[發明專利]具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置

在審

• 申請號: 202010137328.3
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111441910A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 趙立廠;卓敏敏;陳輝;姜振南;賀耀宜;謝國軍;胡文濤;袁鳳培;王小蕾;李繼云;周李兵;屈世甲
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D9/46;F03D3/06
• 代理公司: 常州品益專利代理事務所(普通合伙) 32401
• 代理人: 張岳

本發明涉及一種具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置，包括懸掛支架、盤式發電機、轉軸及兩組旋翼風葉，所述懸掛支架吊裝在井下巷道頂部，所述盤式發電機固定在懸掛支架上，所述盤式發電機的轉軸兩端伸出盤式發電機外，轉軸兩端分別固定一組旋翼風葉。裝置的兩組橫軸旋翼風葉可增加風車的風能接收面積，并且風葉在發電機兩側對稱分布的方式能提高裝置的動平衡，整體的臥式結構使得裝置能夠采用懸掛方式固定在巷道的頂部、減少對巷道有效作業空間的占用，為就近的照明設備、監控和通信設備提供電力供應。

技術領域：

本發明涉及礦山機電技術領域，尤其涉及一種具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置。

背景技術：

井工開拓方式的礦山通過建設的通風系統進行井下空氣置換時在井下巷道中形成風向恒定、風速較穩定的氣流，可驅動風力發電機發電，為就近的照明設備、監控和通信設備提供電力供應。常規的橫軸風力發電機和垂直軸風力發電機雖功率較大，但其風車體積龐大，在空間高度與寬度均較為有限的礦山井巷中安放會嚴重影響人員、設備的正常作業，并存在擊傷人員的安全隱患。以縮小葉片尺寸的方式減小風力發電機的風車體積時，風力驅動風車的能力降低，導致風力發電機啟動風速增大、輸出功率降低。

發明內容：

常規的橫軸風力發電機和垂直軸風力發電機的風車體積龐大，無法在空間高度與寬度有限的礦山井巷中安放；而以縮小風車葉片尺寸的方式減小風車體積時，風力驅動風車的能力降低，發電機性能受限。對此，本發明提出了一種具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置，立體空間占用較小、安裝方便、轉換效率強，可以就近為低能耗的照明設備、監控和通信設備提供電力供應。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種具有對稱雙旋翼風葉的臥式井巷風力發電裝置，包括懸掛支架、盤式發電機、轉軸和兩組旋翼風葉，所述懸掛支架吊裝在井下巷道頂部，所述盤式發電機垂直固定在懸掛支架上，所述轉軸兩端伸出盤式發電機外，轉軸兩端分別固定一組旋翼風葉。

進一步的，轉軸與井下巷道的地面相平行，兩組橫軸旋翼風葉裝配于轉軸上、且對稱分布在盤式發電機兩側；裝置整體呈臥式，可通過懸掛支架固定在礦山井下巷道的頂部，并保持轉軸與巷道中的風向相垂直。

進一步地，所述盤式發電機包括機殼及設置在機殼內的整流穩壓電路、發電機定子、發電機轉子，所述發電機轉子固定在轉軸上，所述整流穩壓電路上連接有電源引出電纜。井下巷道中風向恒定、風速較穩定的氣流作用在對稱的兩組旋翼風葉上，驅動發電機轉子旋轉、產生電能，電能經整流穩壓電路后輸出，為用電設備供電。

本發明的有益效果是：該具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置，裝置的兩組橫軸旋翼風葉可增加風車的風能接收面積，并且風葉在發電機兩側對稱分布的方式能保證裝置的動平衡，裝置整體的臥式結構使得裝置能夠采用懸掛方式固定在巷道的頂部、可減少對巷道有效作業空間的占用。

附圖說明：

圖1為本發明的具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置安裝在井巷巖體內的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易被本領域人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

如圖1所示的一種具有對稱雙旋翼風葉的懸臥式井巷風力發電裝置，由懸掛支架1、盤式發電機2、水平轉軸3和兩組旋翼風葉4組成。其中，盤式發電機2具有發電機定子6、發電機永磁轉子7、整流穩壓電路5和電源引出電纜8。

本實施例中，所述的水平轉軸3穿出盤式發電機2，兩組螺旋型風葉4對稱分布在盤式發電機2兩側、裝配于水平轉軸3上。