CN201013539Y - 一种风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种风力发电装置。其特点是：它克服了以往垂直轴风力机无需对风装置和风叶固定不动的不足。在风轮上设有5个相同的风叶轴和风叶，风叶轴上设有凸轮和回位弹簧，风轮下装配有对风调整轮。风轮在风力的作用下水平旋转，风叶在顺风旋转时风叶面最大，逆风时风叶面最小；当风向发生偏转时，对风调整轮在风向传感器和动力伺服机构的作用下，随时偏转，及时的调整风叶的最大迎风面，达到转速的相对平稳和风能的最佳利用。

Description

一种风力发电装置
技术领域
本实用新型是一种利用大自然和风力带运发电机发电的机械装置，尤其是采用新型垂直轴风力机和在垂直轴风力机上增设有对风装置的一种风力发电装置。
背景技术
随着人类社会的快速发展，对能源的需求量急剧增加，原有的矿物能源日益减少，以及矿物能源对环境所造成的危害，迫使人们及早的开发和利用风能等可再生能源。目前，在风能的开发和利用上有水平轴和垂直轴两种形式，公知的水平轴多采用上风向三桨叶式的发电技术，发电功率达兆瓦级，但存在的缺点有，风能利用低，造价高；垂直轴风力机，因风叶在逆风旋转时，风叶阻力面无法减小，造成发电功率小，以及传统的垂直轴风力机无需对风装置，因此，垂直轴风力机很难达到兆瓦级，使人们很少采用。
发明内容
本实用新型是提供一种垂直轴式的风力发电装置，它克服了现有垂直轴风力机无需对装置和风叶固定不动以及风叶在逆风旋转时，风叶面无法减小的不足。从而实现了风叶面积大，风能利用率高，造价低，能够达到兆瓦级的风力发电新技术。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
1、一种风力发电装置，它包括：塔架底座，塔架、机仓、风轮转动轴、对风调整轮、风轮、风叶轴和风叶，其特征是：
A、机仓一次性固连在塔架上，机仓不随风向的变化而偏转，机仓内有变速箱和发电机；
B、在机仓上部固连有马达支架，在对风马达支架上固连有对风轮马达，对风轮马达与对风轮齿环相互啮合；
C、对风调整轮是圆形，设在风轮的下部，调整轮内与风轮转动轴间设有轴承，在对风调整轮与风叶轴凸轮的接触处，设有风叶轴凸轮转动的圆形轨道，其中，半圆凸面高，半圆凹面低，两半圆的凹凸面用斜面相连；
D、风轮设在对风调整轮的上部，风轮与风轮转动轴用风轮键固连，在圆形的风轮内设有环形凹面，风轮一周设有由内向外等分的5个风叶轴旋转的轴孔；
E、在风轮上连有5个相同的风叶轴，风轮内环的风叶轴上设有风叶轴凸轮和回位弹簧，风轮外沿的风叶轴上固连有风叶。
2、根据1所述的一种风力发电装置，其特征是：风轮转动轴的一端固连有风轮，另一端固连在机仓内变速齿轮箱的动力输入轴上。
3、根据1所述的一种风力发电装置，其特征是：风轮一周相连的5个风叶轴、风叶、风叶轴凸轮和回位弹簧其形状相同，重量相等，风叶的迎风面制成浅凹面。
4、根据1所述的一种风力发电装置，其特征是：风轮一周的5个风叶轴及风叶，在对风调整轮的控制下，左半圆风叶迎风面变大，右半圆逆风面变小，使风轮风叶左边的向里转，右边向外转的转动方向。
本实用新型的有益效果是：由于风轮及风叶是水平方向旋转，对风调整轮配制的风向动力伺服机构小，因此，塔架底、风叶结构简单，造价低。风叶多、风叶长、面积大，受力面与风向又垂直，逆风旋转时风叶的受力面变小，风轮旋转阻力小，因此，风能利用率高，发功率大，能够实现兆瓦级。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是图1中对风调整轮和风轮及对风伺服机构沿A-A线的剖视图。
图3是图1中对风调整轮沿B-B线的剖视图。
图4是图1中风轮沿B-B线的剖视图。
图5是机仓沿垂直面的剖视图。
图中：1、塔架底座，2、塔架，3、机仓，4、风轮转动轴，5、对风调整轮，6、风轮，7、风叶轴，8、风叶，9、风叶轴凸轮，10、回位弹簧，11、对风轮轴承，12、风轮键，13、对风轮齿环，14、对风轮马达，15、对风轮马达支架，16、对风轮凸半圆，17、对风轮凹半圆，18、对风轮凹凸斜接面，19、变速箱，20、发电机。
在图1中塔架底座1、塔架2、机仓3、风轮转动轴4、对风调整轮5和风轮6，自下而上相连，风轮一周等分连有5个相同的风叶轴7，风叶轴上连有相同的风叶8。
由于图1中风叶的转动方向与风向平行，所以，塔架底施工和维修方便。机仓是固定在塔架上，不随风向的改变而转动，因此，是机仓内的变速箱19和发电机20工作寿命长，发电机输出线路和电量平稳可靠。
如图2所示的实施例中，一个竖直的风轮转动轴4上端用风轮键12固连有风轮6，在风轮6上由内向外连有风叶轴7，风叶轴7上设有风叶轴凸轮9和回位弹簧10，风轮6的下部在同心的风轮转动轴4上用对风轮轴承11连有对风调整轮5，对风调整轮5的下面固连有对风轮齿环13，对风轮齿环13的周围某处设有对风轮马达14，对风轮马达14固连在对风马达支架15上，对风马达支架15又固连在机仓的上部。如图所示，当风向由外向内垂直与图面时，这时的对风调整轮5和对风马达14停转不动，此时的风叶轴凸轮9正遇对风调整轮5的左半圆凸面，迫使风叶轴凸轮9在转遇到凸面时90°旋转，即风叶在顺风旋转时受力面最大，相反，风叶轴凸轮9转遇到对风调整轮5的右半圆凹面时，风叶轴凸轮9在回位弹簧的作用下，倒转90°回止原位，即风叶在逆风旋转时阻力面最小。
当风向发生偏转时，对风轮马达14带动对风轮齿环13和对风调整轮5随时发生偏转，及时的调整转动风轮、风叶的最大顺风面和最小逆风面。
在图3所示的实施例中：风轮转动轴4的外圆有对风轮轴承11，对风轮轴承11的外圆有对风调整轮5，在对风调整轮5的左半圆上设有对风轮凸半圆16，右半圆上设有对风轮凹半圆17，两凹凸半圆间用对风轮凹凸斜接面18相连。
在图4所示的实施例中，风轮转动轴4的外圆用风轮键12与风轮6固连，风轮一周等分的由内向外连有5个相同的风叶轴7，风叶轴7上分别设有相同的风叶轴凸轮9和回位弹簧10。在风轮左半圆的三个风叶轴凸轮9被对风调整轮内凸半圆16压迫后90°旋转，此时的风叶在风叶轴的带动下，迎风面最大；右半圆的两个风叶轴凸轮9在回位弹簧的作用下回转到原位，此时的风叶正遇逆风向，风叶面最小。
在图5所示的实施例中，机仓内由左向右相互连接有变速箱19和发电机20。

Claims (4)

1.一种风力发电装置，它包括：塔架底座，塔架、机仓、风轮转动轴、对风调整轮、风轮、风叶轴和风叶，其特征是：
A、机仓一次性固连在塔架上，机仓不随风向的变化而偏转，机仓内有变速箱和发电机；
B、在机仓上部固连有马达支架，在对风马达支架上固连有对风轮马达，对风轮马达与对风轮齿环相互啮合；
C、对风调整轮是圆形，设在风轮的下部，调整轮内与风轮转动轴间设有轴承，在对风调整轮与风叶轴凸轮的接触处，设有风叶轴凸轮转动的圆形轨道，其中，半圆凸面高，半圆凹面低，两半圆的凹凸面用斜面相连。
D、风轮设在对风调整轮的上部，风轮与风轮转动轴用风轮键固连，在圆形的风轮内设有环形凹面，风轮一周设有由内向外等分的5个风叶轴旋转的轴孔；
E、在风轮上连有5个相同的风叶轴，风轮内环的风叶轴上设有风叶轴凸轮和回位弹簧，风轮外沿的风叶轴上固连有风叶。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征是：风轮转动轴的一端固连有风轮，另一端固连在机仓内变速齿轮箱的动力输入轴上。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征是：风轮一周相连的5个风叶轴、风叶、风叶轴凸轮和回位弹簧其形状相同，重量相等，风叶的迎风面制成浅凹面。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征是：风轮一周的5个风叶轴及风叶，在对风调整轮的控制下，左半圆风叶迎风面变大，右半圆逆风面变小，使风轮风叶左边的向里转，右边向外转的转动方向。
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