CN202300847U - 一种风力发电*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种风力发电***，包括抱持塔架、叶片转动机构、测量装置和控制箱，测量装置安装于抱持塔架顶部，抱持塔架内安装有传动轴，传动轴底部安装于支承底座上，抱持塔架顶部安装有托架，托架四周通过各个悬臂分别与叶片转动机构连接，悬臂通过固定吊索固定于抱持塔架顶部，托架内安装有液压泵，液压泵通过液压通道与液压马达连接，液压马达带动叶片转动机构转动，托架底部与转子固定连接，转子与齿轮啮合，齿轮套接于轴上，轴通过齿轮箱带动传动轴转动，传动轴的下部安装有动力输出齿轮，动力输出齿轮连接目标耗功机组。本实用新型的结构有利于使自然界气流能最大限度作用于叶片，降低迎风阻力，提高风能利用效率。

Description

一种风力发电***
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电***，尤其涉及一种可根据风向调节风帆叶片姿态，从而降低迎风阻力，提高风能利用效率的风力发电***。
背景技术
能源是人类生存发展的重要基础资料。近百年来，随着人类生活需求的不断提高和生产规模的扩大，对能源的需求也越来越殷切。进入二十一世纪，能源危机正在日益制约社会经济活动，传统使用的化石能源日益匮乏，价格不断攀升，成为引起世界经济动荡和影响和平的重要因素。而且，化石能源的大量使用，CO2、SO2等温室气体大量排放，导致气候变暖，生态变迁，危及人类生存环境。
为了解决日益严重的能源危机，缓解由于大量使用化石能源带来的环境污染，长期以来，世界各国纷纷投入巨资寻找开发可再生能源。目前列入重点研究开发的清洁能源有水能、风能、太阳能、潮汐能、生物质能等。
风能的开发利用已有很长的历史。近年来，风力发电作为可再生的清洁能源受到世界各国政府、能源界和环保界的高度重视。地球上风力资源蕴藏量大，清洁无污染，施工周期短，投资灵活，占地少，具有较好的经济效益和社会效益。
目前风力发电的普遍方式是采用架空式三叶风轮。轮轴通过变速装置驱动发电机，单机发电功率普遍为2MW以下。国际上最大的海上风力发电机为5MW，这种风力发电机需要较高的启动风速，常年发电时间在2000～2500小时之间，设备复杂，投资大，对风场要求高，而且发电量不稳定，发电预见性差，对电网调峰冲击大。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种风力发电***，包括抱持塔架、叶片转动机构、测量装置和控制箱，所述测量装置安装于抱持塔架顶部，所述抱持塔架内安装有传动轴，所述传动轴底部安装于支承底座上，所述抱持塔架顶部通过支承座安装有托架，所述托架四周通过各个悬臂分别与叶片转动机构连接，所述悬臂通过固定吊索固定于抱持塔架顶部，所述托架内安装有液压泵，所述液压泵通过液压通道与液压马达连接，所述液压马达带动叶片转动机构转动，所述托架底部与转子固定连接，所述转子与齿轮啮合，所述齿轮套接于轴上，所述轴通过齿轮箱带动传动轴转动，所述传动轴的下部安装有动力输出齿轮，所述动力输出齿轮连接目标耗功机组。
所述叶片转动机构包括马达箱、叶轴和固定于叶轴两端的叶片，所述马达箱内设于液压马达、输出轴和齿轮组，所述液压马达通过输出轴与齿轮组连接，所述齿轮组套接于叶轴上，所述叶轴两端穿过固定于马达箱上的轴承与叶片连接。 
所述动力输出齿轮包括主齿轮和变速齿轮，所述主齿轮套装于传动轴下部，所述主齿轮与变速齿轮啮合。
所述叶片采用钢材、玻璃钢、帆布或木板制成，所述叶片为6-8组。
所述托架形状为空心圆锥台状结构。
所述目标耗功机组为发电机、空气压缩机或液压机。
所述测量装置与控制箱连接，所述测量装置为风速仪、风向仪或叶轮转速仪，所述液压马达、液压泵和目标耗功机组由控制箱控制。
根据来风方向和风力大小自动调节叶片朝向，当叶片运动方向背向来风时，叶片迎风面朝向来风并与来风垂直；当叶片运动方向迎向来风时，叶片顺桨与来风平行。这种结构有利于使自然界气流能最大限度作用于叶片，降低迎风阻力，提高风能利用效率。
本实用新型的优点是：
1、提高风能利用效率，提供清洁能源。本实用新型可以降低风叶迎风阻力，提高风能利用效率，实现较大规模发电，为人们生产生活提供大量清洁电能，缓解目前地球上日益严重的能源危机；
2、实现低风速发电。本实用新型可降低***发电的起点风速，有效实现低风速发电，拓宽了应用范围，延长了年度有效发电时间。
3、清洁环保。本实用新型的可变风帆式风力发电***是完全的环境友好能源，不会给环境带来任何的污染；
4、投资省。依据本实用新型建造的风能发电机组投资省，每千瓦装机投资额远低于现行的火电、核电、水电、太阳能发电和风电等。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的叶片转动机构示意图。
其中：1、测量装置，2、控制箱，3、传动轴，4、抱持塔架，5、主齿轮，6、变速齿轮，7、目标耗功机组，8、支承底座，9、托架，10、悬臂，11、固定吊索，12、液压泵，13、液压通道，14、液压马达，15、转子，16、齿轮，17、轴，18、齿轮箱，19、马达箱，20、叶轴，21、叶片，22、输出轴，23、齿轮组，24、轴承，25、支承座。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，不用来限制本实用新型的保护范围。
如图1和2所示，本实用新型的一种风力发电***，包括抱持塔架4、叶片转动机构、测量装置1和控制箱2，测量装置1安装于抱持塔架4顶部，抱持塔架4内安装有传动轴3，传动轴3底部安装于支承底座8上，抱持塔架4顶部通过支承座25安装有空心圆锥台状结构的托架9，托架9四周通过各个悬臂10分别与叶片转动机构连接，悬臂10通过固定吊索11固定于抱持塔架4顶部，托架9内安装有液压泵12，液压泵12通过液压通道13与液压马达14连接，液压马达14带动叶片转动机构转动，托架9底部与转子15固定连接，转子15与齿轮16啮合，齿轮16套接于轴17上，轴17通过齿轮箱18带动传动轴3转动，传动轴3的下部安装有动力输出齿轮，动力输出齿轮包括主齿轮5和变速齿轮6，主齿轮5套装于传动轴3下部，主齿轮5与变速齿轮6啮合，动力输出齿轮连接目标耗功机组7，目标耗功机组7为发电机、空气压缩机或液压机，叶片转动机构包括马达箱19、叶轴20和固定于叶轴20两端的叶片21，马达箱19内设于液压马达14、输出轴22和齿轮组23，液压马达14通过输出轴22与齿轮组23连接，齿轮组23套接于叶轴20上，叶轴20两端穿过固定于马达箱19上的轴承24与叶片21连接，叶片21采用钢材、玻璃钢、帆布或木板制成，叶片21为6-8组。
测量装置1与控制箱2连接，测量装置1为风速仪、风向仪或叶轮转速仪，液压马达14、液压泵12和目标耗功机组7由控制箱2控制。
工作原理：液压泵12给液压马达14提供动力，使液压马达14驱动输出轴22转动和齿轮组23啮合，叶轴20上的叶片21随之转动，同时目标耗功机组7驱动变速齿轮6转动，变速齿轮6与主齿轮5啮合，主齿轮5转动带动传动轴3转动，传动轴3通过齿轮箱18带动轴17转动，齿轮16随着轴17转动，转子15为圆形内齿轮并且与齿轮16啮合，转子15的转动使得圆锥形托架9随之转动，圆锥形托架9转动带动其悬臂10转动，因此悬臂10和叶片21均可以各自转动。
根据来风方向和风力大小自动调节叶片21朝向，当叶片21运动方向背向来风时，叶片21迎风面朝向来风并与来风垂直；当叶片21运动方向迎向来风时，叶片顺桨与来风平行。这种结构有利于使自然界气流能最大限度作用于叶片21，降低迎风阻力，提高风能利用效率。
可根据风向调节叶片21的姿态，从而降低迎风阻力，提高风能利用效率，具有发电均衡，设备简单，建造成本低，安全可靠等优点，适用于并网型发电和离网型供电。

Claims (7)

1.一种风力发电***，包括抱持塔架、叶片转动机构、测量装置和控制箱，所述测量装置安装于抱持塔架顶部，所述抱持塔架内安装有传动轴，所述传动轴底部安装于支承底座上，其特征在于：所述抱持塔架顶部通过支承座安装有托架，所述托架四周通过各个悬臂分别与叶片转动机构连接，所述悬臂通过固定吊索固定于抱持塔架顶部，所述托架内安装有液压泵，所述液压泵通过液压通道与液压马达连接，所述液压马达带动叶片转动机构转动，所述托架底部与转子固定连接，所述转子与齿轮啮合，所述齿轮套接于轴上，所述轴通过齿轮箱带动传动轴转动，所述传动轴的下部安装有动力输出齿轮，所述动力输出齿轮连接目标耗功机组。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电***，其特征在于：所述叶片转动机构包括马达箱、叶轴和固定于叶轴两端的叶片，所述马达箱内设于液压马达、输出轴和齿轮组，所述液压马达通过输出轴与齿轮组连接，所述齿轮组套接于叶轴上，所述叶轴两端穿过固定于马达箱上的轴承与叶片连接。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电***，其特征在于：所述动力输出齿轮包括主齿轮和变速齿轮，所述主齿轮套装于传动轴下部，所述主齿轮与变速齿轮啮合。
4.根据权利要求2所述的一种风力发电***，其特征在于：所述叶片采用钢材、玻璃钢、帆布或木板制成，所述叶片为6-8组。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电***，其特征在于：所述托架形状为空心圆锥台状结构。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电***，其特征在于：所述目标耗功机组为发电机、空气压缩机或液压机。
7.根据权利要求1所述的一种风力发电***，其特征在于：所述测量装置与控制箱连接，所述测量装置为风速仪、风向仪或叶轮转速仪，所述液压马达、液压泵和目标耗功机组由控制箱控制。
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