專利名稱：：立軸型風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機，特別涉及一種立軸型可控雙葉組合式風(fēng)力發(fā)電機。
背景技術(shù)：
：風(fēng)力發(fā)電機分為水平軸型和立軸型。立軸型風(fēng)力發(fā)電機的一個技術(shù)難點是，在強風(fēng)時保證其風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不超出塔架等機械結(jié)構(gòu)的安全范圍。為此，中國ZL85105331.9號專利等現(xiàn)有立軸型風(fēng)力發(fā)電機裝設(shè)了主副葉片結(jié)構(gòu)，每組葉片配置一個離心擺彈簧調(diào)速裝置，用以調(diào)節(jié)并控制主葉片與副葉片之間的變角與回位，從而調(diào)節(jié)風(fēng)輪的力矩，使風(fēng)輪在強風(fēng)時的轉(zhuǎn)速也不至于過高。它的不足之處在于，需要配置與葉片組相同數(shù)量的離心擺，還有一個套在垂直轉(zhuǎn)軸上的彼此可相對轉(zhuǎn)動的鋼管，管壁上固定有與離心擺數(shù)量相同的回位拉簧板、離心擺拉簧掛耳板、滑道板等部件，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，風(fēng)輪調(diào)速精度比較低，而且離心擺拉簧外置，增加了故障率和維護難度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種立軸型風(fēng)力發(fā)電機，它能夠根據(jù)風(fēng)力實現(xiàn)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)，而且調(diào)速精度高，維護容易。本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)電機包括風(fēng)輪、風(fēng)輪機座、塔架和塔柱。塔柱、風(fēng)輪機座和塔架上下布局，依次銜接，三部分由圓柱體定位。塔架的底部為基座。風(fēng)輪呈放射狀裝置于風(fēng)輪機座上。風(fēng)輪機座內(nèi)置主軸和發(fā)電機座，主軸通過軸承與風(fēng)輪機座聯(lián)接，發(fā)電機裝置于發(fā)電機座上。其中，所述風(fēng)輪至少為兩組葉片，每組葉片由主葉片和副葉片構(gòu)成，均直立平行安置，主葉片與副葉片通過連桿機構(gòu)聯(lián)接在一起。在每一葉片組與塔柱之間設(shè)置一條調(diào)速拉索，在塔柱內(nèi)設(shè)置匯合接頭和牽拉裝置；其中，各調(diào)速拉4索的遠(yuǎn)心端分別聯(lián)接各葉片組副葉片，近心端集中聯(lián)接于匯合接頭，匯合接頭聯(lián)接牽拉裝置；所述牽拉裝置為加載彈簧機構(gòu)或配重升降機構(gòu)。所述牽拉裝置可以為加載彈簧機構(gòu)。加載彈簧機構(gòu)設(shè)置在塔柱內(nèi)，包括圓柱彈簧、套筒和滑輪。圓柱彈簧裝置于套筒內(nèi)，中心有一根芯軸，芯軸的上端壓迫彈簧，芯軸下端穿過套筒與匯合接頭相聯(lián)接。各調(diào)速拉索近心端引入塔柱內(nèi)，經(jīng)滑輪轉(zhuǎn)向后固定在匯合接頭上。所述牽拉裝置也可以為配重升降機構(gòu)。配重升降機構(gòu)包括定滑輪、配重件和繩夾板。定滑輪設(shè)置在塔柱內(nèi)，與匯合接頭固定聯(lián)接；配重件通過軸承與發(fā)電機動力軸輸出端插裝在一起；在發(fā)電機動力軸相對兩側(cè)槽孔中設(shè)置可滑動繩夾板，繩夾板與配重件相聯(lián)。調(diào)速拉索引入塔柱內(nèi)經(jīng)定滑輪轉(zhuǎn)向后下伸至發(fā)電機動力軸的軸孔內(nèi)，通過繩夾套固定在繩夾板上。作為配重升降機構(gòu)的改進，聯(lián)接配重件與發(fā)電機動力軸輸出端的軸承設(shè)置有上內(nèi)襯和下內(nèi)襯，將固定配重件的繩夾板定位在上內(nèi)襯和下內(nèi)襯中，配重件緊固在下內(nèi)襯的下端。作為配重升降機構(gòu)的進一步改進，在配重件上設(shè)置多組螺孔，在螺孔中設(shè)置螺桿，螺桿上插裝配重塊，用以調(diào)節(jié)配重升降機構(gòu)的載荷。作為本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)電機的又一改進，可以在塔柱內(nèi)的匯合接頭上聯(lián)接一剎車?yán)瓧U，剎車?yán)瓧U下行至發(fā)電機軸端與一轉(zhuǎn)換接頭相聯(lián)接，轉(zhuǎn)換接頭的下端通過剎車鋼索與速度控制手柄相連，速度控制手柄固定在塔架基座上。轉(zhuǎn)動控制手柄，帶動剎車?yán)瓧U，通過匯合接頭使?fàn)坷b置中的加載彈簧壓縮，或者使?fàn)坷b置中的配重件上移，從而使調(diào)速拉索松弛，解除對副葉片的拉力，副葉片在離心力作用下向離心方向偏轉(zhuǎn)，與主葉呈合攏狀態(tài)，使葉輪轉(zhuǎn)動速度降低。因此，所附加的剎車?yán)瓧U結(jié)構(gòu)是人工控制的強行減速機構(gòu)，是在本發(fā)明自動調(diào)速結(jié)構(gòu)之外附加的又一道安全保險裝置。作為本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)電機的又一改進，在塔柱和風(fēng)輪機座交界處設(shè)置機械鎖。該機械鎖包括一個套有彈簧的銷軸，在主軸端部設(shè)置帶有插入孔的回轉(zhuǎn)盤，在發(fā)電機機座上設(shè)置鎖套及鎖拉索；銷軸插入鎖套中，其下端穿過鎖套與鎖拉索相連，鎖拉索繞置在軸承外側(cè)的滑輪上，其端部聯(lián)接鎖拉索控制手柄，鎖拉索控制手柄固定在塔架基座處。扳動控制手柄，使機械鎖的銷軸插入回轉(zhuǎn)盤中或縮至鎖套內(nèi)，從而鎖定主軸和風(fēng)輪機座。在對風(fēng)力發(fā)電機進行檢修、維護時使用，以保證人員和設(shè)備安全。作為本發(fā)明一種立軸型風(fēng)力發(fā)電機的更進一步改進，在風(fēng)輪塔柱和風(fēng)輪機座交界處還設(shè)置有迷宮型密封件。該密封件由多層薄鋼片疊加構(gòu)成，并在密封件中填充潤滑脂；在主軸上端分別設(shè)置有環(huán)形油槽、注油孔及排水通道，主軸下端設(shè)有倒置的導(dǎo)油杯和接油盤。此迷宮型密封件能夠阻止灰塵侵入軸承。通過主軸上端的油槽和注油孔，以及下端的倒置的導(dǎo)油杯和接油盤，可以實施對軸承的清洗，并根據(jù)季節(jié)更替給軸承注入不同潤滑油；主軸上端的排水通道能夠及時將雨水排除。本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)電機運行原理是，當(dāng)風(fēng)輪低速運行時，彈簧力或重錘力通過調(diào)速拉索牽拉副葉片，使副葉片和主葉片處于直立平行狀態(tài)；在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快時，葉片離心力增大，當(dāng)副葉片離心力大于彈簧力或重錘力時，副葉片向離心方向轉(zhuǎn)動一定角度，副葉片的轉(zhuǎn)動通過連桿機構(gòu)帶動主葉片向近心方向轉(zhuǎn)動，從而使主副葉片呈合攏狀態(tài)，葉片受力減小，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速放緩；隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速放緩，葉片離心力也隨之降低，在彈簧力或重錘力作用下，主副葉片又恢復(fù)原位。如此往復(fù)，實現(xiàn)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)。并因為各調(diào)速拉索的近心端均固定在一個匯合接頭上再與牽拉裝置聯(lián)接，所以各葉片組能夠同步地轉(zhuǎn)動、同步地合攏與復(fù)位。本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)電機的上述結(jié)構(gòu)保證了發(fā)電輸出穩(wěn)定，而且不至于在強風(fēng)時因風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過快而危及設(shè)備安全。特別是牽拉裝置設(shè)置于塔柱內(nèi)，大大減少了維修工作量，還使調(diào)速精度提高，便于控制，安全可靠。圖1是本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1俯視圖3是本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)動機的牽拉裝置一種實施方案局部放大示意圖4是本發(fā)明立軸型風(fēng)力發(fā)動機的牽拉裝置另一種實施方案局部放大示意圖。圖中標(biāo)號所表示的部件或部位是l主葉片2副葉片3連桿機構(gòu)4塔柱<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機的具體實施方式作進一步說明。圖1、2所示為本發(fā)明三組葉片立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其結(jié)構(gòu)包括安裝有風(fēng)輪的風(fēng)輪塔柱4和自上而下依次與風(fēng)輪塔柱4立軸聯(lián)接在一起的風(fēng)輪機座8、塔架IO和基座11。三組葉片沿水平圓周間隔布置。每組葉片包括主葉片1和副葉片2，主副葉片通過連桿機構(gòu)3聯(lián)接在一起；風(fēng)輪機座8通過軸承座7與主軸6聯(lián)接在一起，在主軸6的下端設(shè)置發(fā)電機9。在每一葉片組與塔柱之間設(shè)置一條調(diào)速拉索16，在塔柱內(nèi)設(shè)置匯合接頭14和牽拉裝置。其中，各調(diào)速拉索16的遠(yuǎn)心端分別聯(lián)接各葉片組副葉片2，近心端集中聯(lián)接于匯合接頭14，匯合接頭14聯(lián)接牽拉裝置；牽拉裝置可以是如圖3所示的加載彈簧機構(gòu)，也可以是如圖4所示的配重升降機構(gòu)。如圖3所示，加載彈簧機構(gòu)包括設(shè)置在塔柱4內(nèi)的套筒12和滑輪15及位于滑輪15下端的匯合接頭14。套筒12內(nèi)置有彈簧13，彈簧13的芯軸下端穿過套筒12與匯合接頭14相聯(lián)接。此實施例的匯合接頭同時連接來自三組葉片的三條調(diào)速拉索16、彈簧芯軸13的下端和剎車?yán)瓧U17的上端，共集結(jié)五個接頭，故可稱"五合一接頭"。如圖4所示，配重升降機構(gòu)包括在塔柱4內(nèi)設(shè)置定滑輪27。與圖3所示實施例相比，本實施例的定滑輪27代替上述加載彈簧機構(gòu)的滑輪15和彈簧芯軸13，與匯合接頭聯(lián)接，故本實施例的匯合接頭也是"五合一接頭"。配重件31通過軸承36與發(fā)電機動力軸30輸出端插裝在一起，在發(fā)電機動力軸30的軸體的相對兩側(cè)設(shè)置有槽孔，槽孔中設(shè)置有可滑動繩夾板28，繩夾板28與配重件31相聯(lián)。調(diào)速拉索16的近心端穿入塔柱4內(nèi)，經(jīng)定滑輪27轉(zhuǎn)向后，下伸至發(fā)電機動力軸30的中心孔，通過繩夾套29夾緊固定在繩夾板28上。上述軸承35包括上內(nèi)襯34和下內(nèi)襯33，上內(nèi)襯34和下內(nèi)襯33將繩夾板28定位，而配重件31又緊固在軸承下內(nèi)襯33的下端。另外，為方便增加或減少配重升降機構(gòu)載荷，在配重件31的配重體上設(shè)置有多個螺紋孔32，在螺紋孔32中設(shè)置有螺桿，螺桿上插裝有配重鐵。正常運轉(zhuǎn)時，配重件31懸掛在繩夾板28上，與發(fā)電機動力軸30—起旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)風(fēng)輪低速運行時，副葉片2的離心力與彈簧13的拉力或配重件31的重力相平衡，副葉片2與主葉片1呈直立平行狀態(tài)。在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快時，副葉片2的離心力超過彈簧13的拉力或配重件31的重力，主、副葉片相對轉(zhuǎn)動使二者呈合攏狀態(tài)，使得風(fēng)輪轉(zhuǎn)動速度逐漸放緩；當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速降到一定值時，彈簧力或者配重力又大于副葉片2的離心力，主葉片1與副葉片2恢復(fù)平行狀態(tài)。隨著風(fēng)向和風(fēng)力的變化，葉片的轉(zhuǎn)動往復(fù)進行，通過每組葉片中的主葉片與副葉片之間的變角與回位的自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)。在裝置加載彈簧機構(gòu)或配重升降機構(gòu)時，還在匯合接頭14上聯(lián)接剎車?yán)瓧U17。剎車?yán)瓧U17先后穿越風(fēng)輪塔柱4、主軸6和發(fā)電機9軸中心，下行至發(fā)電機9軸端與轉(zhuǎn)換接頭23相聯(lián)接，轉(zhuǎn)換接頭23的下端經(jīng)剎車鋼索24與速度控制手柄26相連，速度控制手柄26固定在基座11上。當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動速度過高時，人為扳動設(shè)于基座處的速度控制手柄26，拉動剎車?yán)瓧U17，使加載彈簧壓縮或使配重重錘上移，解除調(diào)速拉索16對副葉片2的拉力，主葉片1與副葉片2在離心力作用下呈合攏狀態(tài)而使葉輪轉(zhuǎn)動減速，保證在強風(fēng)時不至于因風(fēng)輪轉(zhuǎn)動過快而危及設(shè)備安全。為在對機器設(shè)備進行檢修、維護時使風(fēng)輪靜止不動，還在風(fēng)輪塔柱4和風(fēng)輪機座8的交界處設(shè)置機械鎖。該機械鎖包括一個套有彈簧的銷軸20、設(shè)置在主軸6端部的回轉(zhuǎn)盤19中的插入孔和固定在軸承座7上的鎖套及鎖拉索21。銷軸20插入鎖套中，其下端穿過鎖套與所述鎖拉索21相連，鎖拉索21繞置在軸承座7外側(cè)的滑輪22上，其端部接至鎖拉索控制手柄25，鎖拉索控制手柄25固定在基座11上。當(dāng)扳動鎖拉索21拉緊鋼絲時，銷軸20克服彈簧力縮至鎖套內(nèi)；當(dāng)扳動鎖拉索21松弛鋼絲時，則銷軸20在彈簧力的作用下伸出鎖套，8插入回轉(zhuǎn)盤19中的插入孔內(nèi)，從而將主軸6和風(fēng)輪機座8鎖定。為了提高主軸軸承的使用壽命，在風(fēng)輪塔柱4和風(fēng)輪機座8的交界處還設(shè)置有迷宮型密封件18，該密封件由多層薄鋼片疊加構(gòu)成，其中填充潤滑脂，以阻止灰塵侵入軸承座7;在主軸6上端設(shè)有環(huán)形油槽36和注油孔5，下端設(shè)有倒置的導(dǎo)油杯和接油盤39,可以對軸承進行清洗，并在不同季節(jié)更換不同潤滑油。另外，在主軸6的上端還設(shè)置有集水通道37和排水通道38，防止雨水通過螺栓與螺孔的間隙進入軸承座7內(nèi)。權(quán)利要求1.一種立軸型風(fēng)力發(fā)電機，包括風(fēng)輪、風(fēng)輪機座、塔架和塔柱，其風(fēng)輪至少為兩組葉片，每組葉片由主葉片和副葉片構(gòu)成，均直立平行設(shè)置，主葉片與副葉片通過連桿機構(gòu)聯(lián)接在一起，其特征在于，在每一葉片組與塔柱之間設(shè)置一條調(diào)速拉索，在塔柱內(nèi)設(shè)置匯合接頭和牽拉裝置；其中，各調(diào)速拉索的遠(yuǎn)心端分別聯(lián)接各葉片組副葉片，近心端集中聯(lián)接于匯合接頭，匯合接頭聯(lián)接牽拉裝置；所述牽拉裝置為加載彈簧機構(gòu)或配重升降機構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，所述加載彈簧機構(gòu)包括圓柱彈簧、套筒和滑輪；圓柱彈簧裝置于套筒內(nèi)，中心有一根芯軸，芯軸的上端壓迫彈簧，芯軸下端穿過套筒與匯合接頭聯(lián)接；各調(diào)速拉索近心端引入塔柱內(nèi)，經(jīng)滑輪轉(zhuǎn)向后固定在匯合接頭上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，所述配重升降機構(gòu)包括與所述匯合接頭固定聯(lián)接的定滑輪、通過軸承與發(fā)電機動力軸輸出端插裝在一起的配重件、以及設(shè)置在發(fā)電機動力軸相對兩側(cè)槽孔中的繩夾板；繩夾板與配重件相聯(lián)，調(diào)速拉索經(jīng)定滑輪轉(zhuǎn)向后下伸至發(fā)電機動力軸的軸孔內(nèi)，通過繩夾套固定在繩夾板上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，所述軸承包括上內(nèi)襯和下內(nèi)襯，所述繩夾板定位于上內(nèi)襯與下內(nèi)襯中，所述配重件緊固在下內(nèi)襯的下端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，在所述配重件上設(shè)置多組螺孔，在每個螺孔中設(shè)置螺桿，螺桿上插裝配重鐵。6.根據(jù)權(quán)利要求l一5中任一權(quán)利要求所述的立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，在所述匯合接頭處還設(shè)有剎車?yán)瓧U，該剎車?yán)瓧U下行至發(fā)電機軸端與電機軸的轉(zhuǎn)換接頭相聯(lián)接，轉(zhuǎn)換接頭的下端通過剎車鋼索與速度控制手柄相聯(lián)，速度控制手柄固定在塔架基座上。7.根據(jù)權(quán)利要求1—5任一權(quán)利要求所述的立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，在風(fēng)輪塔柱和風(fēng)輪機座的交界處還設(shè)置機械鎖，該機械鎖包括一個套有彈簧的銷軸、設(shè)置在主軸端部的回轉(zhuǎn)盤中的插入孔和固定在軸承上的鎖套及鎖拉索；所述銷軸插入鎖套中，其下端穿過鎖套與鎖拉索相連，鎖拉索繞置在機座外側(cè)的滑輪上，其端部聯(lián)接鎖拉索控制手柄，鎖拉索控制手柄固定在塔架基座上。8.根據(jù)權(quán)利要求l一5任一權(quán)利要求所述的立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，在風(fēng)輪塔柱和風(fēng)輪機座交界處還設(shè)置有迷宮型密封件，該密封件由多層薄鋼片疊加構(gòu)成，并在密封件中填充潤滑脂；在主軸上端分別設(shè)置有環(huán)形油槽、注油孔及排水通道，主軸下端設(shè)有倒置的導(dǎo)油杯和接油盤。全文摘要本發(fā)明涉及一種立軸型風(fēng)力發(fā)電機，其風(fēng)輪至少為兩組葉片，每組葉片由主葉片和副葉片構(gòu)成，均直立平行設(shè)置，主葉片與副葉片通過連桿機構(gòu)聯(lián)接，同時設(shè)置與葉片組相同數(shù)量的調(diào)速拉索，各調(diào)速拉索的遠(yuǎn)心端分別聯(lián)接各葉片組副葉片，各調(diào)速拉索的近心端則集中聯(lián)接在風(fēng)輪塔柱內(nèi)的匯合接頭，匯合接頭聯(lián)接位于塔柱內(nèi)的加載彈簧機構(gòu)或配重升降機構(gòu)。本發(fā)明能夠根據(jù)風(fēng)力實現(xiàn)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)，調(diào)速精度高，安全可靠。文檔編號F03D3/00GK101566123SQ200910136770公開日2009年10月28日申請日期2009年5月15日優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日發(fā)明者謝永文申請人:宜昌神風(fēng)科技有限公司