[實(shí)用新型]水上風(fēng)力發(fā)電裝置的水平旋轉(zhuǎn)帆機(jī)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020139288.8
• 申請(qǐng)日: 2010-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN201723368U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 公孫非
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海兆風(fēng)能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F03D9/00
• 分類號(hào): F03D9/00;F03D3/06;F03B13/00;F03D7/06
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司 31113
• 代理人: 張勁風(fēng)

技術(shù)領(lǐng)域：本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)帆，特別涉及一種水上風(fēng)力發(fā)電裝置的水平旋轉(zhuǎn)帆機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：現(xiàn)有的技術(shù)所使用的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備對(duì)風(fēng)速要求較高，在低風(fēng)速和高風(fēng)速的狀態(tài)下均不能正常發(fā)電，特別是在高風(fēng)速的情況下，不但不能發(fā)電，還會(huì)對(duì)發(fā)電設(shè)備的安全造成影響。所以通常的風(fēng)電設(shè)備年發(fā)電量在2000小時(shí)左右。現(xiàn)在已經(jīng)成型的水平軸以及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，單機(jī)造價(jià)居高不下，進(jìn)口產(chǎn)品每千瓦時(shí)的造價(jià)都在8000-10000人民幣，國產(chǎn)的也要5000人民幣以上。這些產(chǎn)品穩(wěn)定性不夠，維護(hù)成本高，綜合發(fā)電成本都高于煤電的成本。作為一種清潔能源，要部分取代煤電，那么它不但要碳排放上面需要有優(yōu)勢(shì)，在綜合發(fā)電成本上必須與煤電持平，或低于煤電。不能做到這一點(diǎn)，將影響風(fēng)力發(fā)電行業(yè)大規(guī)模的市場(chǎng)化運(yùn)作。當(dāng)前，社會(huì)急需一種將風(fēng)力風(fēng)電設(shè)備領(lǐng)域造價(jià)高、大型化、啟動(dòng)風(fēng)速區(qū)間窄、穩(wěn)定性差、維護(hù)成本高等技術(shù)難題一并解決的低成本風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，此技術(shù)能一并滿足上述條件，能將海上風(fēng)能這一自然資源充分利用。

申請(qǐng)人在先申請(qǐng)了中國專利200920269390.7，一種“浮島式水上風(fēng)力發(fā)電裝置”，包括浮島平臺(tái)、旋轉(zhuǎn)帆、帆軸、中心浮倉和發(fā)電裝置，旋轉(zhuǎn)帆的帆片安裝在帆軸上，帆軸固定在其下方的中心浮倉上，所述的中心浮倉位于浮島平臺(tái)中央的浮倉室內(nèi)，帆軸連接發(fā)電裝置，發(fā)電裝置輸出經(jīng)變壓后接入電網(wǎng)。在浮島平臺(tái)上對(duì)角交叉設(shè)有帆軸固定架，固定架交叉點(diǎn)安置有上固定軸承與帆軸上端相連，在帆軸與發(fā)電機(jī)倉的交接處設(shè)有下固定軸承，在帆軸和浮島平臺(tái)交接處設(shè)有浮倉固定軸承。由于旋轉(zhuǎn)帆直接安裝在帆軸上，經(jīng)實(shí)際試用，采用這種旋轉(zhuǎn)帆結(jié)構(gòu)，發(fā)電的效率還不是非常理想，因此更好的利用風(fēng)向提高帆的轉(zhuǎn)動(dòng)效果就是本實(shí)用新型的研究課題。

實(shí)用新型內(nèi)容：本實(shí)用新型的目的在于提供一種可根據(jù)風(fēng)向變化和自身位置變化通過水平旋轉(zhuǎn)改變切風(fēng)角度的帆(葉)片技術(shù)，主要解決現(xiàn)有垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)無法提高能源利用效率的問題和無法低轉(zhuǎn)速和大型化的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種水上風(fēng)力發(fā)電裝置的水平旋轉(zhuǎn)帆機(jī)構(gòu)，200920269390.7中的與發(fā)電機(jī)倉連接的帆軸作為中軸，水平旋轉(zhuǎn)帆機(jī)構(gòu)安裝在中軸上，水平旋轉(zhuǎn)帆機(jī)構(gòu)包括：動(dòng)力臂、動(dòng)力帆、中心轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)裝置和控制器，動(dòng)力帆安裝在中心轉(zhuǎn)軸上，中心轉(zhuǎn)軸固定在其下方的動(dòng)力臂上，傳動(dòng)裝置安裝在動(dòng)力臂上且與中心轉(zhuǎn)軸或動(dòng)力帆形成可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，傳動(dòng)裝置與控制器連接。

所述傳動(dòng)裝置選用絞盤牽拉傳動(dòng)裝置、齒輪傳動(dòng)裝置、蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，皮帶傳動(dòng)裝置，液壓傳動(dòng)裝置和氣動(dòng)傳動(dòng)裝置的一種。

當(dāng)采用絞盤牽拉傳動(dòng)裝置，所述的傳動(dòng)裝置包括安裝在動(dòng)力臂另一端的絞盤以及與絞盤上與動(dòng)力帆連接的鋼絲繩，絞盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與伺服電機(jī)連接，伺服電機(jī)接控制器；由控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)，由絞盤上的鋼絲拉動(dòng)動(dòng)力帆，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力帆的轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)采用齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，動(dòng)力帆下方的中心轉(zhuǎn)軸上裝有大齒輪，旁邊在動(dòng)力臂上裝有與大齒輪嚙合的小齒輪，小齒輪轉(zhuǎn)軸與伺服電機(jī)連接，伺服電機(jī)接控制器；由控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力帆的轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)具有旋轉(zhuǎn)角度大，精度高兩大特點(diǎn)，因此可以精確地調(diào)整帆片的位置。

當(dāng)采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置時(shí)，蝸輪安裝在動(dòng)力帆下方的中心轉(zhuǎn)軸上，蝸桿安裝在動(dòng)力臂上，并與蝸輪嚙合，蝸桿的一段與伺服電機(jī)同軸連接，伺服電機(jī)接控制器；工作時(shí)，由控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并由伺服電機(jī)帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，通過嚙合時(shí)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變帆片位置。

當(dāng)采用皮帶傳動(dòng)裝置時(shí)，動(dòng)力帆下方的中心轉(zhuǎn)軸上裝有皮帶輪，旁邊在動(dòng)力臂上裝有另一個(gè)主動(dòng)輪，在皮帶輪和主動(dòng)輪上套有傳動(dòng)帶，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸與伺服電機(jī)連接，伺服電機(jī)接控制器；工作時(shí)，由控制器控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并由伺服電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于皮帶輪可360度旋轉(zhuǎn)，因此帆片的角度調(diào)整可在一個(gè)很大的角度范圍內(nèi)進(jìn)行。

當(dāng)采用液壓傳動(dòng)裝置時(shí)，液壓缸固定在動(dòng)力臂上，活塞桿頭部與動(dòng)力帆下方的中心轉(zhuǎn)軸鉸接，通過活塞桿的伸縮使中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓缸通過油管與油泵相連，兩者之間有一個(gè)閥門，控制器裝于閥門上用于控制進(jìn)油量，從而使得活塞桿能夠根據(jù)需要伸縮特定長(zhǎng)度，液壓缸的伸縮可以產(chǎn)生很大的驅(qū)動(dòng)力，因此適合用在大型帆片的驅(qū)動(dòng)上，使產(chǎn)品能夠大型化集群化。