RU210487U1 - Ветрогенератор - Google Patents
Ветрогенератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU210487U1 RU210487U1 RU2021137112U RU2021137112U RU210487U1 RU 210487 U1 RU210487 U1 RU 210487U1 RU 2021137112 U RU2021137112 U RU 2021137112U RU 2021137112 U RU2021137112 U RU 2021137112U RU 210487 U1 RU210487 U1 RU 210487U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- fixed axis
- vertical shaft
- bearing
- cylindrical pipe
- Prior art date
Links
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
- F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/728—Onshore wind turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам, использующим возобновляемые источники энергии на основе ветра, и может быть использована в качестве автономной энергоустановки для удовлетворения собственных нужд в электроэнергии отдельных потребителей, а также как дополнительный источник энергии в общей энергосистеме. Ветрогенератор содержит неподвижную ось, выполненную в виде цилиндрической трубы, электрогенератор, вертикальный вал, выполненный в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось, и расположенный соосно с ней, при этом вертикальный вал закреплен на неподвижной оси посредством двух подшипниковых узлов, верхний из которых содержит радиально-упорный подшипник, а нижний содержит самоустанавливающийся подшипник. Технический результат - повышение надежности и безопасности, увеличение срока эксплуатации. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к устройствам, использующим возобновляемые источники энергии на основе ветра, и может быть использована в качестве автономной энергоустановки для удовлетворения собственных нужд в электроэнергии отдельных потребителей, а также как дополнительный источник энергии в общей энергосистеме.
Под ветрогенератором понимают устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора электрической машины с последующим ее преобразованием в электрическую энергию.
Изначально энергия ветра использовалась для ее преобразования в механическую энергию. Однако механическая энергия с трудом передавалась на расстояние.
С изобретением электрических машин механическая энергия ветрового потока стала сразу преобразовываться в электрическую энергию.
Известен ветряной двигатель с вращением вокруг вертикальной оси, содержащий ротор, способный вращаться под действием ветра вокруг своей вертикальной оси по отношению к горизонту, и поворотный вал, связанный с ротором (RU 2294452 С1, F03D 3/00, опубл. 27.02.2007 Бюл. №6). Указанный ветряной двигатель жестко крепится на нескольких опорах, отличается громоздкостью и подвержен разрушению в условиях ураганных порывов ветра, резко меняющихся погодных условий.
Известен роторный ветродвигатель, содержащий каркас с закрепленным на нем с помощью подшипников валом и рабочими лопастями, которые соединены с валом с возможностью вращения с ним и выполнены в виде изогнутых в вертикальной плоскости по спирали, а в горизонтальной плоскости по дуге пластин (RU 2210000 С1, F03D 3/00, опубл. 10.08.2003 Бюл. №22). Недостатком данной конструкции является то, что в условиях холодного климата и резкого перепада температур, при наличии ледяного ветра происходит накопление льда на рабочих лопастях, их дисбаланс и разрушение.
Известна энергетическая установка по использованию ветровой энергии, содержащая расположенный на фундаменте вертикальный вал с электрогенератором, состоящим из статора и ротора, и коромыслами, на которых установлены лопасти, при этом на фундаменте дополнительно установлена неподвижная ось, выполненная в виде цилиндрической трубы, вертикальный вал, выполненный в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось, и расположенный соосно с ней (RU 2347942 C1, F03D 3/00, опубл. 27.02.2009 Бюл. №6). Однако данная энергетическая установка обладает низкой надежностью и безопасностью, у нее короткий срок эксплуатации. Эти недостатки вызваны низкой устойчивостью к разнонаправленным сильным порывам ветра во время штормов, ураганов, смерчей, проливных дождей, резко меняющихся погодных условий, вызывающих изгибающие осевые нагрузки на неподвижную ось и вертикальный вал. Низкая устойчивость энергетической установки к сильным порывам ветра и ураганным ветрам объясняется креплением вертикального вала на неподвижной оси с помощью подшипниковых узлов, содержащих радиальные (аксиальные) подшипники, которые рассчитаны, преимущественно, на восприятие нагрузок с векторами, перпендикулярными к оси вращения вертикального вала (радиальных), и подвергаются разрушению при наличии осевых нагрузок.
Указанная энергетическая установка по своей технической сущности и назначению является наиболее близкой заявляемой полезной модели и принята за прототип.
Перед полезной моделью была поставлена задача - обеспечить повышение надежности и безопасности, увеличить срок эксплуатации энергетической установки по использованию ветровой энергии в условиях сильных порывов ветра и ураганных ветров.
Общие существенные признаки технического решения, используемые в прототипе и в заявляемом техническом решении, характеризуются наличием неподвижной оси в виде цилиндрической трубы, электрогенератора, вертикального вала, выполненного в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось, и расположенного соосно с ней, с закрепленными на нем лопастями.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и безопасности, увеличение срока эксплуатации.
Технический результат достигается за счет того, что в энергетической установке по использованию ветровой энергии, содержащей неподвижную ось в виде цилиндрической трубы, электрогенератор, вертикальный вал, выполненный в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось, и расположенный соосно с ней, с закрепленными на нем лопастями, вертикальный вал закреплен на неподвижной оси посредством двух подшипниковых узлов, верхний из которых содержит радиально-упорный подшипник, а нижний содержит самоустанавливающийся подшипник.
Радиально-упорные (радиально-аксиальные) подшипники могут одновременно воспринимать как радиальные, так и осевые (аксиальные) усилия. При этом радиально-упорные подшипники предназначены для преобладающих радиальных нагрузок, свойственных фактическим условиям эксплуатации ветрогенератора.
Достижению заявленного технического результата способствует также использование в предлагаемой конструкции ветрогенератора самоустанавливающегося (самовыравнивающегося) подшипника.
Самоустанавливающийся шарикоподшипник имеет два ряда шариков с двумя независимыми дорожками качения на одном внутреннем кольце и одной общей сферической дорожкой качения на наружном кольце. Эта особенность конструкции обеспечивает самоустанавливаемость подшипника, позволяя ему воспринимать угловые перекосы и изгибы вертикального вала относительно неподвижной оси при сильных порывах ветра и ураганных ветрах.
Самоустанавливающиеся подшипники особенно необходимы в узлах, где возможны значительные изгибы вала или различные перекосы. Кроме того, они имеют самый низкий коэффициент трения из всех подшипников качения, благодаря чему слабо подвержены нагреву даже при вращении с высокими скоростями. Низкий коэффициент трения самоустанавливающегося шарикоподшипника повышает не только его надежность и безопасность, увеличивает срок эксплуатации, но и всего ветрогенератора в целом. При этом самоустанавливающиеся подшипники способны компенсировать такие перекосы вала, при которых другие подшипники быстро изнашиваются.
Самоустанавливающиеся двухрядные шарикоподшипники, таким образом, самовыравниваются в процессе эксплуатации, компенсируя угловую несоосность вертикального вала с неподвижной осью, которая возникает при изгибах и перекосах вала.
На чертеже представлен ветрогенератор (вид сбоку).
На фундаменте 1 расположена неподвижная ось 2, выполненная в виде цилиндрической трубы. Вертикальный вал 3 выполнен в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось 2, и расположен соосно с ней. К валу 3 жестко прикреплены лопасти 4. Вертикальный вал 3 сочленен с ротором 5 генератора, который расположен соосно с жестко закрепленным статором 6. Вертикальный вал 3 сочленен с неподвижной осью 2 посредством подшипниковых узлов, верхний из которых содержит радиально-упорный подшипник 7, а нижний содержит самовосстанавливающийся подшипник 8.
Ветрогенератор действует следующим образом.
Ветровая нагрузка на лопасти 5 приводит во вращение вертикальный вал 3 с ротором 5 электрогенератора. При вращении ротора 5 относительно неподвижного статора 6 происходит преобразование механической энергии вращательного движения в электрическую энергию.
Иготовленные опытные образцы ветрогенератора подтвердили достижение заявленного технического результата. В процессе эксплуатации без выхода из строя они выдерживали воздействие сильных порывов ветра и ураганных ветров.
Заявляемая конструкция ветрогенератора является новой, промышленно применимой. Она несложна при монтаже, проста в техническом обслуживании.
Предлагаемое техническое решение особенно актуально в условиях глобального изменения климата, резкого увеличения количества природных катаклизмов, в том числе, ураганных ветров, смерчей, снежных и суровых зим.
Claims (1)
- Энергетическая установка по использованию ветровой энергии, содержащая неподвижную ось, выполненную в виде цилиндрической трубы, электрогенератор, вертикальный вал, выполненный в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось, и расположенный соосно с ней, отличающаяся тем, что вертикальный вал закреплен на неподвижной оси посредством двух подшипниковых узлов, верхний из которых содержит радиально-упорный подшипник, а нижний содержит самоустанавливающийся подшипник.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021137112U RU210487U1 (ru) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Ветрогенератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021137112U RU210487U1 (ru) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Ветрогенератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU210487U1 true RU210487U1 (ru) | 2022-04-18 |
Family
ID=81255771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021137112U RU210487U1 (ru) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | Ветрогенератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU210487U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2426005C1 (ru) * | 2010-04-07 | 2011-08-10 | Евгений Николаевич Лещенко | Карусельный ветродвигатель |
RU2454564C2 (ru) * | 2010-05-31 | 2012-06-27 | Виктор Тихонович Фёдоров | Ветросиловая установка с ротором дарье |
RU123850U1 (ru) * | 2012-04-26 | 2013-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" | Ветроэнергетическая установка |
US20140377063A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Wind power plant having a sliding bearing |
-
2021
- 2021-12-14 RU RU2021137112U patent/RU210487U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2426005C1 (ru) * | 2010-04-07 | 2011-08-10 | Евгений Николаевич Лещенко | Карусельный ветродвигатель |
RU2454564C2 (ru) * | 2010-05-31 | 2012-06-27 | Виктор Тихонович Фёдоров | Ветросиловая установка с ротором дарье |
RU123850U1 (ru) * | 2012-04-26 | 2013-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" | Ветроэнергетическая установка |
US20140377063A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Wind power plant having a sliding bearing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8459872B2 (en) | Bearing with alternative load path for extreme loads | |
US6692230B2 (en) | Balanced, high output, rapid rotation wind turbine (Weathervane multi-rotor windmill) | |
US8174144B2 (en) | Bearings having radial half cage | |
US8827561B2 (en) | Main bearing for a wind turbine | |
US9322392B2 (en) | Enclosed vertical axis fluid rotor | |
EP3742010A1 (en) | System and method for assembling a slewing ring bearing with a predetermined preload | |
CN108678908A (zh) | 偏航塔筒段、塔筒及风力发电机组 | |
KR20190002686A (ko) | 풍력 발전 설비-로터 블레이드 및 이를 포함하는 풍력 발전 설비 | |
US20120134808A1 (en) | Wind turbine oil lubrication pump | |
US11725633B2 (en) | Pitch bearing for a wind turbine | |
RU210487U1 (ru) | Ветрогенератор | |
EP3112669B1 (en) | Pitch assembly for a wind turbine rotor blade | |
US10677290B2 (en) | Wind turbine pitch bearing with line contact rolling elements | |
WO2022271054A1 (ru) | Ветрогенератор | |
US20130171002A1 (en) | Hybrid Wind Turbine Tower with Integrated Yaw Bearing System | |
CN210769138U (zh) | 一种风叶偏转叶面垂直受风转速可控风力装置 | |
EA018388B1 (ru) | Ветроэлектростанция | |
CN104564517A (zh) | 一种具有阻力型支撑杆且可变转动惯量的垂直轴风轮 | |
CN213808478U (zh) | 一种风力发电机组独立变桨的三排圆柱滚子变桨轴承 | |
EP2609328A1 (en) | Wind power plant structure | |
WO2018109776A1 (en) | Design and fabrication of advanced vertical axis wind turbine with self-alignment blades | |
CN201547130U (zh) | 一种交叉三列滚子回转支承轴承 | |
US11454220B2 (en) | Bearing arrangement for a wind turbine and wind turbine | |
CN111322197B (zh) | 风力发电机组及变桨轴承组件 | |
CN110792555A (zh) | 同轴相向动力垂直组合梯级组合微风发电机组 |