[發(fā)明專利]多級葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910210773.1
• 申請日: 2009-11-09
• 公開（公告）號: CN101852179A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧國驥
• 申請（專利權(quán)）人: 盧國驥;嚴(yán)碩勤
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/02;F03D3/06;F03D1/02;F03D1/06;F03D11/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

本申請人就本發(fā)明同時申請了實用新型專利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，尤其是一種多級葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)為獲得更大的電力，大型化成為發(fā)展趨勢。現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為水平軸式發(fā)電機(jī)和豎直軸式發(fā)電機(jī)兩種，這兩種發(fā)電機(jī)，為了獲得更大的采風(fēng)量，葉輪葉片長度做得也越來越大。幾十噸、上百噸重的發(fā)電機(jī)組設(shè)置在100多米高的支架上端，高空的安裝、調(diào)試和修理都必須配合大型升降機(jī)械高空作業(yè)。由于重心較高，所以這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)在強(qiáng)風(fēng)下很容易倒塌，造成重大事故。現(xiàn)有的水平軸式和豎直軸式單葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力過大時實現(xiàn)減小采風(fēng)面保護(hù)發(fā)電設(shè)備的安全都是通過變?nèi)~齒輪箱對葉片進(jìn)行變向調(diào)節(jié)，而變?nèi)~齒輪箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易損壞，由此導(dǎo)致該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的故障率很高，通常風(fēng)力發(fā)電機(jī)80％的故障都出在變?nèi)~變速箱上。另外，如此巨大的葉片，現(xiàn)有技術(shù)中通常使用強(qiáng)化塑料，大型注塑件加工精度就難于提高，加上這種強(qiáng)化塑料隨時間推移還會逐漸產(chǎn)生微小的收縮和老化，這樣影響了機(jī)組的使用壽命。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用特點之一是要分散安置在曠野，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)機(jī)葉片位于最高點，易受雷擊。現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的避雷裝置要安裝在葉片上，受限于葉片轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，避雷效果不佳，因此，時有風(fēng)力發(fā)電機(jī)遭雷擊的事故發(fā)生，而遭受雷擊，常引起機(jī)電系統(tǒng)過電壓，造成風(fēng)機(jī)自動化控制和通信元件的燒毀、發(fā)電機(jī)等貴重部件被擊穿和電器設(shè)備的損壞；除了這些部件設(shè)備損失之外，還造成修復(fù)其間無法發(fā)電帶來的損失，所以，雷害也是威脅風(fēng)機(jī)安全運行和經(jīng)濟(jì)運營的嚴(yán)重問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)合理，可有效抵抗頭重腳輕的風(fēng)塔翻倒、雷電擊毀，避免風(fēng)塔過高、葉片過長危險因素增強(qiáng)，安裝難度加大等先天不足，使之無論弱風(fēng)和強(qiáng)風(fēng)都可得到充分利用，且便于安裝、調(diào)試和修理的一種多級葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的多級葉輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括葉輪轉(zhuǎn)軸組件、塔架和發(fā)電機(jī)組件，所述葉輪轉(zhuǎn)軸組件包括一個轉(zhuǎn)軸、若干風(fēng)力葉輪，在所述轉(zhuǎn)軸上沿軸向設(shè)置所述的若干風(fēng)力葉輪，在每個所述風(fēng)力葉輪和所述轉(zhuǎn)軸之間都設(shè)置離心式離合器，使得所述風(fēng)力葉輪與所述轉(zhuǎn)軸有如下兩種狀態(tài)：其一是在風(fēng)力葉輪的轉(zhuǎn)速在一設(shè)定值以下時與所述轉(zhuǎn)軸連接，推動該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，其二是在風(fēng)力葉輪的轉(zhuǎn)速在一設(shè)定值以上時風(fēng)力葉輪與所述轉(zhuǎn)軸脫離結(jié)合，風(fēng)力葉輪空轉(zhuǎn)；在該塔架上設(shè)置所述葉輪轉(zhuǎn)軸組件，所述轉(zhuǎn)軸連接所述發(fā)電機(jī)組，所述轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地支承在所述塔架上。

所述轉(zhuǎn)軸可以是豎直設(shè)置的，也可以是水平設(shè)置的，還可以是組合狀態(tài)，即轉(zhuǎn)軸包括水平設(shè)置的，也包括豎直設(shè)置的。

所述轉(zhuǎn)軸豎直設(shè)置，可以是這樣的結(jié)構(gòu)：在該豎軸上設(shè)置所述的若干風(fēng)力葉輪，每個所述風(fēng)力葉輪與豎軸之間設(shè)有所述離心式離合器；還可以是這樣的結(jié)構(gòu)：在該豎軸上通過傳動機(jī)構(gòu)連接若干支桿軸，在每個所述支桿軸上設(shè)置一個所述風(fēng)力葉輪，該風(fēng)力葉輪和所述支桿軸之間設(shè)置所述離心式離合器，所述豎軸上的若干風(fēng)力葉輪，從下向上，其葉片長度逐漸減小。

這時，所述發(fā)電機(jī)組設(shè)置在所述豎軸的下端，所述豎軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述塔架上。

所述轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置，可以是這樣的結(jié)構(gòu)：在該水平轉(zhuǎn)軸上設(shè)置若干風(fēng)力葉輪，每個所述風(fēng)力葉輪與水平轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有所述離心式離合器；所述水平轉(zhuǎn)軸上的若干風(fēng)力葉輪，其葉片長度相等或不相等

在該水平轉(zhuǎn)軸的一端連接發(fā)電機(jī)組或者，該水平轉(zhuǎn)軸連接傳動裝置，通過傳動裝置與設(shè)置在該水平轉(zhuǎn)軸下面的發(fā)電機(jī)組連接；所述水平轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置在一豎立的支架上，或者，該水平轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在一支架上。

一種組合式轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，其包括一根水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸和一根豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，在該水平轉(zhuǎn)軸上設(shè)置若干風(fēng)力葉輪，每個所述風(fēng)力葉輪與水平轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有所述離心式離合器，所述水平轉(zhuǎn)軸通過傳動機(jī)構(gòu)連接在豎直設(shè)置的所述轉(zhuǎn)軸上，驅(qū)動該豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。

所述發(fā)電機(jī)組設(shè)置在所述豎直設(shè)置轉(zhuǎn)軸的下端。所述水平的轉(zhuǎn)軸和所述豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸都可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在塔架上。

還有一種組合式結(jié)構(gòu)，即所述轉(zhuǎn)軸為一根豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸和至少兩根水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，所述水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸通過傳動機(jī)構(gòu)與所述豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸連接，在每根所述水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置所述若干個風(fēng)力葉輪，每個所述風(fēng)力葉輪與水平轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有所述離心式離合器；上下不同高度設(shè)置的水平轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的風(fēng)力葉輪的葉片長度為，在較高處水平轉(zhuǎn)軸上的葉輪的葉片長度較短；在同一水平轉(zhuǎn)軸上的各個葉輪，其葉片長度可以是相同的，也可以是不同的。所述發(fā)電機(jī)組設(shè)置在所述豎直設(shè)置轉(zhuǎn)軸的下端。所述豎直的轉(zhuǎn)軸和水平的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在塔架上。