CN216278269U - 一种风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电装置，涉及风力发电技术领域，包括基座圈梁、偏航装置、支架、风轮、以及发电装置，基座圈梁用于固定设置于土建基础上，基座圈梁具有环形轨道；偏航装置设置于环形轨道上；支架固定设置在偏航装置上，支架包括第一支架单元和第二支架单元，第一支架单元和第二支架单元顶端固定设置有一横轴；风轮设置在第一支架单元和第二支架单元之间的部分横轴上，风轮与横轴转动连接，风轮上固定设置有至少一个风轮齿轮，风轮和风轮齿轮均能够绕横轴轴线转动；发电装置固定设置在支架上，各风轮齿轮均与发电装置传动连接，各风轮齿轮均能够驱动发电装置发电。本实用新型提供的风力发电装置能够提高发电功率。

Description

一种风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风力发电装置。

背景技术

现有的风力发电装置发电机功率受限，若要提高发电功率，则需增大叶片尺寸，现有的风力发电装置通常设置于塔架一侧，增大叶片尺寸意味着需增大偏航机构及塔架的抗弯能力，通过增大塔架尺寸可使塔架具有较大的水平截面的截面惯性矩，风力发电装置中偏航机构均设置于塔架顶端，偏航机构带动机舱和叶片围绕塔架旋转，塔架直径受到偏航机构旋转位置限制，同时将塔架做大的成本很高，运输与安装非常困难，因此增大塔架尺寸的方案不易实行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种风力发电装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够提高发电功率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种风力发电装置，包括基座圈梁、偏航装置、支架、风轮、以及发电装置，所述基座圈梁用于固定设置于土建基础上，所述基座圈梁具有环形轨道；所述偏航装置设置于所述环形轨道上；所述支架固定设置在所述偏航装置上，所述支架包括第一支架单元和第二支架单元，所述第一支架单元和所述第二支架单元顶端固定设置有一横轴；所述风轮设置在所述第一支架单元和所述第二支架单元之间的部分所述横轴上，所述风轮与所述横轴转动连接，所述第一支架单元和所述第二支架单元之间具有用于风轮旋转的空间，所述风轮上固定设置有至少一个风轮齿轮，所述风轮和所述风轮齿轮均能够绕所述横轴轴线转动；所述发电装置固定设置在所述支架上，各所述风轮齿轮均与所述发电装置传动连接，各所述风轮齿轮均能够驱动所述发电装置发电。

优选的，还包括加强圈，所述风轮包括多个叶片，各所述叶片远离所述横轴的一端均与所述加强圈固定连接。

优选的，所述偏航装置包括行走轮，所述行走轮能够沿所述环形轨道运动。

优选的，所述偏航装置还包括锁紧装置，通过所述锁紧装置能够将所述偏航装置锁紧于所述基座圈梁上。

优选的，所述发电装置包括增速装置和发电机，所述增速装置中的增速齿轮组能够与所述风轮齿轮啮合传动，所述增速装置与所述发电机传动连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的风力发电装置，通过将风轮设置于第一支架单元和第二支架单元之间的横轴上，支架主要承受风轮的重力，相较于现有技术中将风轮设置于塔架一侧，塔架除需承受风轮和偏航装置的重力外，还需承受较大的弯矩，本申请的支架提高了承载能力，可设置较大尺寸的风轮用以提高发电功率。因此，本实用新型提供的风力发电装置能够提高发电功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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为本实用新型提供的风力发电装置的正视图；

图2为本实用新型提供的风力发电装置的侧视图；

图中：100-风力发电装置；1-基座圈梁；2-偏航装置；3-支架；31-第一支架单元；31-第二支架单元；4-横轴；5-风轮；51-叶片；52-风轮齿轮；6-发电装置；7-加强圈；8-土建基础。

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。

本实用新型的目的是提供一种风力发电装置，以解决现有技术存在的问题，能够提高发电功率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种风力发电装置100，如图1所示，于本实施例中，包括基座圈梁1、偏航装置2、支架3、风轮5、以及发电装置6，基座圈梁1用于固定设置于土建基础8上，基座圈梁1具有环形轨道；偏航装置2设置于环形轨道上；支架3固定设置在偏航装置2上，支架3包括第一支架单元31和第二支架单元32，第一支架单元31和第二支架单元32顶端固定设置有一横轴4；风轮5固定设置在第一支架单元31和第二支架单元32之间的部分横轴4上，风轮5与横轴4转动连接，第一支架单元31和第二支架单元32之间具有用于风轮5旋转的空间，风轮5上固定设置有至少一个风轮齿轮52，风轮5和风轮齿轮52均能够绕横轴4轴线转动；发电装置6固定设置在支架3上，各风轮齿轮52均与发电装置6传动连接，各风轮齿轮52均能够驱动发电装置6发电。

通过将风轮5设置于第一支架单元31和第二支架单元32之间的横轴4上，支架3优选为龙门桁架支架3，支架3主要承受风轮5的重力，相较于现有技术中将风轮设置于塔架一侧，塔架除需承受风轮和偏航装置的重力外，还需承受较大弯矩，本申请的支架3提高了承载能力，可设置较大尺寸的风轮5用以提高发电功率。

本实用新型提供的风力发电装置100，还包括加强圈7，风轮5包括多个密实度较高的叶片51，采用多叶片安装，还可以比较封边调整叶尖速比在更合适区间，提高风能利用率，进一步增加发电量，各叶片51远离横轴4的一端均与加强圈7固定连接，通过拉索和支杆把各个叶片51固定在一起作为一个整体，同时增加了每一个叶片51的刚度，叶片51直径增大以后对于叶片51本身强度要求较高，通过加强圈7将叶片51固定在一起以后能够减小对单个叶片51强度和刚度的要求，相当于减少了叶片51耗材，减轻了叶片51重量，减少了对于支架3的抗弯能力要求，风轮5与横轴4之间设置有轴承，便于风轮5能够绕横轴4轴线转动，风轮5、风轮齿轮52和横轴4同轴设置。

发电量和风速的立方成正比，离地高度越高，风速越大，设置较大尺寸的叶片51可以增大风轮5迎风面积，大大增加了风机发电功率。

偏航装置2包括行走轮，行走轮能够沿环形轨道运动。

偏航装置2还包括锁紧装置，锁紧装置优选为液压锁紧装置，支架3通过行走轮以及锁紧装置与基座圈梁1连接，使支架3能够绕基座圈梁1中心线旋转，通过锁紧装置能够将偏航装置2锁紧于基座圈梁1任意位置上，通过偏航装置2来调整风轮5对准风向，在风力推动下风轮5旋转带动发电机组发电。

发电装置6包括增速装置和发电机，增速装置中的增速齿轮组能够与风轮齿轮52啮合传动，增速装置与发电机传动连接，风轮齿轮52通过齿轮啮合的方式并经过增速装置把扭矩传递给发电机，带动发电机发电，实现把风能转化为电能的目的，其中风轮齿轮52大于增速齿轮组中齿轮直径，从而实现增速效果，由于发电量可以大幅提高，单个发电机组难以满足发电需求，可以采用多个发电机组并联的方式，在同一个风轮5的两侧均可以设置风轮齿轮52，同一个风轮齿轮52也可以带动多个增速装置，多个发电机组相当于一个同轴发电机，可以严格保持相同相位相当于交流发电机组，也可以相位错开适当的角度并整流后直接作为稳恒电流发电机组使用。

现有技术中为了做大塔架直接采用预应力钢筋混凝土结构，成本很高，运输与安装非常困难，截面惯性矩用以衡量截面的抗弯能力，指截面各微元面积与各微元至截面上某一指定轴线距离二次方乘积的积分，可见距离对截面惯性距的影响远比截面面积影响大，相同截面惯性矩情况下，到中心线距离越远，则所需截面积可以越小，本实施例中设置了直径较大的基座圈梁1，风力发电装置100可以以相同的截面积(即相同的材料消耗)获得更强的抗弯能力，相同截面尺寸可以承受更大的弯矩，因而可以在风轮5上安装更多的叶片51，所以发电能力可以大幅度提高。

偏航装置2可以承受三个方向力，分别为沿支架3轴线方向上的拉力和压力，对支架3进行移动限位的径向力，偏航装置2中承受拉力方向的挡轮设置有锁紧装置，保证行走轮与圈梁轨道之间没有间隙，在没有人为主动控制情况下能够保持固定。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种风力发电装置，其特征在于：包括：

基座圈梁，所述基座圈梁用于固定设置于土建基础上，所述基座圈梁具有环形轨道；

偏航装置，所述偏航装置设置于所述环形轨道上；

支架，所述支架固定设置在所述偏航装置上，所述支架包括第一支架单元和第二支架单元，所述第一支架单元和所述第二支架单元顶端固定设置有一横轴；

风轮，所述风轮设置在所述第一支架单元和所述第二支架单元之间的部分所述横轴上，所述风轮与所述横轴转动连接，所述第一支架单元和所述第二支架单元之间具有用于风轮旋转的空间，所述风轮上固定设置有至少一个风轮齿轮，所述风轮和所述风轮齿轮均能够绕所述横轴轴线转动；

以及发电装置，所述发电装置固定设置在所述支架上，各所述风轮齿轮均与所述发电装置传动连接，各所述风轮齿轮均能够驱动所述发电装置发电。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：还包括加强圈，所述风轮包括多个叶片，各所述叶片远离所述横轴的一端均与所述加强圈固定连接。

3.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述偏航装置包括行走轮，所述行走轮能够沿所述环形轨道运动。

4.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述偏航装置还包括锁紧装置，通过所述锁紧装置能够将所述偏航装置锁紧于所述基座圈梁上。

5.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述发电装置包括增速装置和发电机，所述增速装置中的增速齿轮组能够与所述风轮齿轮啮合传动，所述增速装置与所述发电机传动连接。

Images