CN211144692U - 一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，涉及风力发电机组旋转运动结构技术领域。本实用新型包括竖向圆柱形三角网格筒体，竖向圆柱形三角网格筒体圆周面顶部沿周向等距固定设置有上支臂、圆周面底部沿周向等距固定设置有下支臂；上支臂轴心处通过主拉杆与下支臂侧边缘处固定连接；下支臂底部端面固定有下支臂叶桨拉杆。本实用新型通过杆件进行空间组合形成空间网格刚性结构体系，杆件受力状态以拉压力为主，受力状态好，整体刚度大，为低风速垂直轴风力发电机组大功率装机创造了技术条件，节省结构材料，能有效降低成本，将结构的材料质量进行周向分布，其效果是旋转惯性大，运行平稳。

Description

一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮

技术领域

本实用新型属于风力发电机组旋转运动结构技术领域，特别是涉及一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮。

背景技术

垂直轴风力发电机组通常是指旋转轴垂直于地面的风力发电机组。垂直轴风力发电机组无需对风，在风向利用上具有天然的优势，随着风能产业高速发展，低风速地区的风电开发方兴未艾，低风速启动的高效风力发电机组的市场潜力很大，但是对于大型垂直轴风力发电机组而言，其结构部分最为关键，结构部分的成败就是大型垂直轴风力发电机组的成败。

现有的垂直轴风力发电机组使用的空间结构转轮大都为整体结构，不仅材料使用较多，自身重量大，而且效率低，整体成本高，空间结构转轮整体受力，受力状态容易分布不均，旋转惯性大大大受到限制，导致结构转轮在风力作用下旋转时，运行不平稳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，突破现有技术中低风速垂直轴风力发电机组的结构限制的瓶颈，解决装机功率小的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，包括竖向圆柱形三角网格筒体，所述竖向圆柱形三角网格筒体圆周面顶部沿周向等距固定设置有上支臂、圆周面底部沿周向等距固定设置有下支臂；所述上支臂轴心处通过主拉杆与下支臂侧边缘处固定连接；所述下支臂底部端面固定有下支臂叶桨拉杆，所述上支臂顶部端面固定有上支臂叶桨拉杆；所述下支臂叶桨拉杆远离下支臂的一端和上支臂叶桨拉杆远离上支臂的一端均固定有叶桨支臂连接铰接点。

进一步地，所述上支臂顶部端面且位于上支臂叶桨拉杆外侧的位置、以及下支臂上表面且位于主拉杆内侧的位置固定有在一条竖直线上的变角调桨铰接机构。

进一步地，所述变角调桨铰接机构的输出端设置有齿轮钢梁。

进一步地，所述竖向圆柱形三角网格筒体内壁顶端固定有支承连接箱。

进一步地，所述竖向圆柱形三角网格筒体底部端面固定有轨轮盘。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过杆件进行空间组合形成空间网格刚性结构体系，杆件受力状态以拉压力为主，受力状态好，整体刚度大，为低风速垂直轴风力发电机组大功率装机创造了技术条件，节省结构材料，能有效降低成本，将结构的材料质量进行周向分布，其效果是旋转惯性大，运行平稳。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型低风速垂直轴风力发电机组的空间结构转轮主视图；

图2为本实用新型低风速垂直轴风力发电机组的空间结构转轮剖面图；

图3为本实用新型低风速垂直轴风力发电机组的空间结构转轮俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-竖向圆柱形三角网格筒体，2-上支臂，3-下支臂，4-主拉杆，5-下支臂叶桨拉杆，6-上支臂叶桨拉杆，7-叶桨支臂连接铰接点，8-变角调桨铰接机构，9-齿轮钢梁，10-支承连接箱，11-轨轮盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实用新型为一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，包括竖向圆柱形三角网格筒体1，竖向圆柱形三角网格筒体1，是结构转轮平衡运转主控体，由钢管加工成型，以三角形网格为基础组成圆柱形竖向网格筒体，中心处为圆台形空心空间，筒体能全面抵抗各个方向的运动载荷，竖向圆柱形三角网格筒体1圆周面顶部沿周向等距固定设置有上支臂2、圆周面底部沿周向等距固定设置有下支臂3。

上支臂2，是沿筒体上部侧向向外安装的三角形断面和三角形网格的三角形支臂，上支臂沿筒体周边布置四个支臂(三叶桨时布置三个支臂支，五叶桨时布置五个支臂支，六叶桨时布置六个支臂)，主要传递叶桨和支臂载荷，是安全冗余设计的载体；下支臂3，是沿筒体下部侧向向外安装的三角形断面和三角形网格的三角形支臂，下支臂沿筒体周边布置四个支臂(三叶桨时布置三个支臂支，五叶桨时布置五个支臂支，六叶桨时布置六个支臂)，主要传递叶桨和支臂运动载荷，如拉力、压力、扭矩、振动等。

主拉杆4，在每支下支臂端部有一个铰接点，在筒体上端中部有一个铰接点，通过两铰接点用一根主拉杆连接，该拉杆主要承受叶桨和支臂的重力载荷。

上支臂2轴心处通过主拉杆4与下支臂3侧边缘处固定连接。

下支臂3底部端面固定有下支臂叶桨拉杆5，上支臂2顶部端面固定有上支臂叶桨拉杆6。

下支臂叶桨拉杆5，为叶桨最下端的连接铰接点与下支臂中间连接铰接点的连接杆件，主要承受拉力；上支臂叶桨拉杆6，为叶桨最上端的连接铰接点与上支臂中间连接铰接点的连接杆件，主要承受拉力。

下支臂叶桨拉杆5远离下支臂3的一端和上支臂叶桨拉杆6远离上支臂2的一端均固定有叶桨支臂连接铰接点7，叶桨支臂连接铰接点7，为叶桨与支臂端部或连接杆件的连接节点，传递叶桨的各种载荷。

上支臂2顶部端面且位于上支臂叶桨拉杆6外侧的位置、以及下支臂3上表面且位于主拉杆4内侧的位置固定有在一条竖直线上的变角调桨铰接机构8，变角调桨铰接机构8，是叶桨变角调节的关键部分，铰接机构通过齿轮钢梁9与变角调桨系统连接。

变角调桨铰接机构8的输出端设置有齿轮钢梁9，齿轮钢梁9，是支臂上的铰接机构与变角调桨系统相连接杆件。

竖向圆柱形三角网格筒体1内壁顶端固定有支承连接箱10，支承连接箱10，是空间结构转轮与下部支承塔架的连接构件，空间结构转轮的主要载荷由支承连接箱传递给锥形塔架。

竖向圆柱形三角网格筒体1底部端面固定有轨轮盘11，轨轮盘11，是竖向圆柱形三角网格筒体的底部连接的轨轮圆盘，轨轮盘是转轮平衡运转的控制核心，轨轮盘在控制轮和制动轮的控制下行走，在风轮需要制动时由制动系统对转轮盘进行刹车。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，包括竖向圆柱形三角网格筒体(1)，其特征在于：所述竖向圆柱形三角网格筒体(1)圆周面顶部沿周向等距固定设置有上支臂(2)、圆周面底部沿周向等距固定设置有下支臂(3)；

所述上支臂(2)轴心处通过主拉杆(4)与下支臂(3)侧边缘处固定连接；

所述下支臂(3)底部端面固定有下支臂叶桨拉杆(5)，所述上支臂(2)顶部端面固定有上支臂叶桨拉杆(6)；

所述下支臂叶桨拉杆(5)远离下支臂(3)的一端和上支臂叶桨拉杆(6)远离上支臂(2)的一端均固定有叶桨支臂连接铰接点(7)。

2.根据权利要求1所述的一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，其特征在于，所述上支臂(2)顶部端面且位于上支臂叶桨拉杆(6)外侧的位置、以及下支臂(3)上表面且位于主拉杆(4)内侧的位置固定有在一条竖直线上的变角调桨铰接机构(8)。

3.根据权利要求2所述的一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，其特征在于，所述变角调桨铰接机构(8)的输出端设置有齿轮钢梁(9)。

4.根据权利要求1所述的一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，其特征在于，所述竖向圆柱形三角网格筒体(1)内壁顶端固定有支承连接箱(10)。

5.根据权利要求1所述的一种用于垂直轴风力发电机组的空间结构转轮，其特征在于，所述竖向圆柱形三角网格筒体(1)底部端面固定有轨轮盘(11)。

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