CN212130670U - 一种双涡轮风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双涡轮风力发电装置，包括底座、转动架、主轴、涡轮、转子和定子；转动架转动地安装在底座上；主轴两端分别架设在转动架上；涡轮设置有两组，其上均设置有扇叶以及用于支撑扇叶的斜撑；两组涡轮均可转动地安装在主轴上；转子和定子均与主轴同轴设置，转子的一端与任一组涡轮的一侧连接；定子的一端与另一组涡轮的一侧连接；转子活动套装在定子外，两组涡轮上的扇叶的安装方向相反。本双涡轮风力发电装置所安装的主轴采用两端固定的方式，使得整个风机的稳定性提高。本发电装置结构简单，发电效率高，同时利用斜撑来支撑扇叶，增强扇叶的强度，使得整个扇叶的尺寸可以增加，提高整个受风面积，进而增强整个风机的发电功率。

Description

一种双涡轮风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，尤其涉及一种双涡轮风力发电装置。

背景技术

现有的小型风机一般是固定在已经安装好在地面上的立柱上，立柱的顶部横向设置有风机以及所连接的发电机组。立柱由于是单杆状的结构，为此基本采用固定的安装方式以增强安装的稳定性，其一般通过浇筑混凝土的方式进行固定安装，否者在常规风力过大时，外界风力会吹翻整个小型风机。但是采用立柱式的结构设计，容易使得整个小型风机不容易进行搬运转移，便利性不足。此外，目前小型风机上的叶片基本都是一端固定在风机的固定结构上，由于叶片基本采用细长的结构设计，使得叶片的抗风能力小，无法做得更大，进而导致了整个风机所接收风力的有效面积减少，直接影响整个小型风机的发电功率。如果需要增加叶片的尺寸规格，这个必然需要提高所使用材料的强度，同时还增加了风机的扇叶以及机组的成本。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种双涡轮风力发电装置，本发电装置结构简单，使用便利，同时抗风性好。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种双涡轮风力发电装置，包括底座、转动架、主轴、涡轮、转子和定子；转动架转动地安装在底座上；主轴两端分别架设在转动架上；涡轮设置有两组，其上均设置有扇叶以及用于支撑扇叶的斜撑；两组所述涡轮均可转动地安装在主轴上；转子和定子均与主轴同轴设置，转子的一端与任一组所述涡轮的一侧连接；定子的一端与另一组所述涡轮的一侧连接；转子活动套装在定子外，两组所述涡轮上的扇叶的安装方向相反。

作为上述技术方案的改进，所述转动架包括旋转座、驱动机构以及一对相向设置在旋转座两侧上的支撑杆组，所述主轴的两端分别安装在对应一侧的所述支撑杆组上，所述旋转座能够围绕自身轴线转动地安装在底座，所述驱动机构安装在旋转座上，且输出端能够驱动旋转座相对底座转动。

作为上述技术方案的改进，所述主轴的一端上设置有用于检测风向的风向传感器，所述风向传感器与驱动机构电连接。

作为上述技术方案的改进，所述支撑杆组包括主杆和两条斜拉杆，所述主杆的底部和两条斜拉杆的底部呈三角状分布设置在旋转座上，且顶部相互连接固定并形成安装顶，所述主轴的端部固定于安装顶上。

作为上述技术方案的改进，所述底座上设置有环形槽轨，所述环形槽轨的横截面呈C型，且开口方向朝向底座上的中部，所述旋转座的周侧上设置有若干组滚轮，所述滚轮卡装在环形槽轨内。

作为上述技术方案的改进，所述环形槽轨上设置有齿圈，所述驱动机构的输出端上设置有用于啮合齿圈的齿轮。

作为上述技术方案的改进，所述涡轮包括转动部和驱动部，所述转动部和驱动部之间通过肩部连接，所述转动部通过轴承转动地安装在主轴上，所述扇叶安装在驱动部的外侧壁上，两组所述涡轮上的驱动部相向设置，所述转子和定子的一端分别与对应一侧的肩部连接；所述扇叶向外的一端与斜撑的一端连接，所述斜撑的另一端与转动部的外壁连接。

作为上述技术方案的改进，所述驱动部的直径大于转动部的直径，所述转子和定子分别同轴插装在对应一侧的驱动部内。

作为上述技术方案的改进，所述转子和定子均呈筒状。

作为上述技术方案的改进，任一所述涡轮上的所述驱动部远离转动部的一端上套装有套筒，另一所述涡轮上的所述驱动部活动插装在套筒内。

与现有技术相比本申请的有益效果是：

本实用新型的双涡轮风力发电装置采用可转动式的安装结构，使得整个风机在使用时更加便利，此外在本申请中所安装的主轴采用两端固定的方式，使得整个风机的稳定性提高，提高了抗风性。在本申请中采用两组涡轮式的转动结构，涡轮上的扇叶的安装方向相反使得两个涡轮分别带动转子和定子相互反向转动，使得整个风机切割磁感线的速率加快，发电效率提高。此外，在涡轮上设计有斜撑，利用斜撑来支撑扇叶，增强扇叶的强度，使得整个扇叶的尺寸可以增加，提高整个受风面积，进而增强整个风机的发电功率。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的剖视图；

图3为本实用新型实施例中底座与转动架配合的俯视图；

图4为本实用新型实施例中环形槽轨与滚轮配合的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中滚轮的剖视图；

图6为本实用新型实施例中左侧的涡轮的部分结构视图一；

图7为本实用新型实施例中左侧的涡轮的部分结构视图二。

图中：底座1、环形槽轨11、齿圈12、转动架2、旋转座21、驱动机构22、支撑杆组23、主杆231、斜拉杆232、安装顶233、滚轮24、齿轮25、导轮26、主轴3、固定套31、涡轮4、扇叶41、斜撑42、转动部43、驱动部44、肩部45、轴承46、套筒47、转子5、定子6、风向传感器7

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的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

如图1至图7所示，本实用新型提供了一种双涡轮风力发电装置，包括底座1、转动架2、主轴3、涡轮4、转子5和定子6；转动架2转动地安装在底座1上；主轴3两端分别架设在转动架2上；涡轮4设置有两组，其上均设置有扇叶41以及用于支撑扇叶41的斜撑42；两组所述涡轮4均可转动地安装在主轴3上；转子5和定子6均与主轴3同轴设置，转子5的一端与任一组所述涡轮4的一侧连接；定子6的一端与另一组所述涡轮4的一侧连接；转子5活动套装在定子6外，两组所述涡轮4上的扇叶41的安装方向相反。其中，本申请中两组涡轮4上的扇叶41的安装方向相反，这样的设计使得整个风机在受风时，两个涡轮4的转动方向相反，进而带动转子5和定子6相互反向旋转，进而提高了整个转子5和定子6的相对转动速率，进而提高切割磁感线的速率。在本申请中，所述转子5和定子6均呈筒状，这样便于涡轮4带动转子5和定子6进行相互转动。

此外为了便于安装两组所述涡轮4，本申请中主轴3为一根阶梯轴，涡轮4相向安装在主轴3上，然后通过螺母锁紧主轴3的另一端，当然为了单独固定每个涡轮4，在本申请中可以将每个涡轮4可以采用上述的结构进行单独固定。当然为了便于加工主轴3，本申请中只在主轴3上加工一个台阶，两组涡轮4通过在两者之间的主轴3上套装一个固定套31的方式来隔离两组涡轮4，避免两个涡轮4在外界风力吹动下相互挤压碰撞在一起。而设计固定套31可以将两组涡轮4之间能够保持足够的距离，避免两个涡轮4在转动时发生运动干涉。

参见图2和图3，所述转动架2包括旋转座21、驱动机构22以及一对相向设置在旋转座21两侧上的支撑杆组23，所述主轴3的两端分别安装在对应一侧的所述支撑杆组23上，所述旋转座21能够围绕自身轴线转动地安装在底座1，所述驱动机构22安装在旋转座21上，且输出端能够驱动旋转座21相对底座1转动。其中，驱动机构22可以是电机，或者是一些能够迫使旋转座21相对底座1转动的驱动连杆结构，例如气缸通过连杆曲柄结构带动旋转座21在底座1围绕自身轴心线转动的结构，本申请为了简便设计采用电机驱动的方式来实现旋转座21在底座1围绕自身轴心线转动。此外，旋转座21呈环状，便于围绕自身的轴线进行旋转。

参见图1在本申请中，设计旋转座21的主要目的是为了调整整个主轴3上涡轮4的受风方向，使得涡轮4始终正对这风向，提高风力的利用率。为了使得自动调节涡轮4的正对方向，本申请中故在旋转座21上设计有驱动机构22。更进一步地，所述主轴3的一端上设置有用于检测风向的风向传感器7，所述风向传感器7与驱动机构22电连接，通过上述的风向传感器7可以有效检测出风向，进而控制驱动机构22带动旋转座21正转或反转来调整其上涡轮4的正对方向。其中风向传感器7为常规的传感器，本申请在此不详述，而通过风向传感器7来检测风向进而控制驱动机构22进行正反转以调节方向，亦为常规的技术手段，本申请不在此详述。

在本申请的一个实施例中旋转座21与底座1之间可以通过轴连接的方式进行相互连接，即底座1上设置有一根旋转轴，旋转座21安装在该旋转轴上。但是在实际的使用中，本申请考虑到整个小型风机的安装环境相对恶劣，为此如果采用旋转轴的方式进行安装，风机容易在受风后对旋转轴产生应力变形，破坏风机。参见图2至图5，为了提高整个旋转座21与底座1之间的抗风能力，本申请中所述底座1上设置有环形槽轨11，所述环形槽轨11的横截面呈C型，且开口方向朝向底座1上的中部，所述旋转座21的周侧上设置有若干组滚轮24，所述滚轮24卡装在环形槽轨11内。这样的设计使得整个旋转座21通过多个滚轮24在环形槽轨11滚动支撑起整个旋转座21，当然在本申请中旋转座21的周沿上还设计有若干导轮26，导轮26可与环形槽轨11上开口的底部相接触，这样的设计使得旋转座21在环形槽轨11上转动的过程中，旋转座21的边沿不会碰撞到环形槽轨11上开口的底部，减少转动的摩擦力；底座1上还设置有用于固定环形槽轨11的安装耳。

进一步地，在本申请中支撑杆组23可以是常规的立柱结构，也可以是其他结构。但是为了提高稳定性，本申请中所述支撑杆组23包括主杆231和两条斜拉杆232，所述主杆231的底部和两条斜拉杆232的底部呈三角状分布设置在旋转座21上，且顶部相互连接固定并形成安装顶233，所述主轴3的端部固定于安装顶233上。其中主杆231和两条斜拉杆232的底部呈三角分布，这样的结构设计使得整个支撑杆组23呈空间三棱柱状，结构十分稳定可靠。此外在本申请中主杆231的长度短于两条斜拉杆232的长度，这样的设计使得整个支撑杆组23整体向外伸出，使得安装空间变大，主轴3的长度可以增长，同时涡轮4的尺寸可以增大。

此外，为了使得旋转座21相对底座1转动时不打滑，同时也为锁止旋转座21，所述环形槽轨11上设置有齿圈12，所述驱动机构22的输出端上设置有用于啮合齿圈12的齿轮25，通过齿圈12与齿轮25的配合，提高了旋转座21的转动能力以及转动的精度。其中在本申请中齿轮25与齿圈12的轴线方向相同，但是与驱动机构22的驱动方向空间垂直，为此齿轮25的旋转轴可以通过锥齿轮与驱动机构22的驱动端进料连接，以实现90°换向，由于该结构为常规的技术，本申请的附图中并未画出，可以参考现有的常规锥齿轮传动结构即可。

参见图1至图7，在本申请中两个涡轮4的整体结构基本相同，这样的设计便于加工以及后期零部件替换。其中，所述涡轮4包括转动部43和驱动部44，所述转动部43和驱动部44之间通过肩部45连接，所述转动部43通过轴承46转动地安装在主轴3上，所述扇叶41安装在驱动部44的外侧壁上，两组所述涡轮4上的驱动部44相向设置，所述转子5和定子6的一端分别与对应一侧的肩部45连接；所述扇叶41向外的一端与斜撑42的一端连接，所述斜撑42的另一端与转动部43的外壁连接。在本身申请中为了简便设计，两个涡轮4上的驱动部44相向设置，两个驱动部44的直径可以相同也可以不同；两个驱动部44的直径不同时小尺寸的驱动部44可以插装进入到大尺寸的驱动部44，形成保护壳体结构，提高转子5和定子6的防护能力。其中，转动部43和驱动部44相互构成一个阶梯筒的结构，所述驱动部44的直径大于转动部43的直径，所述转子5和定子6分别同轴插装在对应一侧的驱动部44内。其中，实际上固定套31的两端分别顶压两个涡轮4上的轴承46。

此外,参见图1和图2，为了提高两个涡轮4之间的密封性，避免外物进入涡轮4内的空间。任一所述涡轮4上的所述驱动部44远离转动部43的一端上套装有套筒47，另一所述涡轮4上的所述驱动部44活动插装在套筒47内。

本实用新型的双涡轮4风力发电装置采用可转动式的安装结构，使得整个风机在使用时更加便利，此外在本申请中所安装的主轴3采用两端固定的方式，使得整个风机的稳定性提高，提高了抗风性。在本申请中采用两组涡轮4式的转动结构，涡轮4上的扇叶41的安装方向相反使得两个涡轮4分别带动转子5和定子6相互反向转动，使得整个风机切割磁感线的速率加快，发电效率提高。此外，在涡轮4上设计有斜撑42，利用斜撑42来支撑扇叶41，增强扇叶41的强度，使得整个扇叶41的尺寸可以增加，提高整个受风面积，进而增强整个风机的发电功率。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，包括

底座；

转动架，其转动地安装在底座上；

主轴，其两端分别架设在转动架上；

涡轮，设置有两组，其上均设置有扇叶以及用于支撑扇叶的斜撑；两组所述涡轮均可转动地安装在主轴上；

转子，其与主轴同轴设置，且一端与任一组所述涡轮的一侧连接；及

定子，其与主轴同轴设置，且一端与另一组所述涡轮的一侧连接；

其中，转子活动套装在定子外，两组所述涡轮上的扇叶的安装方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述转动架包括旋转座、驱动机构以及一对相向设置在旋转座两侧上的支撑杆组，所述主轴的两端分别安装在对应一侧的所述支撑杆组上，所述旋转座能够围绕自身轴线转动地安装在底座，所述驱动机构安装在旋转座上，且输出端能够驱动旋转座相对底座转动。

3.根据权利要求2所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述主轴的一端上设置有用于检测风向的风向传感器，所述风向传感器与驱动机构电连接。

4.根据权利要求2所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述支撑杆组包括主杆和两条斜拉杆，所述主杆的底部和两条斜拉杆的底部呈三角状分布设置在旋转座上，且顶部相互连接固定并形成安装顶，所述主轴的端部固定于安装顶上。

5.根据权利要求2或3所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述底座上设置有环形槽轨，所述环形槽轨的横截面呈C型，且开口方向朝向底座上的中部，所述旋转座的周侧上设置有若干组滚轮，所述滚轮卡装在环形槽轨内。

6.根据权利要求5所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述环形槽轨上设置有齿圈，所述驱动机构的输出端上设置有用于啮合齿圈的齿轮。

7.根据权利要求1所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述涡轮包括转动部和驱动部，所述转动部和驱动部之间通过肩部连接，所述转动部通过轴承转动地安装在主轴上，所述扇叶安装在驱动部的外侧壁上，两组所述涡轮上的驱动部相向设置，所述转子和定子的一端分别与对应一侧的肩部连接；所述扇叶向外的一端与斜撑的一端连接，所述斜撑的另一端与转动部的外壁连接。

8.根据权利要求7所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述驱动部的直径大于转动部的直径，所述转子和定子分别同轴插装在对应一侧的驱动部内。

9.根据权利要求8所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，所述转子和定子均呈筒状。

10.根据权利要求7-9任一项所述的一种双涡轮风力发电装置，其特征在于，任一所述涡轮上的所述驱动部远离转动部的一端上套装有套筒，另一所述涡轮上的所述驱动部活动插装在套筒内。

Images