專利名稱：恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體是指一種恒速翼展型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)按旋轉(zhuǎn)軸的方向可以分為水平軸和垂直軸兩種。目前，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)制造比較復(fù)雜，具有如下不足1)葉輪占據(jù)空間和占地面積大；2)葉輪受風(fēng)不均，特別是懸空安裝的葉片還要承受風(fēng)的巨大正壓力，3) 造價(jià)高，單機(jī)功率越大，成本越高。相比之下，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有很多的優(yōu)點(diǎn)。但是，目前的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速的變化而變化，造成了發(fā)電的不穩(wěn)定性，為了克服發(fā)電穩(wěn)定性，通常在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上設(shè)有一個(gè)葉片調(diào)整機(jī)構(gòu)，使機(jī)構(gòu)復(fù)雜化，也大大消耗了風(fēng)的能量，制約了垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種新型恒速翼展型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)能在風(fēng)速變化時(shí)通過(guò)機(jī)構(gòu)的變化而調(diào)節(jié)風(fēng)輪的受風(fēng)面積，并改變距離地面的高度，從而保持風(fēng)輪恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，且運(yùn)行平穩(wěn)，啟動(dòng)風(fēng)速小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本發(fā)明的技術(shù)方案如下恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由風(fēng)輪、塔架、液壓缸、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)垂直式安裝，其中制動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)，齒輪箱，液壓動(dòng)力系統(tǒng)，液壓缸依次安裝在塔架內(nèi)部。所述的風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪由葉片、四邊形連桿機(jī)構(gòu)、支桿、上鋼筒、下鋼筒組成，其中葉片與四邊形連桿機(jī)構(gòu)連接，四邊形連桿機(jī)構(gòu)與上鋼筒連接，支桿與下鋼筒連接，風(fēng)輪有六個(gè)葉片，六組葉片圍繞下鋼筒等距分布，保證風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。所述的上鋼筒與塔架用軸承連接，只能繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，下鋼筒用直線軸承與塔架連接，既能繞塔架轉(zhuǎn)動(dòng)，又能液壓缸作用下作軸向運(yùn)動(dòng)。所述的液壓缸置于下鋼筒內(nèi)部，可推動(dòng)下鋼筒上下運(yùn)動(dòng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作時(shí)當(dāng)輸入風(fēng)速較大時(shí)，液壓缸主動(dòng)縮回，使下鋼筒下降，帶動(dòng)支桿向下運(yùn)動(dòng)，支桿使四邊形連桿機(jī)構(gòu)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致葉片同時(shí)向下、向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，風(fēng)輪的受風(fēng)面積和距地高度同時(shí)變小，輸入風(fēng)能變少；相反，當(dāng)輸入風(fēng)速較小時(shí)，液壓缸伸出，使下鋼筒上升帶動(dòng)支桿向上運(yùn)動(dòng)，支桿又使四邊形連桿機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致風(fēng)輪葉片同時(shí)向上及向外運(yùn)動(dòng)，風(fēng)輪的受風(fēng)面積和距地高度同時(shí)變大，輸入風(fēng)能增加。通過(guò)液壓缸主動(dòng)伸長(zhǎng)和收縮，來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)輪的受風(fēng)面積和距地高度，可以保證風(fēng)速大小變化時(shí)，風(fēng)力機(jī)較好地保持恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證了發(fā)電的穩(wěn)定性。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)采用六組葉片，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)改變風(fēng)輪的受風(fēng)面積和距地高度，使在風(fēng)速大小變化時(shí)，風(fēng)輪保持恒速轉(zhuǎn)動(dòng)。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有啟動(dòng)風(fēng)速小，噪聲干擾低等優(yōu)點(diǎn)。


圖1恒速翼展型風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中葉片1、四邊形連桿機(jī)構(gòu)2、支桿3、上鋼筒4、下鋼筒5、塔架6、液壓缸7、液壓動(dòng)力系統(tǒng)8、齒輪箱9、發(fā)電機(jī)10、制動(dòng)系統(tǒng)1具體實(shí)施例方式如圖1所示，恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由葉片1、四邊形連桿機(jī)構(gòu)2、支桿3、上鋼筒 4、下鋼筒5、塔架6、液壓缸7、液壓動(dòng)力系統(tǒng)8、齒輪箱9、發(fā)電機(jī)10、制動(dòng)系統(tǒng)11組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)垂直式安裝，其中制動(dòng)系統(tǒng)11，發(fā)電機(jī)10，齒輪箱9，液壓動(dòng)力系統(tǒng)8，液壓缸 7，下鋼筒5，上鋼筒4依次安裝在塔架6內(nèi)部；支桿3與下鋼筒5連接，四邊形連桿機(jī)構(gòu)2與上鋼筒4連接，葉片1與四邊形連桿機(jī)構(gòu)2連接，并構(gòu)成一組葉片垂直地面的風(fēng)輪，風(fēng)輪有六個(gè)葉片，六組葉片圍繞下鋼筒5等距分布，可保證風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。所述的風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪由葉片1、四邊形連桿機(jī)構(gòu)2、支桿3、上鋼筒4、下鋼筒5組成， 其中；葉片1與四邊形連桿機(jī)構(gòu)2連接，四邊形連桿機(jī)構(gòu)2與上鋼筒4連接，支桿3與下鋼筒5連接，風(fēng)輪有六個(gè)葉片，六組葉片圍繞下鋼筒等距分布，保證風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。所述的上鋼筒4與塔架6用軸承連接，只能繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，下鋼筒5用直線軸承與塔架6連接，既能繞塔架轉(zhuǎn)動(dòng)，又能液壓缸7作用下作軸向運(yùn)動(dòng)。所述的液壓缸7置于下鋼筒5內(nèi)部，可推動(dòng)下鋼筒5上下運(yùn)動(dòng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作時(shí)當(dāng)輸入風(fēng)速較大時(shí)，液壓缸7主動(dòng)縮回，使下鋼筒5下降，帶動(dòng)支桿3向下運(yùn)動(dòng)，支桿3使四邊形連桿機(jī)構(gòu)2向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致葉片1同時(shí)向下、向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，風(fēng)輪的受風(fēng)面積和距地高度同時(shí)變小，輸入風(fēng)能變少；相反，當(dāng)輸入風(fēng)速較小時(shí)，液壓缸 7伸出，使下鋼筒5上升帶動(dòng)支桿3向上運(yùn)動(dòng)，支桿3又使四邊形連桿機(jī)構(gòu)2向外運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致風(fēng)輪葉片同時(shí)向上及向外運(yùn)動(dòng)，風(fēng)輪的受風(fēng)面積和距地高度同時(shí)變大，輸入風(fēng)能增加。 通過(guò)液壓缸主動(dòng)伸長(zhǎng)和收縮，來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)輪的受風(fēng)面積和距地高度，可以保證風(fēng)速大小變化時(shí)，風(fēng)力機(jī)較好地保持恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證了發(fā)電的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制裝置，其特征在于恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由風(fēng)輪、塔架、液壓缸、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)垂直式安裝， 制動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)，齒輪箱，液壓動(dòng)力系統(tǒng)，液壓缸依次安裝在塔架內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制裝置，其特征在于所述的風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪由葉片、四邊形連桿機(jī)構(gòu)、支桿、上鋼筒、下鋼筒組成，其中葉片與四邊形連桿機(jī)構(gòu)連接，四邊形連桿機(jī)構(gòu)與上鋼筒連接，支桿與下鋼筒連接，風(fēng)輪有六個(gè)葉片，六組葉片圍繞下鋼筒等距分布，保證風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制裝置，其特征在于所述的上鋼筒與塔架用軸承連接，只能繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，下鋼筒用直線軸承與塔架連接，既能繞塔架轉(zhuǎn)動(dòng)，又能液壓缸作用下作軸向運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制裝置，其特征在于所述的液壓缸置于下鋼筒內(nèi)部，可推動(dòng)下鋼筒上下運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種恒速翼展型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制裝置，該機(jī)構(gòu)包括風(fēng)輪、塔架、液壓缸、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)。其中風(fēng)輪系統(tǒng)由葉片、四邊形連桿機(jī)構(gòu)、支桿、上鋼筒、下鋼筒組成，風(fēng)輪采用六葉片結(jié)構(gòu)，垂直安裝在塔架之上，風(fēng)輪通過(guò)齒輪箱與發(fā)電機(jī)連接，液壓動(dòng)力系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)安裝在塔架內(nèi)部，風(fēng)力機(jī)通過(guò)四邊形連桿機(jī)構(gòu)的變化來(lái)改變機(jī)翼的有效受風(fēng)面積和距地高度，使發(fā)電機(jī)機(jī)在恒速下運(yùn)行。本發(fā)明具有轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、啟動(dòng)風(fēng)速小、噪聲干擾低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03D3/06GK102162426SQ20101011021
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月21日
發(fā)明者王存堂, 趙國(guó)華 申請(qǐng)人:王存堂, 趙國(guó)華