[實用新型]一種可調整葉片的掃風面積和工作高度的大扭矩自主式垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 201320792172.8
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN203702461U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 姜國超
• 申請（專利權）人: 姜國超
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/00;F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種可調整葉片的掃風面積和工作高度的大扭矩自主式垂直軸風力發電機屬于風力發電技術領域。?

背景技術

風力發電正在迅猛地被廣泛的應用。它是人類新型清潔能源的解決方式之一。人們對風力發電技術已經進行了廣泛深入的研究。?

ZL201220293002.0可移動式海浪風力發電系統，ZL2012220293004.X可移動式大功率高效率風力發電機中給出了垂直軸大扭矩的葉輪機構。該葉輪機構的特點是葉片在順風側張開固定；葉片在逆風側可隨風自由擺動。該機構在通過調整風力發電機的載體的方位使風力發電機能夠全方位高效率捕捉風力。在固定的垂直軸式風力發電機上采用該大扭矩葉輪機構時，則需要對葉輪機構的凸輪傳動機構改進以適用于固定垂直軸式風力發電機上的葉片對風力的全方位高效率的捕捉能力的要求。另外，在沿海和海面上的固定式風力發電機每年都要承受來自于海洋的熱帶風暴的襲擊，工作環境對風力發電機的性能要求較高。?

發明內容

該實用新型就通過調整葉片的掃風面積和工作高度以及采用液壓傳動的葉輪機構，根據風速和風向的變化自主式地適應工作環境，葉片在順風側張開固定；?

葉片在逆風側可隨風自由擺動。風力發電機能夠全方位高效率地捕捉風力，在惡劣的條件下安全工作。?

固定的垂直軸式風力發電機的支架設計?

固定的垂直軸式風力發電機的支架由固定支架部分和可升降支架部分組成。固定支架的設計?

固定支架的底部有三個一端與底部基座相固結另一端與圓筒形架桿的底部固結的支撐板，支撐板間隔120°均布在支架基座圓周上。圓筒形架桿的底部距離支架基座有一定的高度，裝有可拆卸的端蓋，便于安裝檢修。圓筒形架桿的外底部安裝有帶有內圓錐孔的圓環形底部固定環，在底部固定環的內圓錐孔的頂部開有排氣孔。排氣孔上裝有消音器。在底部固定環上裝?有支架的底部位置開關。圓筒形架桿的外部圓周面上徑向對稱分布有二個軸向導向鍵，圓筒形架桿的頂部通過安裝在內圓孔的軸向直線滾動軸承與可升降支架部分的導向桿相連。可升降支架部分的導向桿的端部有擋環。圓筒形架桿的頂部外圓面固定有內圓錐孔的圓環形頂部固定環，在頂部固定環的內圓錐頂部開有二個排氣孔，排氣孔與二位二通排氣電磁閥相連，在頂部固定環的外部安裝有支架頂部的位置開關。圓筒形架桿的頂部固定有鋼絲繩滑輪軸固定支架。在滑輪軸固定支架的兩端各安裝有一個鋼絲繩滑輪。?

可升降支架的設計?

可升降支架部分的導向桿和輔助支承架桿一端與三角形連接板固結。在另一端，輔助支承架桿固結有兩端帶有外圓錐面的圓形筒。兩端帶有外圓錐面的圓形筒的內孔壁開有二個徑向對稱分布的與圓筒形架桿外部的軸向對稱分布的導向鍵配合的軸向鍵槽，兩端帶有外圓錐面的圓形筒的內孔與圓筒形架桿外部為間隙配合，沿導向鍵相對移動。在兩端帶有外圓錐面的圓形筒的外圓周上徑向對稱固結用于引導鋼絲繩的二套滑輪組的支架。電動機驅動蝸桿減速器傳動的鋼絲繩卷揚機裝置固定在底部基座上。鋼絲繩一端固定在圓筒形架桿的頂部的鋼絲繩滑輪軸固定支架上，通過固定支架上的滑輪和可升降支架上的滑輪與卷揚機的滾筒相連。當電動機正轉時，通過帶動的鋼絲繩拉動可升降支架的移動，當可升降支架移動到達上升的頂部時，輔助支承架桿上固定的圓形筒的上端外圓錐面與固定在固定支架頂端的內圓錐面接合。當可升降支架移動到頂部時，將錐環內的氣體經由排氣閥排空，對可升降支架起到緩沖作用，接觸到頂部位置開關，排氣閥關閉，電機停止工作。同時輔助支架桿固定，形成超靜定結構。當風速過大時，打開氣閥，解除自鎖，電動機反向轉動，當可升降支架下降達到固定支架的底部時，輔助支承架桿上固定的圓形筒的下端外圓錐面與固定在固定支架底部的內圓錐面接合，可升降支架下降到底部接觸到底部位置開關時，電機停止工作，形成靜超定結構。這樣，保證了移動支架的對中性和支承剛性，增強了風力發電機支架桿的工作強度。?

風向標的設計?

風向標要具有固定的轉向。就是即使在風向標葉片與風向一致時，風向標葉片始終按同一轉向旋轉。在風向標的葉片尾部一側開有V型槽，另一側是半圓弧封閉的端面。?

葉輪機構的設計?