[发明专利]应用竹质桨叶的风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电设备，尤其是一种风力发电机组。

背景技术

目前风力发电机组上应用的大多是由玻璃钢材料制造的传统叶片。玻璃钢材料的叶片材料密度大，相同长度的桨叶重量更重，且柔性特征差，这将导致机组运行时所承受的载荷比较大，从而使零部件磨损严重，影响机组寿命。

并且，玻璃钢桨叶的主要成分是玻璃纤维及树脂等化工原料，在加工、打磨、装配的过程中，不仅有粉尘的污染，而且在固化过程中会释放对人体有害的物质，威胁生产工人的健康。此外，叶片原材料中的玻璃纤维和环氧树脂都是复合材料化工产品，其价格受石油价格浮动的影响较大，随着全球石油价格的不断攀升，最终会导致风电机组整机价格的上涨。

发明内容

为了克服已有的风力发电机组的桨叶柔性特性差、影响机组寿命、环保性差、成本高的不足，本发明提供一种改善桨叶柔性特性、延长机组寿命、绿色环保、降低成本的应用竹质桨叶的风力发电机组。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种应用竹质桨叶的风力发电机组，包括风轮系统、传动系统、发电机和塔架，所述传动系统的输出端连接发电机，所述传动系统和发电机安装在塔架上，所述风轮系统包括轮毂和桨叶，所述桨叶固定安装在轮毂上，所述轮毂的转轴与所述传动系统的输入端连接，所述桨叶为竹复合材料的叶片。

作为优选的一种方案：所述桨叶包括竹复合材料层和包覆层，所述包覆层包覆在所述竹复合材料层的外围。

进一步，所述塔架上端安装机舱罩，在所述机舱罩内设有机舱座，所述传动系统和发电机安装在机舱座上。

再进一步，所述传动系统与机舱座的连接处安装弹性支撑，所述发电机与机舱座的连接处安装弹性支撑。

更进一步，所述传动系统为齿轮箱。

所述包覆层采用玻璃钢材料。

本发明的技术构思为：竹质复合材料的叶片重量轻，柔性好，能有效降低机组在运行过程中承受的载荷，提高机组稳定性；进一步使得塔架的外形尺寸更小和壁厚更薄，可以使得基础的钢筋混凝土用量更少。

轻量化的竹复合材料叶片可将风机叶轮直径增大，通过良好的空气动力学设计，具有较大的扫掠面积、较低的启动风速，在低风速区域具有更高的能量转换效率；竹复合材料叶片的原材料使用在我国南方各地普遍生长的毛竹，成材期短，可再生，成本低，且价格稳定；生产制造过程不危害人身健康，降低了劳动防护成本和用人成本；竹材为绿色材料在报废后可通过生物降解，而“退役”的玻璃钢桨叶是白色污染材料，以“竹复合材料桨叶”替代传统的“玻璃钢复合材料桨叶”，不仅优化了机组性能、降低了成本，同时也是风力机和风力发电作为绿色产品和绿色能源的完美统一。

本发明的有益效果主要表现在：1、改善桨叶柔性特性、延长机组寿命；2、降低了整机成本；3、绿色环保。

附图说明

图1是本发明的应用竹质桨叶的风力发电机组的结构示意图。

图2是桨叶的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1和图2，一种应用竹质桨叶的风力发电机组，包括风轮系统1、传动系统2、发电机4和塔架5，所述传动系统1的输出端连接发电机4，所述传动系统2和发电机4安装在塔架5上，所述风轮系统包括轮毂101和桨叶102，所述桨叶102固定安装在轮毂101上，所述轮毂101的转轴与所述传动系统2的输入端连接，所述桨叶102为竹复合材料的叶片。

所述桨叶102包括竹复合材料层6和包覆层7，所述包覆层7包覆在所述竹复合材料层6的外围。

所述塔架5上端安装机舱罩302，在所述机舱罩302内设有机舱座301，所述传动系统2和发电机4安装在机舱座301上。

所述传动系统2与机舱座301的连接处安装弹性支撑207，所述发电机4与机舱座301的连接处安装弹性支撑207。所述传动系统2为齿轮箱。

所述弹性支撑207的一种实施方式为：弹性支撑207包括底座和本体，所述的弹性支撑底座与机舱座301固定连接，弹性支撑本体与所支撑的部件固定连接，所述的弹性支撑本体内安装有弹性材料，当机组运行产生振动时，所述的弹性支撑能够减小所支撑部件的震动，降低疲劳载荷。当然也可以采用其他具有支撑功能的弹性件。

所述包覆层7采用玻璃钢材料，桨叶的外形与现有的桨叶类似。

本实施例中，竹质复合材料的叶片重量轻，柔性好，能有效降低机组在运行过程中承受的载荷；轻量化的竹复合材料叶片可将风机叶轮直径增大，通过良好的空气动力学设计，具有较大的扫掠面积、较低的启动风速，在低风速区域具有更高的能量转换效率。