CN201771677U - 立轴转板式风力机 - Google Patents

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Abstract

一种匹配与大功率发电机组的风力机，实用新型的立轴转板式风力机，风轮由三组叶片和三个支臂组成，叶片排列于各个支臂的同一外侧，每组叶片可由1-5片组成，克服了一个叶片无法制造过大的难题，由此大大增加了叶片的受风面积。采用立轴传动，动力输出轮安装配有缓冲叉和缓冲弹簧，安装在传动轴下方接近地面处，给发电机组的管理和维修提供了便利。

Description

立轴转板式风力机 
一、技术领域：
风力发电，涉及大功率风力发电机组的动力来源。 
二、背景技术：
1.目前已知的国内外大功率风力发电机组普遍采用三翼螺旋桨式叶轮受风，从而将风能最终转化为电能。但这种风力发电机制造较复杂、科技含量高，对制造叶片的原材料的要求较高，同时安装和维修也比较困难；由于螺旋桨式风机叶片是迎风做功，气流作用于叶片的斜面，因此通过叶片的风能的转换系数并不理想。据1976年出版的《农业机械》介绍，螺旋桨式风力发电机的最大的风能转换理论值为0.593，实际转换的风能系数仅在0.4以下。 
2.自2000年以来问世的各种垂直轴式的风力发电机，因受到叶片无法设计过大的局限，一般单机的发电功率都较低，所以实用性不大。再则现有的垂直轴式风力发电机，不论有几个叶片，受风时均不会保持匀速转动，这就使整个发电机组工作时不能保持相对稳定。 
三、发明内容：
本风力机由塔架、三个支臂、组合叶片、叶轮轴、立式传动轴及缓冲动力输出轮组成。可作为大功率发电机组在近地面处发电的动力源。 
为了克服已知的垂直轴式风力发电机的单个叶片无法制造过大的问题，本风力机采取以下技术方案：风轮由三个支臂及三副组合叶片构成，每组可有1-5片叶片，依次排列于每个支臂的外侧，每个支臂和叶片之间有拉索予以制约，风轮轴和传动轴由锁紧装置固定，叶轮轴和传动轴作为两个部件，由锁紧装置固定在同一轴心线上，缓冲动力输出轮装配有缓冲叉、缓冲弹簧，缓冲动力输出轮和传动轴装配成动配合，动力输出部分安装在传动轴下方接近地面处。 
风能转换原理 
叶轮由三副叶片支臂按照120°均匀地连接在叶轮轴上，每组叶片按顺时针方向依次安装在支臂上。当A组叶片和支臂平行于风向时，B组叶片受风转动，带动叶轮轴转动，从而A组叶片逐渐与风向垂直，此时风能转换系数最大，当A组叶片与风向成175°角时，叶片开始翻转，此时叶片受到拉索的制约，和支臂成125°角，气流在风洞内直接作用于翻转叶片的背面而做功，A、B、C三副叶片组合轮流受到气流冲击而做功，从而将动力源源不断的输送出去。 
已知的垂直轴式风力发电机，有一个共同的缺点，就是不能匀速转动。本风力机为了克服这个缺点，在动力输出轮上安装了缓冲装置，从而使动力能平稳的输送出去。 
本风力机的有益效果是：①可匹配于大功率发电机组，制造简单，造价低，叶片采取组合式，降低了叶片的制造难度。②在传动轴上增加了缓冲装置，可平稳匀速地输出动力，保证发电机组的正常运行。 
四、附图说明
图1为转板式风力机未工作状态下的主视简图 
图2为转板式风力机的风轮部分在工作时的俯视图 
图3为转板式风力机的缓冲动力输出轮的放大视图 
图1中(1)风轮轴、(2)A叶片支臂、(3)支臂加强索、(4)A组合叶片、(5)锁紧装置、(6)、传动轴、(7)叶片转轴、(8)塔体、(9)传动轴上推力轴承、(10)传动轴上稳定轴承、(11)传动轴上主推力轴承、(12)缓冲动力输出轮总成 
图2中(13)B叶片支臂、(14)C叶片支臂、(15)叶片制约索、(16)B组合叶片、(17)C组合叶片 
图3-1中(18)缓冲叉、(20)动力输出轮托盘、(21)托盘销 
图3-2中(19)缓冲弹簧 
五、具体实施方案
在图1中，A叶片支臂(2)和另外两个支臂呈120°角均匀地焊接在风轮轴(1)上，支臂加强 索(3)在支臂顶端和风轴顶端拉紧固定，以提高支臂的强度。组合叶片(4)依次排列于支臂的同一外侧，每片叶片由叶片转轴组装在支臂上，叶片由叶片制约索(15)和支臂拉进呈125°角，风轮轴由锁紧装置(5)和塔体(8)内传动轴(6)锁紧，传动轴由塔体上部的推力轴承(9)、中部的稳定轴承(10)、下部的主推力轴承(11)垂直固定于同一轴心线上，使风轮转动所作的功能顺利地传到下部的缓冲动力输出轮总成(12)上，动力输出轮和传动轴成动配合，由缓冲叉(18)、缓冲弹簧将传动轴传来的动力减冲后，再经输出轮平稳地将动力输出，动力输出轮和托盘(20)呈滑动状态，托盘由托盘销固定在传动轴最下方。 

Claims (3)

1.一种为大功率发电机组提供动力源的立轴转板式风力机，其特征是：风轮由三个支臂和三副组合式叶片构成，叶片依次排列于每个支臂的同一外侧，每个支臂和叶片之间有拉索予以制约，风轮轴和传动轴由锁紧装置固定，动力输出部分在传动轴下方。
2.根据权利要求1所述的立轴转板式风力机，其特征是：叶轮轴和传动轴作为两个部件，由锁紧装置固定在同一轴心线上。
3.根据权利要求1所述的立轴转板式风力机，其特征是：动力输出部分安装在传动轴下方接近地面处，缓冲动力输出轮，装配有缓冲叉、缓冲弹簧，缓冲动力输出轮和传动轴装配成动配合。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107035624A (zh) * 2017-05-26 2017-08-11 赵义山 一种大型微风发电装置
CN113090450A (zh) * 2021-05-08 2021-07-09 武岳 风力发电用可调式风叶总成

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