CN208669523U - 一种风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电装置，解决了现有技术中风力发电装置风轮切风面少、风力利用率低、发电效率低等问题。本实用新型包括支撑座，所述支撑座内设有发电组件和机轴，机轴通过第一轴承与支撑座相连接，机轴的上端伸出支撑座，机轴的上部设有上风叶组件和下风叶组件，上风叶组件与机轴固定连接，下风叶组件通过第二轴承与机轴相连接，上风叶组件和下风叶组件分别与发电组件相对应。本实用新型通过上风叶组件和下风叶组件分别接收不同方向的风力，上风叶和下风叶的特殊设计，增大了切风面，充分利用不同方向的风力，实现两个方向旋转发电，具有平稳高效的发电能力。

Description

一种风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电设备技术领域，特别是指一种风力发电装置。

背景技术

目前在国内外市场上的风力发电机组主要是通过变速箱增速后带动发电机发电，由于变速箱结构复杂，成本高昂，且故障率高，导致风力发电机组故障频发，运行不可靠。随着风电技术的发展，最近几年出现了直驱型风力发电机组，直驱型风电机组直接由风轮带动发电机主轴切割磁力线发电，并通过全功率变流器并入电网，是一种电网友好型发电机组。但由于风轮切风面少，转速很低，直驱型发电机的体积非常庞大，这对于发电机的强度、工艺性、电机散热、维护及工作可靠性等方面都提出了非常高的要求。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种风力发电装置，解决了现有技术中风力发电装置风轮切风面少、风力利用率低、发电效率低等问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种风力发电装置，包括支撑座，所述支撑座内设有发电组件和机轴，机轴通过第一轴承与支撑座相连接，机轴的上端伸出支撑座，机轴的上部设有上风叶组件和下风叶组件，上风叶组件与机轴固定连接，下风叶组件通过第二轴承与机轴相连接，上风叶组件和下风叶组件分别与发电组件相对应。

所述发电组件包括设置在机轴上的上端盖、绕组和下端盖，绕组与机轴固定连接，上端盖和下端盖分别通过第二轴承与机轴转动连接，上端盖和下端盖相对应，绕组位于上端盖和下端盖之间，上端盖的下表面和下端盖的上表面均设有磁块，磁块与绕组相对应，绕组上连接有上引线端。

所述发电组件还包括设置在机轴下部的集电环和设置在支撑座上的碳刷支架，碳刷支架上设有碳刷总成，碳刷总成与集电环相对应，上引线端穿过第二碳刷总成伸出护罩，护罩安装在支撑座的外部。

所述机轴的顶端设有风叶轴，风叶轴与机轴固定连接，风叶轴的上端设有避雷球，避雷球上设有避雷针。

所述上风叶组件包括至少一个上风叶和至少一个连接座，连接座固定设置在机轴上，上风叶通过连接座与机轴相连接；所述下风叶组件包括下风叶，下风叶通过连接螺栓与上端盖、下端盖相连接。

所述上风叶为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部一体成型；所述下风叶为圆锥形风叶，圆锥形风叶包括外囊部和内连接部，外囊部和内连接部一体成型，外囊部的两端均为空心半球，外端部空心半球的直径大于外端部空心半球的直径。

所述上风叶圆锥形风叶，圆锥形风叶包括外囊部和内连接部，外囊部和内连接部相连接，外囊部的两端均为空心半球，外端部空心半球的直径大于外端部空心半球的直径；所述下风叶为空心弯刀形风叶，空心弯刀形风叶的外端的宽度大于内端的宽度。

所述上风叶为空心半球风叶，下风叶为空心半球风叶，上风叶的受风口方向与下风叶的受风口方向相反。

所述上风叶为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部相连接；所述下风叶为空心弯刀形风叶，空心弯刀形风叶的外端的宽度大于内端的宽度。

所述上风叶为空心半球风叶，下风叶为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部相连接。

本实用新型通过上风叶组件和下风叶组件分别接收不同方向的风力，上风叶和下风叶的特殊设计，增大了切风面，充分利用不同方向的风力，实现两个方向旋转发电，具有平稳高效的发电能力，大大提高了发电稳定性和发电效率，具有较高的推广价值和市场价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为图1中A处局部放大图。

图3为本实用新型实施例2中上风叶与下风叶布置结构示意图。

图4为本实用新型实施例2中上风叶结构示意图。

图5为本实用新型实施例2中下风叶结构示意图。

图6为本实用新型实施例3中上风叶与下风叶布置结构示意图。

图7为本实用新型实施例3中下风叶结构示意图。

图8为本实用新型实施例4中上风叶与下风叶布置结构示意图。

图9为本实用新型实施例5中上风叶与下风叶布置结构示意图。

图10为本实用新型实施例6中上风叶与下风叶布置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，实施例1，一种风力发电装置，包括支撑座1，支撑座为中空结构，支撑座1内设有发电组件和机轴2，发电组件与机轴相连接，机轴2通过第一轴承3与支撑座1相连接，机轴可在支撑座中转动，机轴2的上端伸出支撑座1，机轴2的上部设有上风叶组件4和下风叶组件5，上风叶组件4和下风叶组件5的受风口方向相反，上风叶组件4与机轴2固定连接，上风叶组件4带动机轴进行同步运动，下风叶组件5通过第二轴承6与机轴2相连接，上风叶组件4和下风叶组件5分别与发电组件相对应。上风叶组件4和下风叶组件5运动通过发电组件将动能转化为电能输出。

进一步，所述发电组件包括设置在机轴2上的上端盖20、绕组21和下端盖22，绕组21与机轴2固定连接，绕组与机轴实现同步转动，上端盖20和下端盖22分别通过第二轴承6与机轴2转动连接，上端盖20和下端盖22相对应，即上端盖和下端盖平行设置。绕组21位于上端盖20和下端盖22之间，上端盖20的下表面和下端盖22的上表面均设有磁块25，磁块25与绕组21相对应，磁块25与绕组21相对应，实现绕组切割磁感线，产生电能。绕组21上连接有上引线端26。电能经上引线端子，将电能输送到外部储电设备或用电设备上。所述发电组件还包括设置在机轴2下部的集电环28和设置在支撑座1上的碳刷支架23，碳刷支架23上设有碳刷总成30，碳刷总成30与集电环28相对应，上引线端26穿过碳刷总成30伸出护罩29，便于与外界用电装置相连接，护罩29安装在支撑座1的外部，起到保护作用。碳刷总成30与市场上的碳刷结构相同，即包括碳刷屋，碳刷屋中设有碳刷和压簧，压簧用于压紧碳刷。

实施例2，如图3-5所示，一种风力发电装置，所述机轴2的顶端设有风叶轴7，风叶轴7与机轴2固定连接，风叶轴7的中心轴线与机轴2的中心轴线相重合。风叶轴7的上端设有避雷球8，避雷球8上设有避雷针9，起到避雷作用。所述上风叶组件4包括3个或4个上风叶41和相同数量的连接座42，连接座42固定设置在机轴2上，上风叶41通过连接座42与机轴2相连接；上风叶带动机轴转动，实现绕组相对磁块发生转动，切割磁感线，将动能转化为电能，所述下风叶组件5包括下风叶51，下风叶51通过连接螺栓52与上端盖20、下端盖22相连接；下风叶带动上端盖、下端盖进行同步运动，实现磁块相对绕组发生转动，切割磁感线，将动能转化为电能。

进一步，所述上风叶41为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部一体成型；内连接部与连接座相连接，下风叶51为圆锥形风叶，圆锥形风叶包括外囊部和内连接部，外囊部和内连接部一体成型，外囊部的两端均为空心半球，外端部空心半球的直径大于外端部空心半球的直径。空心圆弧部为上风叶的受风口，外囊部为下风叶的受风口，上风叶的受风口与下风叶的受风口的方向相反，上风叶41的受风口方向与下风叶51的受风口均位于竖直面内，用于接收不同方向的风力。

其他结构与实施例1相同。

实施例3，如图6-7所示，一种风力发电装置，所述上风叶41圆锥形风叶，圆锥形风叶包括外囊部和内连接部，外囊部和内连接部一体成型或组合连接在一起，外囊部的两端均为空心半球，外端部空心半球的直径大于外端部空心半球的直径；所述下风叶51为空心弯刀形风叶，空心弯刀形风叶的外端的宽度大于内端的宽度，提高切风面积。

其他结构与实施例2相同。

实施例4，如图8所示，一种风力发电装置，所述上风叶41为空心半球风叶，下风叶51为空心半球风叶，上风叶41的受风口方向与下风叶51的受风口方向相反，上风叶41的受风口方向与下风叶51的受风口均位于竖直面内。

其他结构与实施例2相同。

实施例5，如图9所示，一种风力发电装置，所述上风叶41为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部一体成型或组合连接在一起；所述下风叶51为空心弯刀形风叶，空心弯刀形风叶的外端的宽度大于内端的宽度。上风叶41的受风口方向与下风叶51的受风口均位于竖直面内

其他结构与实施例2相同。

实施例6，如图10所示，一种风力发电装置，所述上风叶41为空心半球风叶，下风叶51为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部一体成型或组合连接在一起。上风叶41的受风口方向与下风叶51的受风口均位于竖直面内

其他结构与实施例2相同。

实施例7，一种风力发电装置，所述上风叶可采用轴向设置的风筒，下风叶采用径向设置的风叶；或下风叶可采用轴向设置的风筒，下风叶采用径向设置的风叶或轴向设置的风筒。

其他结构与实施例2相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电装置，包括支撑座（1），其特征在于：所述支撑座（1）内设有发电组件和机轴（2），机轴（2）通过第一轴承（3）与支撑座（1）相连接，机轴（2）的上端伸出支撑座（1），机轴（2）的上部设有上风叶组件（4）和下风叶组件（5），上风叶组件（4）与机轴（2）固定连接，下风叶组件（5）通过第二轴承（6）与机轴（2）相连接，上风叶组件（4）和下风叶组件（5）分别与发电组件相对应。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述发电组件包括设置在机轴（2）上的上端盖（20）、绕组（21）和下端盖（22），绕组（21）与机轴（2）固定连接，上端盖（20）和下端盖（22）分别通过第二轴承（6）与机轴（2）转动连接，上端盖（20）和下端盖（22）相对应，绕组（21）位于上端盖（20）和下端盖（22）之间，上端盖（20）的下表面和下端盖（22）的上表面均设有磁块（25），磁块（25）与绕组（21）相对应，绕组（21）上连接有上引线端（26）。

3.根据权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于：所述发电组件还包括设置在机轴（2）下部的集电环（28）和设置在支撑座（1）上的碳刷支架（23），碳刷支架（23）上设有碳刷总成（30），碳刷总成（30）与集电环（28）相对应，上引线端（26）穿过碳刷总成（30）伸出护罩（29），护罩（29）安装在支撑座（1）的外部。

4.根据权利要求1或2或3所述的风力发电装置，其特征在于：所述机轴（2）的顶端设有风叶轴（7），风叶轴（7）与机轴（2）固定连接，风叶轴（7）的上端设有避雷球（8），避雷球（8）上设有避雷针（9）。

5.根据权利要求4所述的风力发电装置，其特征在于：所述上风叶组件（4）包括至少一个上风叶（41）和至少一个连接座（42），连接座（42）固定设置在机轴（2）上，上风叶（41）通过连接座（42）与机轴（2）相连接；所述下风叶组件（5）包括下风叶（51），下风叶（51）通过连接螺栓（52）与上端盖（20）、下端盖（22）相连接。

6.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于：所述上风叶（41）为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部一体成型；所述下风叶（51）为圆锥形风叶，圆锥形风叶包括外囊部和内连接部，外囊部和内连接部一体成型，外囊部的两端均为空心半球，外端部空心半球的直径大于外端部空心半球的直径。

7.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于：所述上风叶（41）圆锥形风叶，圆锥形风叶包括外囊部和内连接部，外囊部和内连接部相连接，外囊部的两端均为空心半球，外端部空心半球的直径大于外端部空心半球的直径；所述下风叶（51）为空心弯刀形风叶，空心弯刀形风叶的外端的宽度大于内端的宽度。

8.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于：所述上风叶（41）为空心半球风叶，下风叶（51）为空心半球风叶，上风叶（41）的受风口方向与下风叶（51）的受风口方向相反。

9.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于：所述上风叶（41）为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部相连接；所述下风叶（51）为空心弯刀形风叶，空心弯刀形风叶的外端的宽度大于内端的宽度。

10.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于：所述上风叶（41）为空心半球风叶，下风叶（51）为弦月形风叶，弦月形风叶包括空心圆弧部和内连接部，空心圆弧部和内连接部相连接。