導(dǎo)流疊加雙輪豎軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種，風(fēng)經(jīng)導(dǎo)流疊加增速后，垂直作用于風(fēng)輪葉的，一個(gè)風(fēng)機(jī)配置多個(gè)發(fā)電機(jī)的，雙輪豎軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的風(fēng)電效率低，豎軸機(jī)低，阻力型豎軸機(jī)更低，低就低在，靠輪葉凹面受力減去輪葉凸面的受力差，而轉(zhuǎn)動(dòng)做功上。為此《高速雙輪豎軸風(fēng)力機(jī)》(ZL2007 2 0302265.2)用人字導(dǎo)流罩，罩住身后左右兩風(fēng)輪，輪葉的凸面，將吹向輪葉凸面的風(fēng)(負(fù)能量)，導(dǎo)至輪葉凹面(變負(fù)為正)，和原吹向凹面的風(fēng)疊加增速后，一并沖擊輪葉。當(dāng)其配上發(fā)電機(jī)后的試驗(yàn)在同樣條件下，多發(fā)一倍還要多的電!”，但，其效率還可再次地提高:有些風(fēng)在到達(dá)風(fēng)輪前，就被擠出迎風(fēng)面外而流失;有些風(fēng)作用于輪葉的角度小且距離短、時(shí)間少;有些風(fēng)束的力臂太小，這些問題一經(jīng)解決，效率將會(huì)更高。
[0003]現(xiàn)在的風(fēng)電產(chǎn)量低，豎軸機(jī)低，阻力型豎軸機(jī)更低。這除了效率低的影響外，主要的是低在，一個(gè)風(fēng)機(jī)只配一個(gè)發(fā)電機(jī)上，低在只有一個(gè)額定的發(fā)電功率，一個(gè)額定的發(fā)電風(fēng)力，一個(gè)額定的發(fā)電風(fēng)速的一個(gè)發(fā)電機(jī)會(huì)上:風(fēng)小了，電壓低，電流小不好用，不能用;風(fēng)大了，怕燒壞發(fā)電機(jī)，一經(jīng)超限馬上脫機(jī)。問題是，刮這種特定的，發(fā)電風(fēng)速之風(fēng)的幾率太小，因而產(chǎn)量低。自大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)用上“調(diào)槳”技術(shù)，通過扭轉(zhuǎn)槳葉角度，改變其受力大小，在“放走多余的留下夠用的”調(diào)控下，既有了額定而穩(wěn)定的風(fēng)力輸入，又延長了發(fā)電時(shí)間，發(fā)電多了。但，遠(yuǎn)不夠，風(fēng)電企業(yè)靠賣電的錢，還養(yǎng)活不了自己！問題是現(xiàn)在的豎軸機(jī)，尚無這種風(fēng)力輸入大小的調(diào)控技術(shù)，還在等待，等待刮特定的發(fā)電風(fēng)速之風(fēng)發(fā)電，“靠天吃飯”產(chǎn)量更低。
[0004]現(xiàn)在的風(fēng)電，因受風(fēng)力時(shí)大時(shí)小的影響，致使電流電壓波動(dòng)幅度大，不好用，不能用，質(zhì)量低。因而一些小型離網(wǎng)機(jī)，離不開電解、電池、逆變器，工藝流程復(fù)雜花費(fèi)大。自從大型機(jī)用了“調(diào)槳”技術(shù)后，在“放走多余的留下夠用的”，在確保額定、穩(wěn)定的風(fēng)力輸入而發(fā)電多的同時(shí)，也減小了風(fēng)力的波動(dòng)幅度與影響，電流、電壓是穩(wěn)定了些，但，遠(yuǎn)不夠，并網(wǎng)難，棄風(fēng)棄電的損失依然嚴(yán)重。問題是，現(xiàn)在的豎軸機(jī)，阻力型豎軸機(jī)，尚無這種風(fēng)力輸入大小的調(diào)控技術(shù)，面對風(fēng)力時(shí)大時(shí)小的影響，毫無辦法，亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是原《高速雙輪豎軸風(fēng)力機(jī)》，由風(fēng)力機(jī)發(fā)展為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的提高與完善。它在對天柱、人字導(dǎo)罩、雙輪、分層等繼承的同時(shí)，又應(yīng)新的需求，改進(jìn)和增添了一些新的構(gòu)件，致其有了新的結(jié)構(gòu)，獲得了一些新的功能，具備了提高風(fēng)電效率、風(fēng)電產(chǎn)量和質(zhì)量的能力。
[0006]—，本發(fā)明的重要構(gòu)成
[0007]本發(fā)明由風(fēng)力機(jī)發(fā)展為風(fēng)力發(fā)電機(jī)，就其機(jī)體的變化，新的構(gòu)成，從下至上依次是:天柱、環(huán)形圓臺(tái)卡托、旋轉(zhuǎn)底盤、一層盤、風(fēng)機(jī)骨架、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板、風(fēng)輪軸、旋轉(zhuǎn)頂盤、風(fēng)輪支承板、長徑輪轂、風(fēng)輪葉、彈性攔風(fēng)板、曲面攔風(fēng)板、連動(dòng)軸、發(fā)電機(jī)、慣性輪等構(gòu)成。
[0008]1，單體構(gòu)件及其有關(guān)說明
[0009]天柱:一立于地基之上的柱體，原本只作軸，現(xiàn)在又承重，取代了原塔架、圓環(huán)軌等，成為既作軸又承重的多功能構(gòu)件。
[0010]環(huán)形圓臺(tái)卡托:一個(gè)套裝，并牢牢固定在天柱上的，圓臺(tái)形承重構(gòu)件。
[0011]旋轉(zhuǎn)底盤:一圍繞天柱，旋轉(zhuǎn)于環(huán)形圓臺(tái)卡托上的盤式構(gòu)件。其上固定著風(fēng)機(jī)骨架的五個(gè)支柱，和左右兩風(fēng)輪的軸，此外還設(shè)有兩風(fēng)輪間的連動(dòng)軸，多個(gè)發(fā)電機(jī)和多個(gè)慣性輪的，盤式承重構(gòu)件。
[0012]—層盤:多層機(jī)時(shí)每層都設(shè)一盤，故又叫分層盤;設(shè)在旋轉(zhuǎn)底盤的上方，用其隔開飛轉(zhuǎn)的風(fēng)輪，借以保護(hù)電?設(shè)備的安全；固定于風(fēng)機(jī)骨架，套裝在天柱上，并圍其轉(zhuǎn)動(dòng)的盤式構(gòu)件。它的上面，緊臨風(fēng)輪葉和轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板的下邊緣。
[0013]風(fēng)機(jī)骨架:原名框架，是前面人字導(dǎo)流罩的三角形骨架，和后面左右兩風(fēng)輪的矩形骨架的組合體，由工字鋼、角鋼等制作的桁架承重構(gòu)件。
[0014]轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板:人字導(dǎo)流罩的左右兩導(dǎo)流板，加軸轉(zhuǎn)動(dòng)而成為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板:小型機(jī)，可在人字導(dǎo)罩的頂點(diǎn)設(shè)軸;大型機(jī)應(yīng)在左右導(dǎo)流板上，對稱的各設(shè)一軸。其轉(zhuǎn)動(dòng)方式方法彼多，一時(shí)難定其最好，略。
[0015]旋轉(zhuǎn)頂盤:一固定在風(fēng)機(jī)骨架之頂，套裝在天柱上，并圍其轉(zhuǎn)動(dòng)的盤式構(gòu)件。其上固定著左右兩風(fēng)輪的軸，下臨轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板和風(fēng)輪葉的上端緣。
[0016]風(fēng)輪:風(fēng)輪是由風(fēng)輪軸、風(fēng)輪支承板、長徑輪轂和風(fēng)輪葉構(gòu)成，一層機(jī)兩個(gè)，多層機(jī)每層兩個(gè)，并立于人字導(dǎo)流罩之后:左邊，左風(fēng)輪向左轉(zhuǎn);右邊，右風(fēng)輪向右轉(zhuǎn)。
[0017]風(fēng)輪軸:下端固定于旋轉(zhuǎn)底盤，上穿一層盤，固定在旋轉(zhuǎn)頂盤上的軸件;多層機(jī)時(shí)，上下層的風(fēng)輪軸要連接在一起，將力下傳至發(fā)電機(jī)。
[0018]風(fēng)輪支承板:分上支承板和下支承板，同心的固定在風(fēng)輪軸上的，和風(fēng)輪圓大小一樣的圓形板式構(gòu)件。
[0019]長徑輪轂:一個(gè)既可為圓形亦可為正多邊形的，有一定強(qiáng)度的，用鋼板或鐵皮圍成的筒狀構(gòu)件。其徑長，可長至風(fēng)輪圓徑長的三分之一，以便讓風(fēng)，風(fēng)束的作用點(diǎn)離風(fēng)輪中心的距離大點(diǎn)，而力臂長些。其上下分別與上下兩風(fēng)輪支承板，同心的固定在一起。
[0020]風(fēng)輪葉:一固定于長徑輪轂，垂直風(fēng)輪圓的平板，和切于該平板，交于風(fēng)輪圓的一段曲面構(gòu)成。它均布，并固定在長徑輪轂和上下兩風(fēng)輪支承板間的，接受風(fēng)力的受力構(gòu)件。至于輪葉應(yīng)設(shè)置多少，大型機(jī)20個(gè)不多，小型機(jī)8個(gè)足用。
[0021 ]彈性攔風(fēng)板與曲面攔風(fēng)板:兩個(gè)同居于左右兩風(fēng)輪圓，與兩風(fēng)輪中心連線，延長線的交點(diǎn)處:交點(diǎn)前(迎風(fēng)方向)是一寬略大于風(fēng)輪圓半徑的弾性攔風(fēng)板，因其鐵皮與身后的鋼鐵骨架間，裝有弾簧或彈性鋼板而具有彈性;交點(diǎn)后的是沿風(fēng)輪圓設(shè)置的，寬略大于相鄰兩風(fēng)輪葉間圓弧長的曲面攔風(fēng)板。兩攔風(fēng)板一前一后的連在一起，固定在一層盤與旋轉(zhuǎn)頂盤之間的，其骨架，下穿一層盤，固定于旋轉(zhuǎn)底盤的桁架構(gòu)件。
[0022]連動(dòng)軸:一設(shè)于旋轉(zhuǎn)底盤之上，左右兩風(fēng)輪軸之間的軸，齒輪連接，并在其帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0023]發(fā)電機(jī):在旋轉(zhuǎn)底盤上，設(shè)有大小不同的多個(gè)發(fā)電機(jī)，分別用齒輪與連動(dòng)軸，或直接與風(fēng)輪軸連接，并在其帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。
[0024]慣性輪:在旋轉(zhuǎn)底盤上，設(shè)有大小不同的多個(gè)慣性輪，分別用齒輪與連動(dòng)軸，或直接與風(fēng)輪軸連接，并在其帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的輪式構(gòu)件。
[0025]2，組合構(gòu)件及其有關(guān)說明
[0026](1)，喇叭口:在人字導(dǎo)流罩的兩邊，左右對稱的挎有兩個(gè)喇叭口，是由多個(gè)單體構(gòu)件組成:前面的大口，進(jìn)風(fēng)口，是由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板和弾性攔風(fēng)板構(gòu)成；后面的小口，出風(fēng)道，出風(fēng)口，是由曲面攔風(fēng)板和長徑輪轂，在風(fēng)輪圓內(nèi)，沿風(fēng)輪圓構(gòu)成的圓環(huán)風(fēng)道。由于轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板和長徑輪轂並不直接相連，其間隔有略大于風(fēng)輪葉長的一段距離，缺口，是風(fēng)輪葉轉(zhuǎn)進(jìn)圓環(huán)風(fēng)道的入口。
[0027]風(fēng)經(jīng)導(dǎo)流疊加沖進(jìn)喇叭口時(shí)，有個(gè)大口進(jìn)小口出的短暫聚集增壓過程:如彈性攔風(fēng)板太寬時(shí)，喇叭口就長，風(fēng)壓就大;如長徑輪轂的輪徑太大時(shí)，圓環(huán)風(fēng)道斷面就小，因其流量小而風(fēng)壓大;如曲面攔風(fēng)板太寬時(shí)，圓環(huán)風(fēng)道就長，風(fēng)壓亦大。風(fēng)壓大，作用于輪葉的力就大，原本是好事，但，在風(fēng)輪葉轉(zhuǎn)進(jìn)圓環(huán)風(fēng)道的開始，輪葉凸面有短暫的受力瞬間，輪葉凸面的受力系負(fù)能量，還要在輪葉凹面的受力中減去，系雙倍的能量失!所以在彈性攔風(fēng)板、曲面攔風(fēng)板的寬和長徑輪轂的徑長擬定時(shí)，要權(quán)衡得失取其最佳值。
[0028]圓環(huán)風(fēng)道要略長大于，相鄰兩風(fēng)輪葉間的圓弧長。
[0029](2)，自動(dòng)對風(fēng):自動(dòng)對風(fēng)幾乎是所有構(gòu)件的組合功能，其繼承特重要。
[0030]天柱，既作軸又承重，取代了原塔架、圓環(huán)軌等，構(gòu)件少花費(fèi)小，迎合了小型機(jī)的制作需求。但這一結(jié)構(gòu)的變化，會(huì)不會(huì)影響到，自動(dòng)對風(fēng)的繼承呢？對此，首先是從設(shè)計(jì)到制作，要確保本發(fā)明結(jié)構(gòu)的左右對稱，其次是把天柱設(shè)在對稱中心線上，最后是天柱距其重心，要有一段距離。前兩條好辦。第三條，即“偏心結(jié)構(gòu)”的，偏心距的長短問題，彼有講究。[0031 ]自動(dòng)對風(fēng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)不動(dòng)，快不快，靈活不靈活等，要取決于偏心距的長:偏心距越長，自動(dòng)對風(fēng)的轉(zhuǎn)動(dòng)就越快，越好;偏心距越短，受力就越合理，越好。所以在設(shè)計(jì)制作時(shí)，偏心距的長短，要兼顧矛盾的雙方，取其最佳值。
[0032]盡管偏心結(jié)構(gòu)受力不夠合理，但因機(jī)型小體輕而無妨，只是要做大型機(jī)，尤其是做兆瓦級的大型機(jī)時(shí)，還是用原設(shè)計(jì)，由塔架承重的好。
[0033]對風(fēng)，當(dāng)其對稱中心線與風(fēng)向一致時(shí)，左右兩邊受力一樣，是其對風(fēng)的最佳工作狀態(tài)。風(fēng)向一經(jīng)改變，由于左右兩邊的受力不等，就開始了自動(dòng)對風(fēng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。是長短合適的偏心距的給力，會(huì)快速的，讓對稱中心線與風(fēng)向再次的一致，再次的對風(fēng)。
[0034]風(fēng)向隨時(shí)變，自動(dòng)對風(fēng)同步進(jìn)行，確保其時(shí)刻對風(fēng)的最佳工作狀態(tài)。
[0035]二，提高風(fēng)電的效率產(chǎn)量和質(zhì)量
[0036]1，提高風(fēng)電效率，是在原導(dǎo)流疊加試驗(yàn):“同樣條