一種風(fēng)力發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置，尤其是涉及一種海上垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置由于葉片在一個小圓圈范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，它產(chǎn)生的力矩小，所以對風(fēng)能的利用率低，并順風(fēng)做正功，逆風(fēng)做負(fù)功。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種高效采集并利用風(fēng)能做正功的裝置，它既可以根據(jù)需要增大風(fēng)帆葉片的受風(fēng)面積和增加風(fēng)帆葉片的數(shù)量來提高了對風(fēng)力的利用，還在機(jī)架正面的長方形通風(fēng)口上設(shè)有導(dǎo)風(fēng)裝置，用于引導(dǎo)風(fēng)力方向和增大有效風(fēng)力效果，也可以通過增大抓臂有效做功的距離矢量增大力矩，提高了風(fēng)能的利用效率，風(fēng)帆葉片與水平面的傾斜，由于“伯努利”原理產(chǎn)生的一種升力，將風(fēng)帆片重量減輕，輕飄懸浮在導(dǎo)軌裝置的運(yùn)行區(qū)內(nèi)，進(jìn)一步增大了對風(fēng)能的利用。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種風(fēng)力發(fā)電裝置，包括浮體裝置和設(shè)置在所述浮體裝置上方的機(jī)架平臺，所述機(jī)架平臺上設(shè)有機(jī)架和機(jī)架支撐架，所述機(jī)架內(nèi)設(shè)有導(dǎo)軌裝置、風(fēng)帆葉片組、2或4個工作輪和與工作輪相匹配的傳動軸和發(fā)電機(jī)，每個工作輪匹配一根傳動軸和一個發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)帆葉片組安裝在所述導(dǎo)軌裝置內(nèi)并且在所述導(dǎo)軌裝置內(nèi)轉(zhuǎn)動從而帶動所述工作輪轉(zhuǎn)動，所述工作輪通過傳動軸與所述發(fā)電機(jī)相連；所述浮體裝置設(shè)置在所述機(jī)架平臺下部使其浮在水面上；所述機(jī)架支撐架將所述機(jī)架設(shè)置在所述機(jī)架平臺上方。
[0005]進(jìn)一步，所述導(dǎo)軌裝置包括變角導(dǎo)軌圈、上導(dǎo)軌圈和下導(dǎo)軌圈，所述變角導(dǎo)軌圈、上導(dǎo)軌圈和下導(dǎo)軌圈均為兩根直線導(dǎo)軌和連接所述兩根直線導(dǎo)軌的兩個弧形導(dǎo)軌組成，所述上導(dǎo)軌圈和下導(dǎo)軌圈關(guān)于變角導(dǎo)軌圈所在平面呈鏡像對稱；所述風(fēng)帆葉片組由多個風(fēng)帆葉片組成，并且所述風(fēng)帆葉片的重心落入所述上導(dǎo)軌圈和下導(dǎo)軌圈內(nèi)，使得各風(fēng)帆葉片接受風(fēng)力和鋼繩的牽引力在導(dǎo)軌裝置上等間距地流暢運(yùn)動。
[0006]所述風(fēng)帆葉片的頂部和底部均設(shè)有萬向十字輪，該萬向十字輪行走于上導(dǎo)軌圈或下導(dǎo)軌圈內(nèi)，行走于上導(dǎo)軌圈內(nèi)的萬向十字輪通過鋼繩等距地串聯(lián)，行走于下導(dǎo)軌圈內(nèi)的萬向十字輪通過鋼繩等距地串聯(lián)，所述風(fēng)帆葉片內(nèi)側(cè)的中間部位設(shè)有抓臂，所述變角導(dǎo)軌圈內(nèi)設(shè)有萬向變角輪，所述抓臂的中間部位與萬向十字輪相連；所述萬向十字輪既能在導(dǎo)軌裝置內(nèi)行走以實(shí)現(xiàn)風(fēng)帆葉片組在軌道裝置內(nèi)的循環(huán)運(yùn)動，又能在導(dǎo)軌裝置內(nèi)水平轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)風(fēng)帆葉片組在軌道裝置內(nèi)的角度改變。
[0007]所述風(fēng)帆葉片與水平面的傾斜角a為在80— 82°，在風(fēng)的作用下向前產(chǎn)生推力，同時根據(jù)“伯努利”原理還產(chǎn)生的一種升力，將風(fēng)帆片重量減輕，輕飄懸浮在導(dǎo)軌裝置的運(yùn)行區(qū)內(nèi)，所述風(fēng)帆葉片與水平面的傾斜角a為在80— 82°，所述風(fēng)帆葉片與導(dǎo)軌裝置的直線導(dǎo)軌呈β角，β為土(40° -50° )或土(130° -140° )，吹入導(dǎo)軌裝置直線導(dǎo)軌段的風(fēng)能夠使得風(fēng)帆葉片在導(dǎo)軌裝置上運(yùn)動，從而使得所述風(fēng)帆葉片組沿著所述變角導(dǎo)軌圈、上導(dǎo)軌圈和下導(dǎo)軌圈內(nèi)運(yùn)動。所述風(fēng)帆葉片在所述導(dǎo)軌裝置的弧形導(dǎo)軌內(nèi)變換角度；所述變角導(dǎo)軌圈的弧形導(dǎo)軌頂點(diǎn)為風(fēng)帆葉片角度變換的分界處，在此處的風(fēng)帆葉片的底邊平行于變角導(dǎo)軌圈中的直線段導(dǎo)軌。如果在此之前風(fēng)帆葉片與所述變角導(dǎo)軌的直線導(dǎo)軌段呈β角，β為130° -140°，則經(jīng)過分界處后風(fēng)帆葉片與所述變角導(dǎo)軌的直線導(dǎo)軌段呈β角，β變?yōu)?-130) ° - (-140) ° ;如果在此之前風(fēng)帆葉片與所述變角導(dǎo)軌的直線導(dǎo)軌段呈β角，β為40° -50°，則經(jīng)過分界處后風(fēng)帆葉片與所述變角導(dǎo)軌的直線導(dǎo)軌段呈β角，β 變?yōu)?-40) ° - (-50) °。
[0008]所述2或4個工作輪均勻分布在變角導(dǎo)軌圈內(nèi)，所述機(jī)架頂部、底部和導(dǎo)軌裝置的弧形導(dǎo)軌所對應(yīng)機(jī)架側(cè)面具有氣密性，所述機(jī)架正面和背面相對設(shè)有長方形通風(fēng)口，且機(jī)架正面的長方形通風(fēng)口上設(shè)有導(dǎo)風(fēng)裝置。
[0009]進(jìn)一步，所述萬向十字輪包括中間的較大垂直滾動輪一及兩側(cè)的較小垂直滾動輪二，所述垂直滾動輪一與其對應(yīng)的內(nèi)軌道圈、上導(dǎo)軌圈的頂部或下導(dǎo)軌圈的底部相接觸，垂直滾動輪一用于在上導(dǎo)軌圈的頂部或下導(dǎo)軌圈的底部行走。
[0010]所述變角導(dǎo)軌、上軌道圈和下軌道圈的軌道中設(shè)有軌道槽，并且其槽內(nèi)設(shè)有兩個凸起，所述凸起用于限定所述垂直滾動輪二向外脫離。
[0011]所述萬向十字輪上還設(shè)有水平滾動輪三，所述水平滾動輪三位于所述軌道槽內(nèi)，并且所述水平滾動輪三的軸心線與所述軌道槽的底平面垂直，所述水平滾動輪三與其中心軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在垂直滾動輪一下方，水平滾動輪三的中心軸與風(fēng)帆葉片相連；所述萬向變角輪由水平滾動輪四和所述水平滾動輪四的中心軸組成，所述水平滾動輪四的中心軸與所述抓臂的中間部位相連。
[0012]進(jìn)一步，所述工作輪的圓周上等距地設(shè)有卡槽，并且所述2或4個工作輪之間還設(shè)有鋼繩，所述鋼繩把2或4個工作輪串聯(lián)起來，所述鋼繩上等距設(shè)有與所述卡槽相適應(yīng)的等距栓，工作輪運(yùn)動過程中，卡槽與等距栓自動離合，所述抓臂的一端固接于風(fēng)帆葉片內(nèi)側(cè)的中間部位，另一端卡扣著等距栓，這樣風(fēng)帆葉片通過抓臂轉(zhuǎn)動工作輪，由于引入了抓臂，增大了風(fēng)帆葉片上所受風(fēng)力到水平滾動輪四的中心軸的距離矢量，力矩與距離矢量成正比，所以增大了力矩。
[0013]進(jìn)一步，所述浮體裝置由多個浮筒組成，多個浮筒相連既能增加浮力與又能提高穩(wěn)固作用。
[0014]進(jìn)一步，所述機(jī)架正面的長方形通風(fēng)口上設(shè)有導(dǎo)風(fēng)裝置，用于引導(dǎo)風(fēng)力方向和增大有效風(fēng)力效果，導(dǎo)風(fēng)裝置可以是喇叭口形狀，也可以是方形漏斗口形狀。
[0015]進(jìn)一步，還包括有與工作輪相對應(yīng)的傳動軸、離合器和變速器，所述工作輪通過傳動軸帶動變速器，所述變速器帶動發(fā)電機(jī)工作，所述傳動軸與變速器之間還設(shè)有離合器，正常工作時離合器合上，風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；檢修維護(hù)時，風(fēng)力小時，離合器斷開，發(fā)電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，變速器用于滿足發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，根據(jù)風(fēng)力大小，通過離合器的離合決定連接發(fā)電機(jī)數(shù)量。
[0016]進(jìn)一步，所述浮體裝置下設(shè)有海底沉樁，所述機(jī)架正面所對應(yīng)的浮體裝置通過鋼纜連接到海底沉樁，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能靈活地轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)風(fēng)裝置始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能，并進(jìn)一步用于提高風(fēng)力發(fā)電裝置的穩(wěn)固性。
[0017]進(jìn)一步，所述風(fēng)力發(fā)電裝置還包括設(shè)置在機(jī)架上的避雷裝置。
[0018]進(jìn)一步，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括風(fēng)力發(fā)電裝置及用于固定所述風(fēng)力發(fā)電裝置的固定連接支架，所述固定連接支架上設(shè)有用于轉(zhuǎn)動所述風(fēng)力發(fā)電裝置的液壓裝置，液壓裝置用于改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在海面上的方位。
[0019]進(jìn)一步，所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述液壓裝置為液壓油缸。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種新的風(fēng)力發(fā)電裝置，可以根據(jù)需要增大風(fēng)帆葉片的受風(fēng)面積和增加風(fēng)帆葉片的數(shù)量來提高了對風(fēng)力的利用；機(jī)架正面的長方形通風(fēng)口上設(shè)有導(dǎo)風(fēng)裝置，用于引導(dǎo)風(fēng)力方向和增大有效風(fēng)力效果；抓臂的引入增大了力矩，提高了風(fēng)能的利用效率。
【附圖說明】
[0021]圖1為風(fēng)力發(fā)電裝置的實(shí)施例1風(fēng)帆葉片與導(dǎo)軌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為實(shí)施例1的風(fēng)帆葉片與上導(dǎo)軌圈和下導(dǎo)軌圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為風(fēng)力發(fā)電裝置的實(shí)施例1俯視圖；
圖4為風(fēng)力發(fā)電裝置的實(shí)施例1正視圖；
圖5為風(fēng)力發(fā)電裝置的實(shí)施例2俯視圖；
圖6為實(shí)施例3的風(fēng)帆葉片與上導(dǎo)軌圈和下導(dǎo)軌圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為風(fēng)力發(fā)電裝置的實(shí)施例3俯視圖；
圖8為風(fēng)力發(fā)電裝置的實(shí)施例4俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1
參照圖1,圖2,圖3,圖4,其中f表示風(fēng)力方向，m表示運(yùn)動方向，本實(shí)施例包括浮體裝置18和設(shè)置在浮體裝置18上方的機(jī)架平臺19，機(jī)架平臺19上設(shè)有機(jī)架16和機(jī)架支撐架20，機(jī)架16內(nèi)設(shè)有導(dǎo)軌裝置23、風(fēng)帆葉片組24、2個工作輪2和發(fā)電機(jī)9，風(fēng)帆葉片組24安裝在導(dǎo)軌裝置23上，工作輪2與發(fā)電機(jī)9相連，風(fēng)帆葉片組24在風(fēng)力驅(qū)動在所述導(dǎo)軌裝置23內(nèi)轉(zhuǎn)動從而帶動發(fā)電機(jī)9發(fā)電；浮體裝置18設(shè)置在機(jī)架平臺19下部使其浮在水面上。機(jī)架支撐架20將機(jī)架16設(shè)置在機(jī)架平臺19上方，機(jī)架16頂部、底部和導(dǎo)軌裝置23的弧形導(dǎo)軌所對應(yīng)機(jī)架側(cè)面具有氣密性，機(jī)架16正面和背面相對設(shè)有長方形通風(fēng)口，且機(jī)架16正面的長方形通風(fēng)口上設(shè)有導(dǎo)風(fēng)裝置15。
[0024]導(dǎo)軌裝置23包括變角導(dǎo)軌圈6、上導(dǎo)軌圈4和下導(dǎo)軌圈5，變角導(dǎo)軌圈6、上導(dǎo)軌圈4和下導(dǎo)軌圈5為腰形圈，上導(dǎo)軌圈4和下導(dǎo)軌圈5關(guān)于變角導(dǎo)軌圈6所在平面呈鏡像對稱，上導(dǎo)軌圈4固接于機(jī)架16頂部，下導(dǎo)軌圈5固接于機(jī)架16底部，變角導(dǎo)軌圈6固接于機(jī)架16中部，風(fēng)帆葉片組24由多個風(fēng)帆葉片I組成，并且所述風(fēng)帆葉片I的重心落入所述導(dǎo)軌裝置23內(nèi)，各風(fēng)帆葉片I通過鋼繩10串聯(lián)并且等距的設(shè)置在上導(dǎo)軌圈4和下導(dǎo)軌圈5上；使得各風(fēng)帆葉片I接受風(fēng)力和鋼繩10的牽引力在導(dǎo)軌裝置23上等間距地流暢運(yùn)動。
[0025]風(fēng)帆葉片I的頂部和底部均設(shè)有萬向十字輪3，該萬向十字輪3限位于上導(dǎo)軌圈4或下導(dǎo)軌圈5內(nèi)，風(fēng)帆葉片I內(nèi)側(cè)的中間部位設(shè)有抓臂11，該抓臂11的中間部位與變角導(dǎo)軌圈6內(nèi)的萬向變角輪26相連；萬向十字輪3既能在導(dǎo)軌裝置23內(nèi)行走以實(shí)現(xiàn)風(fēng)帆葉片組24在軌道裝置23內(nèi)的循環(huán)運(yùn)動，又能水