[發明專利]無軸風力發電裝置

在審

• 申請號: 202110870846.0
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113374643A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 張泉
• 申請（專利權）人: 南充西南石油大學設計研究院有限責任公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D5/00;F03D13/20;F03D15/00;F03D80/70
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 楊長青

本發明公開了一種無軸風力發電裝置，涉及風力發電領域，解決現有發電裝置將發電機構置于高處，不便于檢修及維護的問題，采用的技術方案是：無軸風力發電裝置，包括塔架、風筒和發電機，塔架的頂部可轉動連接風筒，風筒內設置轉筒，風筒與轉筒之間設置軸承，使轉筒可繞風筒轉動，轉筒內固定設置多級葉片；轉筒外側設置圓環形的錐形齒輪，塔架的頂部設置轉軸，轉軸頂部設置錐形齒輪并與轉筒外側的錐形齒輪嚙合；發電機位于低處，塔架內設置傳動結構，傳動結構將轉軸與發電機連接。氣流通過葉片驅動轉筒轉動，轉筒通過錐形齒輪帶動轉軸旋轉，轉軸通過傳動結構驅動發電機發電。本發明適用于風力發電，提高了發電機壽命，降低了維護維修成本。

技術領域

本發明涉及風力發電領域，具體是一種利用氣流進行發電的無軸發電裝置。

背景技術

目前，現有的風能發電裝置可分為有軸和無軸兩種。無論是有軸還是無軸，發電機構均安裝于高處，存在不便于維護檢修以及制造成本高的問題。發電機構一旦出現故障，非常容易產生諸如短路燃燒難以解決的事故，造成重大損失。

發明內容

本發明提供一種無軸風力發電裝置，解決現有發電裝置將發電機構置于高處，不便于檢修及維護的問題。

本發明采用的技術方案是：無軸風力發電裝置，包括塔架、風筒和發電機，塔架的頂部可轉動連接風筒，風筒的前端進風口、后端為出風口，風筒內設置轉筒，轉筒內設置多級葉片，葉片固定安裝于轉筒的內壁，風筒內壁和轉筒外壁之間設置至少兩個軸承，各個軸承的外圈外徑與風筒的內徑一致、內圈內徑與轉筒的外徑一致；轉筒外側設置圓環形的錐形齒輪，塔架的頂部設置轉軸，轉軸的中心線與風筒的轉動軸線重合，轉軸的頂部設置錐形齒輪并與轉筒外側的錐形齒輪嚙合；發電機位于塔架底部的塔架內部或塔架外部，塔架內設置傳動結構，傳動結構將轉軸與發電機傳動連接。

進一步的是：轉筒包括前半段轉筒和后半段轉筒，前半段轉筒的外壁與風筒內壁之間設置至少兩個軸承，后半段轉筒的外壁與風筒內壁之間設置至少兩個軸承，前半段轉筒和后半段轉筒的內部分別設置至少一級葉片，前半段轉筒的后端設置呈圓環形的錐形齒輪并且與轉軸頂端的錐形齒輪嚙合，后半段轉筒的前端設置呈圓環形的錐形齒輪并且與轉軸頂端的錐形齒輪嚙合。

更進一步的是：前半段轉筒或后半段轉筒的錐形齒輪與轉軸的錐形齒輪之間設置轉向齒輪或調速齒輪。

進一步的是：傳動結構為鏈條+鏈輪、蝸輪+蝸桿、傳動軸+齒輪，或者兩種或三種的結合。

進一步的是：風筒的前端還連接導風筒，導風筒呈敞口狀。

進一步的是：每級葉片的葉片數量為三張，并且三張葉片等中心角布置。

具體的：葉片為機翼型葉片，機翼型葉片的斷面形狀為：上下兩面都由不同半徑的多段弧線組成，其一端為尖銳端，另一端則圓弧過渡。

進一步的是：塔架的頂端設置推力軸承，風筒的底部設置支座，支座安裝于推力軸承上。

更進一步的是：塔架的頂部還設置轉向電機，轉向電機的輸出軸固定安裝驅動齒輪；支座內側或外側固定設置轉動齒輪，轉動齒輪與轉向電機的驅動齒輪嚙合。

本發明的有益效果是：氣流經風筒的前端進入轉筒，氣流與轉筒內的葉片相互作用，驅動轉筒轉動，轉筒通過錐形齒輪帶動轉軸旋轉，轉軸通過傳動結構帶動發電機發電。由于發電機設置于塔架的底部，發電機可置于塔架基礎處，使發電機處于相對安全和穩定的環境中，而且便于檢修和維護。塔架內部和塔架頂部為簡單的機械結構，不容易損壞，從而提高整個裝置的使用壽命，并降低維護、維修成本。