[發明專利]一種水平旋轉式風力發電機裝置

有效

• 申請號: 201510083223.3
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104747379B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 丁思華;丁錦良
• 申請（專利權）人: 連云港巨基巖土工程有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D13/20;F03D3/06;F03D80/00
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 郭琨

本發明水平旋轉式風力發電機裝置，包括立式塔筒、立軸發電機、至少三片且徑向等分設置的水平旋轉葉輪、傳動系統和控制系統等。所述塔筒、葉輪和發電機中心線三軸合一，立軸發電機設在立式塔筒內頂部。葉輪端部加勁肋被固定在各環狀水平轉盤上，各環狀水平轉盤以塔筒中心軸同步環繞旋轉，可以全方位受風。在相鄰的水平旋轉葉輪的上下端，用水平和垂直鋼纜剪刀撐緊固，構成剛性葉輪。本發明利用塔筒的強度，立軸發電機和水平旋轉葉輪分別在塔筒內外提升或者下降，便于安裝和檢修。由于形成同心圓，大幅減少因偏心引起的彎矩和剪力等附加應力，所有動靜荷載沿重心垂直直接傳遞給塔筒基礎，附加應力大幅減少，有效規避塔架傾覆和設備損毀帶來的風險。

技術領域

本發明涉及一種風力發電裝置，特別涉及一種用于水平旋轉式風力發電機制作安裝檢修的方法，所述風力發電裝置包括立式塔筒、具有至少三片以上且徑向等分設置的水平旋轉葉輪、加勁肋和立軸發電機組成。

背景技術

在新能源領域中，風力發電作為綠色有效的清潔能源，越來越被人們重視。在現有技術中，風力發電機葉輪與地面垂直，迎風作業，旋轉直徑大，強風不發電、弱風轉不動、安裝難度大、占地面積多、工程造價高，檢修費用大，適用范圍受限。尤其在風力作用下，偏心荷載引起的塔筒基礎附加彎矩和剪力過大，可能會造成塔架傾覆和設備損毀等嚴重后果。為了規避風險，往往采取增大結構安全系數的方法加以防范。功率需求越大，對單臺機組的設計施工和安裝質量要求越高，增加投資越多，使用范圍越受制約。因此，風力發電機需要發明一種具有更先進、工藝更合理、適用范圍更廣的制作安裝檢修的方法。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中存在的缺陷，提供一種葉輪水平旋轉，受風面積大、全方位受風；水平旋轉葉輪、發電機和塔筒三者軸心合一，結構穩固，荷載傳遞路徑簡捷；發電機和葉輪均依靠塔筒上升或者下降，方便安裝和檢修；費效比高、占地面積少，用途廣泛的水平旋轉式風力發電機制作安裝檢修的方法。

為了實現上述目的，本發明技術方案，提供一種發電機設在塔筒內頂端，葉輪在風力作用下，帶動發電機主軸，以塔筒圓心作水平旋轉運動產生電能；葉輪具有至少三片以上且徑向等分設置，繞塔筒圓心作水平旋轉的風力發電機。其主要特征在于所述風力發電機由水平旋轉葉輪、塔筒、立軸發電機和加勁肋組成。

本發明根據空氣動力學原理，以風能為動力，接受任意風向的風力，推動葉輪以塔筒軸心作水平定向旋轉運動，帶動發電機主軸旋轉產生電能。

本發明利用塔筒剛度較大，所有動靜載通過發電機基座沿重心垂直傳遞給塔筒基礎，結構偏心荷載大幅減少，由此引起的附加彎矩和剪力相應減少，有效規避塔架傾覆和設備損毀帶來的投資風險。

在上述方法中，較好的是所述葉輪水平旋轉，是針對本發明葉輪在風力的作用下，帶動發電機主軸以塔筒軸心作水平旋轉運動，風力強弱僅體現在葉輪轉速的快慢上。

在上述方法中，較好的是所述三者軸心合一，是指水平旋轉葉輪、發電機和塔筒軸心重合，形成同心圓，徹底改變整體受風性能，大幅節約投資成本，擴大適用范圍。

在上述方法中，較好的是所述三者軸心合一，是指水平旋轉葉輪、發電機和塔筒軸心重合，形成同心圓后，大幅減少因偏心引起的彎矩和剪力等附加應力，能夠減少技術人員計算和分析的工作量；有效減輕安裝和檢修人員的工程量。

在上述方法中，較好的是所述發電機依靠塔筒上升或者下降，是指發電機設在塔筒內頂端或者任意位置，充分利用塔筒結構自身上升或者下降，方便安裝和檢修。

在上述方法中，較好的是所述葉輪依靠塔筒上升或者下降，是指葉輪利用常用起吊設備，依靠塔筒結構提升或檢修，無須遠程調用大型起重設備，適應各種環境作業。

在上述方法中，較好的是所述安裝和檢修，葉輪先在地面圍繞塔筒組裝，再用臨時構件固定，依靠塔筒結構自身起吊，實現一次吊裝提升就位，大幅降低因高空作業帶來的各種安全隱患和風險。