[發(fā)明專利]可變軸向型風(fēng)力發(fā)電機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610033172.8
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105545605A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 文流淵
• 申請（專利權(quán)）人: 文流淵
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D7/04
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 盧海洋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機，尤其涉及一種可變軸向型風(fēng)力發(fā)電機。

背景技術(shù)

目前，一般的風(fēng)力發(fā)電機分為水平軸發(fā)電機和垂直軸發(fā)電機兩種類型。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機塔架設(shè)計簡單，發(fā)電機和變速箱能安裝在地上，易于維護和維修，但有著只適應(yīng)小風(fēng)力，不適合大規(guī)模使用等缺點，其技術(shù)仍不成熟。而水平軸風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)雖較成熟，效率相對高一點，但也有明顯的缺點：最主要的是風(fēng)力過大時，必須停止轉(zhuǎn)動，不能工作，否則將被損壞。如何將兩種類型的風(fēng)力發(fā)電機結(jié)合起來實為必要。

因此，需要提供一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能使軸向隨著風(fēng)力大小改變，以適應(yīng)更大風(fēng)力范圍的風(fēng)力發(fā)電機。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的可變軸向型風(fēng)力發(fā)電機，它包括風(fēng)力發(fā)電機主體和蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電機主體包括機艙、位于機艙前端的導(dǎo)流罩和位于機艙后端的尾翼，所述機艙內(nèi)安裝有發(fā)電機、齒輪箱和風(fēng)輪軸，所述發(fā)電機通過齒輪箱帶動風(fēng)輪軸旋轉(zhuǎn)，所述導(dǎo)流罩安裝于風(fēng)輪軸前端，所述風(fēng)輪軸帶動導(dǎo)流罩上的葉片旋轉(zhuǎn)；所述蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)包括偏航電機、減速器、蝸桿和蝸輪，所述偏航電機通過減速器帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)，所述蝸桿與蝸輪嚙合，所述渦輪套設(shè)于風(fēng)力發(fā)電機回轉(zhuǎn)軸上，所述風(fēng)力發(fā)電機回轉(zhuǎn)軸頂部與風(fēng)力發(fā)電機主體連接，所述蝸桿的底座固定于傳動箱內(nèi)，所述傳動箱固定于塔架上。

進一步的，所述塔架頂端設(shè)置傾角傳感器，所述機艙頂部安裝有風(fēng)速傳感器，所述塔架底部的基座內(nèi)安裝有控制器，所述控制器控制傾角傳感器、風(fēng)速傳感器、偏航電機和發(fā)電機工作。

本發(fā)明的有益效果：將水平軸和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機結(jié)合，能自動調(diào)節(jié)軸向，通過風(fēng)速傳感器測量，根據(jù)風(fēng)速大小自動控制渦輪蝸桿自動調(diào)節(jié)軸向，改變迎風(fēng)面積，從而適應(yīng)更廣的風(fēng)力范圍，該裝置穩(wěn)定性好，實現(xiàn)更有效的動平衡。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的電路原理圖。

其中：1、機艙，2、導(dǎo)流罩，3、尾翼，4、發(fā)電機，5、齒輪箱，6、風(fēng)輪軸，7、控制器，8、葉片，9、偏航電機，10、減速器，11、蝸桿，12、蝸輪，13、風(fēng)力發(fā)電機回轉(zhuǎn)軸，14、傳動箱，15、底座，16、塔架，17、傾角傳感器，18、風(fēng)速傳感器，19、基座。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限定。

如圖1至3所示，本發(fā)明的可變軸向型風(fēng)力發(fā)電機，它包括風(fēng)力發(fā)電機主體和蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，風(fēng)力發(fā)電機主體包括機艙1、位于機艙1前端的導(dǎo)流罩2和位于機艙1后端的尾翼3，機艙1內(nèi)安裝有發(fā)電機4、齒輪箱5和風(fēng)輪軸6，發(fā)電機4通過齒輪箱5帶動風(fēng)輪軸6旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)流罩2安裝于風(fēng)輪軸6前端，導(dǎo)流罩2上設(shè)有葉片8，風(fēng)輪軸6帶動導(dǎo)流罩2上的葉片8旋轉(zhuǎn)；蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)包括偏航電機9、減速器10、蝸桿11和蝸輪12，偏航電機9通過減速器10帶動蝸桿11旋轉(zhuǎn)，蝸桿11與蝸輪12嚙合，渦輪12套設(shè)于風(fēng)力發(fā)電機回轉(zhuǎn)軸13上，風(fēng)力發(fā)電機回轉(zhuǎn)軸13頂部與風(fēng)力發(fā)電機主體連接，蝸桿11的底座15固定于傳動箱14內(nèi)，傳動箱14固定于塔架16上。塔架16頂端設(shè)置傾角傳感器17，機艙1頂部安裝有風(fēng)速傳感器18，塔架16底部的基座19內(nèi)安裝有控制器7，控制器7控制傾角傳感器17、風(fēng)速傳感器18、偏航電機9和發(fā)電機4工作。

控制器7包含一臺不斷監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機狀態(tài)的計算機，并控制偏航電機。為防止任何故障（即齒輪箱或發(fā)電機的過熱），該控制器可以自動停止風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動，并通過電話調(diào)制解調(diào)器來呼叫風(fēng)力發(fā)電機操作員。

蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)常用來傳遞兩交錯軸之間的運動和動力。其結(jié)構(gòu)特點是：可以得到很大的傳動比，比交錯軸斜齒輪機構(gòu)緊湊；兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯軸斜齒輪機構(gòu)；蝸桿傳動相當于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小；當蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構(gòu)具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。蝸輪及蝸桿機構(gòu)常被用于兩軸交錯、傳動比大、傳動功率不大或間歇工作的場合。

風(fēng)從正面吹來時，吹動風(fēng)葉，由風(fēng)速傳感器18測出風(fēng)速大小，控制器7得到風(fēng)速大小信號，如果太大，控制器7控制偏航電機9的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，然后通過蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)帶動風(fēng)力發(fā)電機整體旋轉(zhuǎn)。