[發(fā)明專利]一種風(fēng)力氣輪機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210476963.3
• 申請(qǐng)日: 2022-05-01
• 公開（公告）號(hào): CN114876737A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡彬;秦清海;邱雅蘭;張維鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曲阜師范大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D9/25
• 分類號(hào): F03D9/25;F03D3/04;F03D3/06;F03D7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力氣輪機(jī)，屬于風(fēng)電領(lǐng)域。該風(fēng)力氣輪機(jī)包括引氣部件、導(dǎo)氣部件、工作部件、排氣部件、增壓制動(dòng)器、偏航部件、塔架；引氣部件實(shí)現(xiàn)氣流增速，其大端口為引氣口，小端口與導(dǎo)氣部件固定；導(dǎo)氣部件包括導(dǎo)氣圓管和導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)，導(dǎo)氣圓管的入口端與引氣部件的小端口固定；工作部件包括轉(zhuǎn)輪、主軸、主軸軸承、工作圓管，工作圓管一端與導(dǎo)氣圓管固定，另一端與排氣部件固定；排氣部件為排氣管；增壓制動(dòng)器包括兩個(gè)管道；偏航部件包括尾舵、偏航軸承；對(duì)于更大功率風(fēng)電機(jī)組，偏航部件采用偏航系統(tǒng)。本發(fā)明無需葉片，體積小、重量輕、運(yùn)輸安裝簡(jiǎn)便，可大大降低風(fēng)電機(jī)組運(yùn)輸安裝及運(yùn)維成本，真正實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組輕量化、小型化、低成本的目標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣輪機(jī)，尤其是用于風(fēng)力發(fā)電的一種風(fēng)力氣輪機(jī)，屬于風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)分為水平軸和垂直軸風(fēng)電機(jī)組，兩者均需要葉片。其中，大功率水平軸風(fēng)電機(jī)組每臺(tái)均采用3只葉片，每只葉片長(zhǎng)而重，長(zhǎng)達(dá)數(shù)十米至百米，重達(dá)數(shù)噸至十幾噸，運(yùn)輸困難、安裝不便，尤其是超大功率風(fēng)電機(jī)組，葉片更長(zhǎng)更重，運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行、維護(hù)難度可想而知，而且成本高，嚴(yán)重制約了風(fēng)電機(jī)組向超大功率的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和空白，本發(fā)明提供一種大功率風(fēng)電機(jī)組用風(fēng)力氣輪機(jī)，無需葉片，體積小、重量輕、運(yùn)輸安裝簡(jiǎn)便，從而可大大降低風(fēng)電機(jī)組運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行維護(hù)成本，真正實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組輕量化、小型化、低成本。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明一種風(fēng)力氣輪機(jī)，包括：引氣部件、導(dǎo)氣部件、工作部件、排氣部件、增壓制動(dòng)器、偏航部件、塔架。

所述引氣部件實(shí)現(xiàn)氣流增速，是一種喇叭狀管道，其大端口為引氣口，風(fēng)從大端口吹入，其小端口與所述導(dǎo)氣部件固定。

所述導(dǎo)氣部件包括：導(dǎo)氣圓管、第一導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)、第二導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)；所述第一導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)導(dǎo)葉的導(dǎo)向角；所述第二導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)包括：噴嘴和調(diào)角機(jī)構(gòu)，所述調(diào)角機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)噴嘴的張開度；所述第一導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)、第二導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)安裝在所述導(dǎo)氣圓管內(nèi)，所述導(dǎo)氣圓管的入口端與所述引氣部件的小端口固定。

所述工作部件包括：轉(zhuǎn)輪、主軸、主軸軸承、工作圓管；所述轉(zhuǎn)輪安裝在所述工作圓管的中部；所述主軸與所述轉(zhuǎn)輪固定，所述主軸的另一端通過發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固定；所述主軸軸承套裝在主軸外側(cè)，安裝在所述工作圓管與所述塔架的結(jié)合處，承擔(dān)轉(zhuǎn)輪重量及徑向推力；所述轉(zhuǎn)輪、主軸、主軸軸承、發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸均保持同心；所述工作圓管的一端與所述導(dǎo)氣圓管固定，另一端與所述排氣部件固定。

所述排氣部件又稱為排氣管，為開口的喇叭狀排氣管道，其小端口與所述工作部件的工作圓管固定，其大端口為排氣口；

所述增壓制動(dòng)器包括兩個(gè)管道：第一管道和第二管道；所述第一管道的一端安裝固定在所述排氣部件外部的前面，另一端安裝固定在所述導(dǎo)氣圓管外部的前面；所述第二管道的一端安裝固定在所述排氣部件外部的后面，另一端安裝固定在所述引氣部件外部的后面；

所述偏航部件包括尾舵、偏航軸承；所述尾舵安裝固定在所述排氣部件的后端，所述偏航軸承安裝在所述工作圓管與所述塔架的結(jié)合處，其外圈與所述塔架固定，其內(nèi)圈套裝在所述主軸軸承的外側(cè)，并與所述工作圓管固定。

進(jìn)一步地，對(duì)于更大功率風(fēng)電機(jī)組，所述偏航部件可采用偏航系統(tǒng)，包括偏航大齒圈、側(cè)面軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器；所述偏航大齒圈與塔架用螺栓固定；所述偏航驅(qū)動(dòng)裝置包括偏航電機(jī)及其減速器、小齒輪，所述小齒輪與偏航大齒圈相嚙合，所述偏航驅(qū)動(dòng)裝置通過螺栓緊固在所述工作部件的工作圓管上。當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)，所述偏航驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述工作圓管旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)偏航對(duì)風(fēng)。所述偏航系統(tǒng)是現(xiàn)有水平軸風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)的簡(jiǎn)化版，采用本發(fā)明風(fēng)力氣輪機(jī)的無葉片風(fēng)電整機(jī)，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)垂直安裝在塔架內(nèi)，無需解纜，所以無需偏航計(jì)數(shù)器和扭纜保護(hù)裝置。

本發(fā)明的有益效果是：