CN215804939U - 帆式风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为：帆式风力发电机，包含转柱、帆叶、座架、加速箱、发电机五个部件，转柱的上端有几组叶安装轴，叶安装轴和安装轴轴套安装在一起，帆叶与安装轴轴套安装在一起，转柱上有限制块，转柱的下端有支撑盘，转柱安装在座架上，转柱的底端与加速箱连接在一起；加速箱的输出轴和发电机连接在一起。

Description

帆式风力发电机

技术领域

本实用新型涉及到一种新型风力发电机。

背景技术

随着人类社会的发展，对电能的需求越来越多，利用煤炭、石油、核能进行发电，又受到资源储量有限、环保、安全等因数的限制，风力发电成为人类实现清洁能源的主要方式，但现有的风力发电机对风能的利用率太低，发电效率低，生产、安装、运输、维护等成本高，制约了风电的发展；现在所用的风力发电机为涡浆式风力发电机，以现在流行的12MW风力发电机为例，每个浆叶长达100多米，整台发电机占地面积31400多平方米，占用空间近628 万立方米，高达200多米，重达几百吨的发电机和加速箱却在高达100多米的风塔顶端，导致生产、运输、安装、维护成本非常高，功率最高却只有12MW，风力小时还不能正常工作，经济效益不理想；因此，如何提高风能的利用率，降低各方面的成本，使风电真正成为人类清洁能源的第一选择，永久地解决人类面临的能源问题，为人类提供持续稳定、价格低廉的清洁电能，满足人类发展对能源、环境的需求，成为人类迫切需要解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种先进的风力发电机，该风力发电机将克服现有风力发电机的局限，为人类提供持续稳定、价格低廉的电能。

本实用新型解决技术问题的方案是：帆式风力发电机，包含转柱、帆叶、座架、加速箱、发电机五个部件，所述转柱的上端有几组叶安装轴，所述叶安装轴通过轴承、端盖和安装轴轴套安装在一起，所述安装轴轴套可自由转动，所述帆叶通过螺栓与所述安装轴轴套安装在一起，所述帆叶可围绕所述叶安装轴自由转动，几组所述帆叶均匀地安装在所述转柱四周；所述帆叶的重心在所述帆叶的旋转轴线的下方附近；所述帆叶旋转轴线离所述帆叶下边缘的距离大于所述帆叶旋转轴线离所述帆叶上边缘的距离；在每个所述帆叶的正下方，所述转柱上有一个限制块，所述限制块可限制所述帆叶的转动方向；所述转柱的下端有支撑盘，所述支撑盘放在平面轴承上，所述平面轴承放置在所述座架上，所述转柱通过所述平面轴承、转动轴承、轴套、轴档安装在所述座架上，所述转柱可自由转动；所述转柱的底端通过输入轴联轴器与所述加速箱的输入轴连接在一起；所述加速箱的输出轴通过输出轴联轴器与所述发电机连接在一起；该风力发电机的工作原理是：当风吹向所述帆叶时，在所述转柱一侧的所述帆叶，由于受到相应所述限制块的限制，该侧所述帆叶不能转动，该侧所述帆叶的受风面积处于所述帆叶面积在垂直于风向平面的投影面积的最大值，而在所述转柱的另一侧所述帆叶，由于不受相应所述限制块的限制，可自由转动，另一侧所述帆叶在风力的作用下发生转动，另一侧所述帆叶的受风面积处于所述帆叶面积在垂直于风向平面的投影面积的最小值附近；所述帆叶受风面积越大，所受的风力就越大，产生的力矩就越大；所述转柱因所受两侧的力距不等，所述转柱发生转动，所述转柱的转动带动所述加速箱输入轴转动，所述加速箱输出轴发生转动，带动所述发电机运转发电。

所述转柱上安装的几组所述帆叶，可以是3组、4组、5组等，根据需要制造，均匀地安装在所述转柱四周，每组所述帆叶能够根据生产、运输、安装方便的需要，包含多只所述帆叶。

所述发电机能够根据需要选用水平轴式发电机或垂直轴式发电机类型，所述增速箱能够根据需要，相应选择配套类型；每台风力发电机所安装的所述发电机的数量，能够根据需要选择安装1台或多台；安装多台时，能够根据风力的大小，自动控制需要工作的所述发电机的台数。

为防止所述帆叶与所述限制块因撞击损坏，所述限制块上装有缓冲器，吸收撞击力。

所述发电机发出的电，能够通过电缆、镇流器、蓄电池、逆变器后，安全稳定地接入电网。

综上所述

本实用新型所涉及的风力发电机，与现有风力发电机相比，叶片的受风面积，可以呈几十倍的增大，最重的发电机、加速箱等部件，放置在地面，大大减小了转柱或风塔的重量和强度要求，也降低了安装难度、投资成本和维护成本，减少了建设周期；本实用新型可根据需要，设计制造不同的发电功率；本实用新型可在2级的风况下稳定发电，基本可以每天24 小时发电；该风力发电机具有易布置、环保、制造成本低、发电效率高、经济效益好等特点，便于大规模推广应用，将为解决人类的能源问题，作出巨大的贡献。

附图说明

图1为实施例中帆式风力发电机的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中A处的局部放大图。

图4为图1中B处的局部放大图。

图5为图2中C处的局部放大图。

具体实施方式

以附图1一附图5为例：

本实用新型包含转柱1、帆叶2、座架15、加速箱16、发电机13五个部件，所述转柱1的上端有几组叶安装轴5，所述叶安装轴5通过轴承20、端盖19和安装轴轴套3安装在一起，所述安装轴轴套3可自由转动，所述帆叶2通过螺栓4与所述安装轴轴套3安装在一起，所述帆叶2可围绕所述叶安装轴5自由转动，四组所述帆叶2均匀地安装在所述转柱四周；所述帆叶2的重心在所述帆叶2的旋转轴线的下方附近；所述帆叶2旋转轴线离所述帆叶2下边缘的距离大于所述帆叶2旋转轴线离所述帆叶2上边缘的距离；在每个所述帆叶2的正下方，所述转柱1上有一个限制块6，所述限制块6可限制所述帆叶2的转动方向；所述转柱1 的下端有支撑盘8，所述支撑盘8放在平面轴承9上，所述平面轴承9放置在所述座架15上，所述转柱1通过所述平面轴承9、转动轴承10、轴套11、轴档17安装在所述座架15上，所述转柱1可自由转动；所述转柱1的底端通过输入轴联轴器12与所述加速箱16的输入轴连接在一起；所述加速箱16的输出轴通过输出轴联轴器14与所述发电机13连接在一起；该风力发电机的工作原理是：当风吹向所述帆叶2时，在所述转柱1一侧的所述帆叶2，由于受到相应所述限制块6的限制，该侧所述帆叶2不能转动，该侧所述帆叶2的受风面积处于所述帆叶2面积在垂直于风向平面的投影面积的最大值，而在所述转柱1的另一侧所述帆叶2，由于不受相应所述限制块6的限制，可自由转动，另一侧所述帆叶2在风力的作用下发生转动，另一侧所述帆叶2的受风面积处于所述帆叶2面积在垂直于风向平面的投影面积的最小值附近；所述帆叶2受风面积越大，所受的风力就越大，产生的力矩就越大；所述转柱1因所受两侧的力距不等，所述转柱1发生转动，所述转柱1的转动带动所述加速箱16输入轴转动，所述加速箱16输出轴发生转动，带动所述发电机13运转发电。

所述转柱1上安装的四组所述帆叶2，均匀地安装在所述转柱1四周，每组所述帆叶2 包含2只所述帆叶2。

所述发电机13选用水平轴式发电机，所述加速箱16能够根据需要，相应选择配套类型；每台风力发电机所安装的所述发电机13的数量为2台。

为防止所述帆叶2与所述限制块6因撞击损坏，所述限制块上装有缓冲器7，吸收撞击力，能够根据风力的大小，自动控制需要工作的所述发电机13的台数。

所述发电机13发出的电，能够通过电缆、镇流器、蓄电池、逆变器后，安全稳定地接入电网。

综上所述

本实用新型所涉及的风力发电机的发电功率为24MW，能够安装8台3MW的发电机组，高 50多米，是现有功率12MW风力发电机的1/4不到，每个帆叶长50米，是现有功率12MW风力发电机的1/2不到，占地面积是现有功率12MW风力发电机的1/4不到，占用空间是现有功率 12MW风力发电机的1/16不到；投资额也只有功率12MW风力发电机的1/3，发电功率却是功率12MW风力发电机的2倍，建设周期大大缩短，维护更方便，该实用新型可在2级的风况下稳定发电，运行1台发电机，发电功率为3MW，基本可以每天24小时发电；该风力发电机具有易布置、环保、制造成本低、发电效率高、经济效益好等特点，便于大规模推广应用，将为解决人类的能源问题，作出巨大的贡献。

Claims (4)

1.一种帆式风力发电机，其特征是：包含转柱、帆叶、座架、加速箱、发电机五个部件，所述转柱的上端有几组叶安装轴，所述叶安装轴通过轴承、端盖和安装轴轴套安装在一起，所述安装轴轴套可自由转动，所述帆叶通过螺栓与所述安装轴轴套安装在一起，所述帆叶可围绕所述叶安装轴自由转动，几组所述帆叶均匀地安装在所述转柱四周；所述帆叶的重心在所述帆叶的旋转轴线的下方附近；所述帆叶旋转轴线离所述帆叶下边缘的距离大于所述帆叶旋转轴线离所述帆叶上边缘的距离；在每个所述帆叶的正下方，所述转柱上有一个限制块，所述限制块可限制所述帆叶的转动方向；所述转柱的下端有支撑盘，所述支撑盘放在平面轴承上，所述平面轴承放置在所述座架上，所述转柱通过所述平面轴承、转动轴承、轴套、轴档安装在所述座架上，所述转柱可自由转动；所述转柱的底端通过输入轴联轴器与所述加速箱的输入轴连接在一起；所述加速箱的输出轴通过输出轴联轴器与所述发电机连接在一起；该风力发电机的工作原理是：当风吹向所述帆叶时，在所述转柱一侧的所述帆叶，由于受到相应所述限制块的限制，该侧所述帆叶不能转动，该侧所述帆叶的受风面积处于所述帆叶面积在垂直于风向平面的投影面积的最大值，而在所述转柱的另一侧所述帆叶，由于不受相应所述限制块的限制，可自由转动，另一侧所述帆叶在风力的作用下发生转动，另一侧所述帆叶受风面积处于所述帆叶面积在垂直于风向平面的投影面积的最小值附近，所述帆叶受风面积越大，所受的风力就越大，产生的力矩就越大；所述转柱因所受两侧的力距不等，所述转柱发生转动，所述转柱的转动带动所述加速箱输入轴转动，所述加速箱输出轴发生转动，带动所述发电机运转发电。

2.根据权利要求1所述的帆式风力发电机，其特征是：所述转柱上安装的几组所述帆叶，可以是3组、4组、5组等，根据需要制造，均匀地安装在所述转柱四周，每组所述帆叶能够根据生产、运输、安装方便的需要，包含多只所述帆叶。

3.根据权利要求1所述的帆式风力发电机，其特征是：所述发电机能够根据需要选用水平轴式发电机或垂直轴式发电机类型，所述加速箱能够根据需要，相应选择配套类型；每台风力发电机所安装的所述发电机的数量，能够根据需要选择安装1台或多台；安装多台时，能够根据风力的大小，自动控制需要工作的所述发电机的台数。

4.根据权利要求1所述的帆式风力发电机，其特征是：为防止所述帆叶与所述限制块因撞击损坏，所述限制块上装有缓冲器，吸收撞击力。

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