部9和轮毂连接部11分别与叶片6和轮毂8固定连接。
所述的调紧机构10为双螺纹套接结构。
如图3所示，所述的通信塔架10由角钢构成，腹杆形式为再分式，采用正四边形截面，便于腹杆连接搭建，内部空间大，受力均匀，结构牢固，非常适合安装本垂直轴风力发电机组。本实施例通过一对十字支撑架12固定在通信塔架10的任意一个塔节里。
本实施例的电机6输出的电能通过风能控制器13与蓄电池14直接给通信设备16进行供电，也可通过电能转换设备15给不同电压等级的通信设备17供电。

Claims (7)

1.一种用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，包括：回转轴、联轴器和电机，其特征在于，还包括若干组立式风轮，其中：回转轴、联轴器和电机依次由上而下竖直设置，立式风轮套接于回转轴上，垂直轴风力发电机组固定设置于通信塔架内。
2.根据权利要求1所述的用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，其特征是，所述的立式风轮包括：叶片、叶片连杆和轮毂，其中：每一个轮毂套接于回转轴上并与四根叶片连杆的一端固定连接，每根叶片连杆的另一端分别与叶片的上部或下部固定连接。
3.根据权利要求2所述的用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，其特征是，所述的叶片为矩形弧度片结构，叶片的上部和下部分别与叶片连杆固定连接。
4.根据权利要求2所述的用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，其特征是，所述的叶片连杆包括：叶片连接部、调紧机构和轮毂连接部，其中：调紧机构的两端分别活动连接叶片连接部和轮毂连接部，叶片连接部和轮毂连接部分别与叶片和轮毂固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，其特征是，所述的调紧机构为双螺纹套接结构。
6.根据权利要求1所述的用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，其特征是，所述的电机为穿心盘式发电机。
7.根据权利要求1所述的用于通信塔架的垂直轴风力发电机组，其特征是，所述的垂直轴风力发电机组固定设置于通信塔架内，是指：风力发电机组通过一对十字支撑架固定在通信塔架的任意一个塔节里。
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