CN201723381U

CN201723381U - 气垫悬浮帆式风力发电装置

Info

Publication number: CN201723381U
Application number: CN 201020195454
Authority: CN
Inventors: 凌宝山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2020-05-14

Abstract

本实用新型公开了一种气垫悬浮帆式风力发电装置，旨在解决现有的风力发电机输出功率小的不足。它包括风力驱动旋转平台、变速器和发电机，其特征是：所述的风力驱动旋转平台包括一气垫悬浮支承装置，该装置包括一无底的圆环形悬浮槽，悬浮槽装在支撑平台上的圆环形的轨道槽中，轨道槽中装密封介质；还有一压力气体供气装置；在悬浮槽顶部的圆周上还装有多个下伸的承重滚轮；该旋转平台还有4个涡轮帆支撑架和帆布，它们均布的固定在旋转平台的上方；还设有4个均布在支撑平台上的发电装置，发电装置包括驱动板、摩擦轮、前述的变速器和发电机，其摩擦轮由固定在旋转平台下悬浮槽侧面的驱动板驱动旋转，通过变速器与发电机联接而发电。

Description

气垫悬浮帆式风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，尤其是一种由气垫支撑悬浮的风力发电装置。

背景技术

现有陆地上的风力发电装置一般包括风力驱动旋转部件、发电机和联接轴，它们装配在一个高高的支架上。由于结构的限制，这种风力发电机每台所产生的电能受到了很大的限制。

本申请人在先申请过一个申请号为201020123718.7名称为“涡轮帆风力发电装置”的实用新型专利，该装置的单台发电功率小，它主要是用于船舶上发电的；如果用在陆地上，则其结构要做较大的改进。并且其风力驱动的旋转部件是靠轴承来支承的，势必造成结构复杂和成本的增加。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有陆地风力发电机输出功率小的不足，提供一种在陆地上使用的输出功率大的气垫悬浮帆式风力发电装置。

为了实现上述的目的，可以采用以下的技术方案：本方案的气垫悬浮帆式风力发电装置与现有技术一样，包括风力驱动旋转平台、变速器和用联接轴与其联接的发电机，其特征是：

所述的风力驱动旋转平台包括一气垫悬浮支承装置，该装置包括一圆环形的悬浮槽，该悬浮槽装在圆环形的轨道槽中，该轨道槽中有一定液面高度的密封介质；还包括一压力气体供气装置，该供气装置给插在轨道槽中的供气管供压力气；该压力气可压迫浮箱中的密封介质流向浮箱和水箱间的空隙中，从而将悬浮槽以及悬浮槽上面的旋转平台顶起，相当于一个止推轴承；另外在悬浮槽中顶部的的圆周上还装有多个下伸的承重滚轮，该滚轮的下表面低于悬浮槽的下端面，当供气装置停止供气时，这些滚轮可承受悬浮槽以及悬浮槽上面的旋转平台上的重量；另外风力驱动旋转部件还包括：4个涡轮帆支撑架，这些涡轮帆支撑架均布的固定在圆环形旋转平台的上方，每个涡轮帆支撑架上分别固定有涡轮帆布；

另外还包括4个均布在支撑平台之上轨道槽内侧的圆环形空间中的发电装置，其中每个发电装置包括摩擦轮、前述的变速器、发电机和联接轴；其中摩擦轮由固定在旋转平台下面悬浮槽内侧的圆环形立式驱动板驱动旋转，并通过前述的变速器、联轴器与发电机联接而发电。

进一步地，上述技术方案还可以增力4套制动装置，该4套制动装置均布的装配在上述支撑平台上之轨道槽内侧的圆环形空间中；其中每个制动装置包括可左右伸缩的刹车片、刹车片支座、刹车底座和控制刹车片伸缩的机构；刹车底座焊接在支撑平台顶面上且位于轨道槽的内侧；刹车片支座装配在刹车底座的上面；可左右伸缩的刹车片装配在刹车片支座中；控制刹车片伸缩的机构控制刹车片外伸时可与前述的驱动板相接触。

再进一步地，还可以增力4套控制旋转平台径向摆动幅度的装置，该4套装置均布的装配在上述支撑平台之上轨道槽内侧的圆环形空间中；其中每套装置包括胶轮、胶轮转轴、转轴支座；转轴支座焊接在支撑平台顶面上且位于轨道槽的内侧；胶轮转轴装配在转轴支座的上面；胶轮可旋转的装配在胶轮转轴上；胶轮与上述的驱动板相接触，限制驱动板的径向摆动幅度。

更进一步地，还可以增力4套风力驱动旋转平台旋转的调速装置，该4套调速装置均布的装配在上述旋转平台之上的圆环形空间中；每套调速装置包括配重、配重吊杆、配重滚轮和倾斜导轨，其中倾斜导轨包括一垂直焊接在旋转平台上面底板下面的内宽外窄的斜条立板，该立板的内外两端分别焊接有一竖直挡板，其斜边上还焊接有一与其垂直的滚道板；配重滚轮吊挂在该滚道板的上面，配重通过配重吊杆悬挂在吊杆的下端，当旋转部件旋转时，配重、配重吊杆和配重滚轮可在旋转离心力的驱动下在滚道板上移动位置。

当上述供气装置向轨道槽中的供气管供给压力气时，压力气可压迫悬浮槽中的密封介质流向悬浮槽和轨道槽间的空隙中，从而将悬浮槽以及悬浮槽上面的旋转平台和涡轮帆支撑架顶起，涡轮帆在风力的作用下，迫使旋转平台旋转，同时固定在旋转平台下面的驱动板靠摩擦力驱动摩擦轮旋转，并经变速箱变速后驱动发电机旋转而发电。当供气装置停止供气时，上述滚轮落到支撑平台上从而承受悬浮槽以及悬浮槽上面的旋转平台和涡轮帆及支架的重量。

本实用新型的有益效果是：

1、由于本实用新型的风力驱动旋转平台采用了气垫悬浮的支承方式替代了轴承支承，从而简化了结构，并降低了成本。并且由于摩擦力的减小，使旋转部件运转起来更加轻松。更为重要的是，这种结构不受标准轴承尺寸的限制，旋转部件的直径可以按输出功率的需要设计得非常大；

2、本装置旋转平台旋转时的稳定性好，不需要缆绳的固定，从而进一步简化了结构；

3、本装置增加了径向限位装置后，可使旋转平台的径向摆动控制在设计的范围之内；本装置增加了制动装置后，可以方便的控制旋转平台的运转或停止；

4、本装置增加了旋转平台的调速装置后，可以利用离心力自动调节旋转平台的转速，使其转速不至于过高或过低。

为了使本实用新型便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。

图2是图1的A-A剖面缩小示意图。

图3是图1的B-B剖面缩小示意图。

图4是图1的C-C剖面缩小示意图。

图5是图1的D-D剖视缩小示意图。

图6是图1的俯视放大示意图。

图7是图6的E-E剖面示意图。

图8是图7中的A部放大示意图。

图9是上述实施例中的风力驱动旋转平台之气垫悬浮支承的结构示意图。

图10是图6的F-F剖面示意图；图10a是图10的B部放大示意图；图10b是图10的C部放大示意图。

图11是图6的G-G剖面示意图；图11a是图11的D部放大示意图。

具体实施方式

实施例1，参看图1-图9。本实施例的气垫悬浮帆式风力发电装置包括风力驱动旋转平台、变速器和用联接轴与其联接的发电机；其中，所述的风力驱动旋转平台包括(见图1、图8、图9)：一气垫悬浮支承装置，该装置包括：

一圆环形旋转平台40，该旋转平台40包括一带底板44的圆环形桁架；

一圆环形悬浮槽30，该悬浮槽30包括垂直焊接在上述旋转平台40的底板44上并向下延伸的两圈同心圆立板31和32；

多个承重滚轮43，这些承重滚轮43分别靠一滚轮支架41均布的装配在悬浮槽的两个同心圆立板31和32中间的旋转平台底板44的下面之同一个圆周上，并且滚轮43的下表面低于该立板31和32的下端面；

一支撑平台10(见图1、图4、图8)，该支撑平台10包括一带顶板11的圆环形的桁架，在该桁架的下表面沿圆周焊接有多个均布的支柱12，每个支柱12的下面有混凝土基础13；

一圆环形的轨道槽20(见图3)，该轨道槽20中装有一定液面高度的密封介质(例如水)，它包括垂直焊接在支撑平台顶板11上并向上延伸的两圈同心圆立板21，该两圈同心圆立板21与上述悬浮槽的两圈同心圆立板31同心并位于两圈同心圆立板31的左右两侧；

一压力气体供气装置60(见图9)，该供气装置60包括气泵62、单向阀63、稳压罐64、控制器61、压力开关69、压力感应器66、位于悬浮槽30中的供气管68和联接管路65；其中气泵62通过单向阀63向稳压罐64供压力气体，稳压罐64通过连接管路65向供气管68供给压力气体；压力感应器66与供气管68相连接；压力开关69与稳压罐64相连接；控制器61控制气泵62的启动或停止，当稳压罐64中的压力小于设定值时，控制器61控制气泵62启动，当稳压罐64中气压达到设定值时，控制器61控制气泵62停止；

另外风力驱动旋转平台部件还包括：

4个涡轮帆支撑架50(见图1、图2、图5、图6)，这些涡轮帆支撑架50均布的固定在圆环形旋转平台40上方沿高度方向等分的5个圆环杆52周围；其中每个涡轮帆支撑架51包括5个杆件组成的一组杆件，每组杆件包括一圆弧形杆514、一径向外伸杆515和3个立杆511、512和513；其中径向外伸杆515位于圆环杆52的直径方向的外面，其一端与圆环杆52相交，另一端与圆弧形杆514的一端相交，圆弧形杆514的另一端与圆环杆52相交，3个立杆分别位于上下两个圆环杆52之间的上下对应的交点之间；

4个涡轮帆布(图中未示出)，每个涡轮帆布分别固定在涡轮帆支撑架50中的圆弧形杆514的外侧；另外还包括：

4个均布在上述支撑平台10之上轨道槽内侧的空间中的发电装置70(见图7和图8)，其中每个发电装置70包括驱动板71、摩擦轮72、前述的变速器74、发电机76、发电机支座77和联接轴73、75；其中发电机支座77的下端焊接在支撑平台10顶面上且位于轨道槽20的内侧；驱动板71为一圆环形的立板，它垂直的固定在上述旋转平台底板44的下表面并向下延伸，且位于发电机支座77的内侧；发电机76装配在发电机支座77上；摩擦轮72与驱动板71紧贴摩擦转动，并通过连接轴73与变速器74联接，变速器74通过另一联接轴75与发电机76联接。

实施例2，参看图10和图10b。本实施例是在上述实施例的基础上增加了4套制动装置90，该4套制动装置90均布的装配在上述支撑平台10之上轨道槽内侧的的圆环形空间中；其中每个制动装置90包括驱动立板71、可左右伸缩的刹车片92、刹车片支座93、刹车底座94和控制刹车片伸缩的机构(图中未示出)；刹车底座94焊接在支撑平台10顶面上且位于圆环形轨道槽20的内侧；刹车片支座93装配在刹车底座94的上面；可左右伸缩的刹车片92装配在刹车片支座93中；控制刹车片伸缩的机构控制刹车片92外伸时可与上述的驱动立板71相接触摩擦转动。

实施例3，参看图10和图10a。本实施例是在上述两个实施例的基础上增加了4套控制风力驱动旋转平台部件径向摆动幅度的装置80，该4套装置80均布的装配在上述支撑平台10之上轨道槽内侧的的圆环形空间中；其中每套装置80包括上述的驱动立板71、胶轮82、胶轮转轴83、转轴支座84；转轴支座84焊接在支撑平台10顶面上且位于圆环形轨道槽20的内侧；胶轮转轴83装配在转轴支座84的上面；胶轮82可旋转的装配在胶轮转轴83上；胶轮82与上述中的驱动板71相接触，径向限制驱动板71的摆动幅度。

实施例4，参看图11和图11a。本实施例是在上述三个实施例的基础上增加了4套风力驱动旋转部件旋转的调速装置100，该4套调速装置100均布的装配在上述旋转平台40之上内侧的的圆环形空间中；每套调速装置100包括配重104、配重吊杆103、配重滚轮102和倾斜导轨101，其中倾斜导轨101包括一垂直焊接在支座底板44下面的内宽外窄的斜条立板1011，该立板的内外两端分别焊接有一竖直挡板1013和1012，其斜边上还焊接有一与其垂直的滚道板1014；配重滚轮102吊挂在该滚道板1014的上面，配重104通过配重吊杆103悬挂在吊杆103的下端，当旋转部件旋转时，配重104、配重吊杆103和配重滚轮102可在旋转离心力的驱动下在滚道板1014上移动其位置。

以上仅为本实用新型之较佳实施例，但其并不限制本实用新型的实施范围，即不偏离本实用新型的权利要求所作之等同变化与修饰，仍应属于本实用新型之保护范围。例如，上述的涡轮帆支撑架(包括涡轮帆布)、发电装置、制动装置、控制风力驱动旋转部件径向摆动幅度的装置、风力驱动旋转部件旋转的调速装置并不限定为4个，设计为在圆周上均布的3个或5个或6个等数量同样是可以的。前述所说的4个只是一个优选的实施方式，也是为了叙述方便而言的。

Claims

1.一种气垫悬浮帆式风力发电装置，包括风力驱动旋转平台、变速器和用联接轴与其联接的发电机，其特征是：

所述的风力驱动旋转平台包括：

一气垫悬浮支承装置，该装置包括：

一圆环形旋转平台，该旋转平台包括一带底板的圆环形桁架；

一圆环形悬浮槽，该悬浮槽包括垂直焊接在上述旋转平台的底板上并向下延伸的两圈同心圆立板；

多个承重滚轮，这些承重滚轮分别靠一滚轮支架均布的装配在悬浮槽的两个同心圆立板中间的旋转平台底板的下面之同一个圆周上，并且滚轮的下表面低于该立板的下端面；

一支撑平台，该支撑平台包括一带顶板的圆环形的桁架，在该桁架的下表面沿圆周焊接有多个均布的支柱，每个支柱的下面分别有混凝土基础；

一圆环形的轨道槽，该轨道槽中装有一定液面高度的密封介质，它包括垂直焊接在支撑平台顶板上并向上延伸的两圈同心圆立板，该两圈同心圆立板与上述悬浮槽的两圈同心圆立板同心并位于两圈同心圆立板的左右两侧；

一压力气供气装置，该供气装置包括气泵、单向阀、稳压罐、控制器、压力开关、压力感应器、位于悬浮槽中的供气管和联接管路；其中气泵通过单向阀向稳压罐供压力气，稳压罐通过连接管路向供气管供给压力气；压力感应器与供气管相连接；压力开关与稳压罐相连接；控制器控制气泵的启动或停止，当稳压罐中的压力小于设定值时，控制器控制气泵启动，当稳压罐中气压达到设定值时，控制器控制气泵停止；

另外风力驱动旋转平台还包括：

4个涡轮帆支撑架，这些涡轮帆支撑架均布的固定在圆环形旋转平台上方沿高度方向等分的5个圆环杆周围；其中每个涡轮帆支撑架包括5个杆件组成的一组杆件，每组杆件包括一圆弧形杆、一径向外伸杆和3个立杆；其中径向外伸杆位于圆环杆的直径方向的外面，其一端与圆环杆相交，另一端与圆弧形杆的一端相交，圆弧形杆的另一端与圆环杆相交，3个立杆分别位于上下两个圆环杆之间的上下对应的交点之间；

4个涡轮帆布，每个涡轮帆布分别固定在涡轮帆支撑架中的圆弧形杆的外侧；另外还包括：

4个均布在上述支撑平台之上轨道槽内侧的圆环形空间中的发电装置，其中每个发电装置包括驱动板、摩擦轮、所述的变速器、发电机、发电机支座和联接轴；其中发电机支座的下端焊接在支撑平台顶面上且位于圆环形轨道槽的内侧；驱动板为一圆环形的立板，它垂直的固定在上述旋转平台底板的下表面并向下延伸，且位于发电机支座的内侧；发电机装配在发电机支座上；摩擦轮与驱动板紧贴并通过连接轴与变速器联接，变速器通过另一联接轴与发电机联接。

2.根据权利要求1所述的气垫悬浮帆式风力发电装置，其特征是还有4套制动装置，该4套制动装置均布的装配在上述支撑平台之上轨道槽内侧的圆环形空间中；其中每个制动装置包括前述的驱动立板、可左右伸缩的刹车片、刹车片支座、刹车底座和控制刹车片伸缩的机构；刹车底座焊接在支撑平台顶面上且位于圆环形轨道槽的内侧；刹车片支座装配在刹车底座的上面；可左右伸缩的刹车片装配在刹车片支座中；驱动立板垂直的固定在上述旋转平台底板的下表面并向下延伸；控制刹车片伸缩的机构控制刹车片外伸时可与驱动立板相接触。

3.根据权利要求1或2所述的气垫悬浮帆式风力发电装置，其特征是还包括4套控制风力驱动旋转平台径向摆动幅度的装置，该4套装置均布的装配在上述支撑平台之上轨道槽内侧的圆环形空间中；其中每套装置包括所说的驱动立板、胶轮、胶轮转轴、转轴支座；转轴支座焊接在支撑平台顶面上且位于圆环形轨道槽的内侧；胶轮转轴装配在转轴支座的上面；胶轮可旋转的装配在胶轮转轴上；胶轮与上述的驱动板相接触，径向限制驱动板的摆动幅度。

4.根据权利要求3所述的气垫悬浮帆式风力发电装置，其特征是还有4套风力驱动旋转部件旋转的调速装置，该4套调速装置均布的装配在上述支撑平台之上轨道槽内侧的圆环形空间中；每套调速装置包括配重、配重吊杆、配重滚轮和倾斜导轨，其中倾斜导轨包括一垂直焊接在旋转平台底板下面的内宽外窄的斜条立板，该立板的内外两端分别焊接有一竖直挡板，其斜边上还焊接有一与其垂直的滚道板；配重滚轮吊挂在该滚道板的上面，配重通过配重吊杆悬挂在吊杆的下端，当旋转平台旋转时，配重、配重吊杆和配重滚轮可在旋转离心力的驱动下在滚道板上移动位置。