專利名稱：大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種利用風(fēng)力發(fā)電的“大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備”。
背景技術(shù)：
目前正在使用的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，普遍采用單柱螺旋漿式小形發(fā)電機(jī)組，它的主要缺點(diǎn)是功率小，單臺(tái)發(fā)電量低，且大量豎立高桿，占地面積大，布局分散，設(shè)備維護(hù)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型“大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備”，是現(xiàn)在使用的“單柱螺旋漿式小形風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”的換代產(chǎn)品，目的是為了提高單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量，便于組建相對(duì)集中的大功率風(fēng)力發(fā)電廠，既可單臺(tái)運(yùn)行，也可多臺(tái)拼網(wǎng)。
產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用在類似于鍋爐煙筒的圓筒風(fēng)艙內(nèi)，水平安裝三級(jí)類似于氣輪機(jī)的渦輪，渦輪軸的上端與齒輪增速器的杯形齒輪軸相連接，增速后的圓柱齒輪軸與發(fā)電機(jī)軸相連接，在通過(guò)圓筒風(fēng)艙底部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的風(fēng)力的推動(dòng)下，使渦輪旋轉(zhuǎn)傳遞扭矩，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
在圓筒風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口上側(cè)的上、下渦輪周邊裝有圓筒形的旋轉(zhuǎn)艙門，旋轉(zhuǎn)艙門在上、下渦輪的帶動(dòng)下，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在安裝在渦輪軸上的離心調(diào)速器的控制下做上下移動(dòng)，控制進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)量，進(jìn)而控制風(fēng)力的推動(dòng)力，以控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制發(fā)出的電的電壓和頻率的變化范圍，同時(shí)防止在高風(fēng)級(jí)的條件下，發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械過(guò)速，造成設(shè)備損壞。在渦輪和發(fā)電機(jī)處于轉(zhuǎn)速變化的條件下，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓由發(fā)電機(jī)自己的調(diào)壓器控制輸出電壓。
發(fā)電設(shè)備的圓筒風(fēng)艙分為上下兩段，上段為固定風(fēng)艙，下段為轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙，且下段轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙開有進(jìn)風(fēng)口，背面180°處裝有供停機(jī)檢查的直接排風(fēng)門。
在轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口的左右兩側(cè)分別裝有風(fēng)向板，以便使進(jìn)風(fēng)口經(jīng)常處于迎風(fēng)狀態(tài)，以保證渦輪的不停旋轉(zhuǎn)和發(fā)電。


圖1為大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)總圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括基座底板(1)、基座(2)、支承環(huán)(3)、鋼滾(4)、防塵環(huán)(5)、風(fēng)向板(6)、風(fēng)向板加強(qiáng)桿(7)、轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙(8)、固定風(fēng)艙(9)、旋轉(zhuǎn)艙門(10)、下渦輪組件(11)、艙體骨架(12)、上渦輪組件(13)、主動(dòng)力渦輪組件(14)、艙體骨架環(huán)(15)、十字大梁組件(16)、固定風(fēng)艙檢查門(17)、排風(fēng)筒(18)、發(fā)電機(jī)(19)、增速器(20)、渦輪軸(21)、滑動(dòng)平鍵(22)、離心調(diào)速器組件(23)、軸流風(fēng)扇(24)、渦輪軸軸承座(25)、渦輪軸支柱(26)、轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙檢查門(27)、防護(hù)網(wǎng)(28)、轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)。
各組成部分的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)關(guān)系發(fā)電設(shè)備的組裝，通過(guò)基座(2)與地面水泥基礎(chǔ)相連接，基座(2)的上端與基座底板(1)的下面相連接，六根立柱式艙體骨架(12)與基座底板(1)的周邊上側(cè)相連接，在艙體骨架(12)的頂端水平安裝艙體骨架環(huán)(15)，在艙體骨架環(huán)(15)的上部安裝十字大梁組件(16)，艙體骨架(12)的周圍套裝固定風(fēng)艙(9)，在固定風(fēng)艙(9)的上蓋斜面上開有固定風(fēng)艙檢查門(17)，在固定風(fēng)艙(9)的上端立式安裝排風(fēng)筒(18)，組成上段固定風(fēng)艙的整體；在基座底板(1)的周邊安裝支承環(huán)(3)，在支承環(huán)(3)與基座底板(1)之間構(gòu)成環(huán)形槽，在槽內(nèi)沿圓周向心方向裝滿鋼滾(4)，在支承環(huán)(3)的上側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙(8)的下根部安裝防塵環(huán)(5)，在艙體骨架(12)的周圍套裝轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙(8)其根部圓周橫腳直接落在鋼滾(4)上，轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙(8)的正面開有轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)，在轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)的正面裝有防止雜物塵土進(jìn)入的防護(hù)網(wǎng)(28)，在轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)的左右兩側(cè)分別裝有風(fēng)向板(6)，在風(fēng)向板(6)與轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙(8)之間，左右兩側(cè)分別裝有風(fēng)向板加強(qiáng)桿(7)在轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙(8)的背面180°處開有轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙檢查門(27)以便停機(jī)檢查時(shí)開起轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙檢查門(27)使自然風(fēng)直接流通，渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以上構(gòu)成下段轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙的整體；在基座底板(1)的中心位置立式安裝渦輪軸支柱(26)，在渦輪軸支柱(26)的上端安裝渦輪軸軸承座(25)，在渦輪軸軸承座(25)的軸承內(nèi)立式安裝渦輪軸(21)，在渦輪軸(21)的根部軸承的上側(cè)與渦輪軸(21)固定安裝軸流風(fēng)扇(24)，在軸流風(fēng)扇(24)的上側(cè)安裝離心調(diào)速器組件(23)，離心調(diào)速器組件(23)下端的連桿支架與渦輪軸(21)相固定，在離心調(diào)速器組件(23)的中心處，渦輪軸(21)的外圓上套裝有圓柱式壓縮彈簧，離心力鋼球上連桿支架與下渦輪組件(11)構(gòu)成一體并與渦輪軸(21)相套裝，并通過(guò)滑動(dòng)平鍵(22)使離心調(diào)速器組件(23)的上連接桿支架在轉(zhuǎn)動(dòng)中沿滑動(dòng)平鍵(22)上下滑動(dòng)，使離心調(diào)速器組件(23)正常工作；在離心調(diào)速器組件(23)的上側(cè)安裝下渦輪組件(11)和上渦輪組件(13)，在上渦輪組件(13)的上側(cè)安裝主動(dòng)力渦輪組件(14)，在主動(dòng)力渦輪組件(14)的上端安裝十字大梁(16)，十字大梁(16)的四個(gè)端頭與艙體骨架環(huán)(15)相搭接，在十字大梁(16)中心的圓盤上開有中心孔，渦輪軸(21)上端軸徑穿過(guò)十字大梁(16)中心圓盤的中心孔與十字大梁上端安裝的增速器(20)的輸入軸相連接，在增速器(20)的上端安裝發(fā)電機(jī)(19)，發(fā)電機(jī)(19)的下伸軸與增速器(20)的輸出軸相連接。在上渦輪組件(13)和下渦輪組件(11)的外圓上裝有旋轉(zhuǎn)艙門(10)。
運(yùn)行和發(fā)電發(fā)電設(shè)備在未運(yùn)行前，轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)在風(fēng)向板(6)的做用下，處于迎風(fēng)狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)艙門(10)位于固定風(fēng)艙(9)的腔體內(nèi)，當(dāng)自然風(fēng)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)進(jìn)入艙體內(nèi)時(shí)，在風(fēng)壓和氣流的做用下，下渦輪組件(11)、上渦輪組件(13)和主動(dòng)力渦輪組件(14)同時(shí)啟動(dòng)，通過(guò)渦輪軸(21)使增速器(20)的杯形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并使星行齒輪也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而經(jīng)增速器(20)增速后的輸出軸拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)(19)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到一定限度時(shí)，離心調(diào)速器組件(23)進(jìn)入工作狀態(tài)，使旋轉(zhuǎn)艙門(10)在離心調(diào)速器組件(23)的做用下，上下移動(dòng)，控制風(fēng)艙內(nèi)的進(jìn)風(fēng)量，進(jìn)而控制渦輪軸(21)的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)發(fā)出電的電壓和頻率的變化范圍，發(fā)電機(jī)的輸出電壓由發(fā)電機(jī)自身的電壓調(diào)解器來(lái)調(diào)解。
自然風(fēng)經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)進(jìn)入風(fēng)艙后，在推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中進(jìn)入固定風(fēng)艙(9)并從排風(fēng)筒(18)排出艙外，繼續(xù)不斷有風(fēng)量經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)進(jìn)入風(fēng)艙使渦輪不斷旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。
在運(yùn)行中，由于離心調(diào)速器組件(23)的高速旋轉(zhuǎn)，調(diào)速器連桿和離心力鋼球平面式轉(zhuǎn)動(dòng)，使進(jìn)入風(fēng)艙的風(fēng)量中心部分產(chǎn)生渦流，形成進(jìn)風(fēng)阻力，裝在離心調(diào)速器組件(23)下端的軸流式風(fēng)扇(24)沿渦輪軸(21)向上軸向形成軸流風(fēng)壓，不斷向上吹開離心調(diào)速器組件(23)所產(chǎn)生的渦流，并同時(shí)輔助增強(qiáng)風(fēng)艙的進(jìn)風(fēng)最。
檢查和維護(hù)在定期檢查和維護(hù)時(shí)，為使渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，先打開轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙檢查門(27)，使經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)的進(jìn)風(fēng)量，從轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙檢查門(29)直接排出，渦輪失去風(fēng)壓的推力而停轉(zhuǎn)，即進(jìn)行下段轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙內(nèi)的維護(hù)；按需要在打開轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙檢查門(27)的同時(shí)打開固定風(fēng)艙檢查門(17)以便對(duì)固定風(fēng)艙(9)及發(fā)電機(jī)(19)的維護(hù)或檢修。
權(quán)利要求1.一種大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其中包括基座底板(1)、基座(2)、支承環(huán)(3)、鋼滾(4)、防塵環(huán)(5)、風(fēng)向板(6)風(fēng)向板加強(qiáng)桿(7)、轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙(8)、固定風(fēng)艙(9)、旋轉(zhuǎn)艙門(10)、下渦輪組件(11)、艙體骨架(12)、上渦輪組件(13)、主動(dòng)力渦輪組件(14)、艙體骨架環(huán)(15)、十字大梁組件(16)、固定風(fēng)艙檢查門(17)、排風(fēng)筒(18)、發(fā)電機(jī)(19)、增速器(20)、渦輪軸(21)、滑動(dòng)平鍵(22)離心調(diào)速器組件(23)、軸流風(fēng)扇(24)、渦輪軸軸承座(25)、渦輪軸支柱(26)、轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙檢查門(27)、防護(hù)網(wǎng)(28)、轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口(29)；其特征在于下端焊有方形平板的基座(2)，上端焊接在圓形基座底板(1)的下面，基座(2)下端的方形平板與地面水泥基礎(chǔ)相連接，在圓形基座底板(1)的周邊上側(cè)裝有槽鋼制成的六根立柱式艙體骨架(12)，在立柱式艙體骨架(12)的頂端水平安裝用槽鋼制成的圓形艙體骨架環(huán)(15)，在圓形艙體骨架環(huán)(15)的上部裝有用橢圓形截面鋼材制成的“十字型”大梁組件(16)，在立柱式艙體骨架(12)周圍套裝上部為錐體形下部為圓筒形鋼板制成的固定風(fēng)艙(9)，在固定風(fēng)艙(9)的錐體上端安裝鋼板制成的圓形排風(fēng)筒(18)，在固定風(fēng)艙(9)的錐體的側(cè)面開有立長(zhǎng)方口，長(zhǎng)方口外側(cè)裝有檢查門(17)；在圓形基座底板(1)的周邊裝有角鋼制成的且留有邊槽的支承鋼環(huán)(3)，在支承鋼環(huán)(3)圓周邊槽內(nèi)，向中心方向排列裝有一圓周圓柱形鋼滾(4)，在支承鋼環(huán)(3)的上側(cè)，在用鋼板制成的圓筒形風(fēng)艙(8)的下端外周圍，套裝并焊接上用角鋼制成的且外側(cè)邊向下的防塵圓環(huán)(5)在艙體骨架(12)周圍套裝圓筒形風(fēng)艙(8)其根部圓周橫角直接落在鋼滾(4)上，在圓筒形風(fēng)艙(8)的正面開有方形口(29)，在方形口(29)的正面裝有鐵絲網(wǎng)制成鐵紗網(wǎng)(28)，方形口(29)的左右兩側(cè)分別裝有用鋼板制成的橫向安裝且兩側(cè)分開風(fēng)向計(jì)形式的平板(6)，在平板(6)與圓筒形風(fēng)艙(8)之間，左右兩側(cè)分別裝有兩根用鋼棒制成的支桿(7)，在圓筒形風(fēng)艙(8)的背面180度處，裝有鋼板制成的方形檢查門(27)；在圓形基座底板(1)的中心位置立式安裝鋼制圓形支柱(26)，在圓形支柱(26)的上端裝有軸承座(25)在軸承內(nèi)立式安裝圓形鋼軸(21)在圓形鋼軸(21)的下端，代軸承的軸承座(25)上部裝有鋼板制成的風(fēng)扇(24)在風(fēng)扇(24)的上側(cè)安裝有離心調(diào)速器組件(23)，在圓形鋼軸(21)上套裝下渦輪(11)和上渦輪(13)，在圓形鋼軸(21)的上部固定安裝主渦輪(14)，穿過(guò)“十字形”大梁組件(16)中心圓孔的圓形鋼軸(21)的上端與增速器(20)的下伸軸相連接，增速器(20)的上伸軸與發(fā)電機(jī)(19)的下伸軸相連接，在上渦輪(13)和下渦輪(11)的外圓上裝有鋼板制成的圓筒式旋轉(zhuǎn)艙門(10)，在圓形鋼軸(21)下半部外圓上套裝圓柱式彈簧。
專利摘要本實(shí)用新型是一種大功率風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，是目前正在使用的單柱螺旋槳式小形風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的換代產(chǎn)品，單臺(tái)發(fā)電量高，占地面積少，便于組建大功率的風(fēng)力發(fā)電廠。其特征在于，設(shè)有圓筒形風(fēng)艙，分為上下兩段，上段為固定風(fēng)艙，下段為轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙，且轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙正面開有進(jìn)風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)口兩側(cè)，裝有風(fēng)向板，以保持進(jìn)風(fēng)口永久處于迎風(fēng)狀態(tài)，在圓筒風(fēng)艙內(nèi)水平安裝三層渦輪，即主動(dòng)力渦輪、上渦輪和下渦輪，在上下渦輪周邊裝有圓筒形旋轉(zhuǎn)艙門，在旋轉(zhuǎn)艙門中心的渦輪軸上，裝有離心調(diào)速器，在主動(dòng)力渦輪上端立式安裝增速器和發(fā)電機(jī)，且發(fā)電機(jī)軸與渦輪軸相連通。在運(yùn)行中，風(fēng)量經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)艙進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)艙，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)發(fā)電；離心調(diào)速器控制風(fēng)量轉(zhuǎn)速和電壓。
文檔編號(hào)F03D9/00GK2869371SQ200520105569
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者侯永財(cái) 申請(qǐng)人:侯永財(cái)