[实用新型]一种盘状带框架柔性叶片风轮风力发电设备

说明书

(一)技术领域：

本实用新型属风力发电，尤其高空风力发电。

(二)背景技术：

目前风力发电主要是三叶水平轴风轮风力发电机，它造价昂贵，且处于低空，风量较小的层面。专利文献中也有在高空用气囊旋转带动发电机工作的，但其摩擦系数过大，转速慢，造价高。

(三)实用新型内容：

为降低发电成本，充分利用闲置的高空高速风能，故本实用新型提供一种盘状带框架柔性叶片风轮风力发电设备。

本实用新型技术方案包括风筝、绳索防转器、风轮、集结轮、传动绳、发电机、地面转向台。

风筝内充轻型气体—氢气或氦气，轻型气体提升重量与风筝加上绳的重量比是1.1-1.5∶1，风筝线过风轮盘轴承处拉起风轮，且过集结轮空心轴连结地面转向台上升降架上的风筝调控、收放器。

风轮呈盘状，圆周边为○型骨架，风轮叶片为滑翔伞类柔性材料，根据风轮的大小不同，选用不同的叶片形状、叶片数量，叶片呈不规则四边形，其两侧边的圆心角50°＜，两侧边的邻边分别为直线边和弧边，风轮由一圈至百圈叶片组成，多圈间置柔性筋，风轮中心处设盘轴承，风轮周边的框架上置主拉线、幅拉线，主拉线连接集结轮；

绳索防转器固定安装在顶端风轮的风轮中心盘轴承内径上，另一绳索防转器置于集结轮空心轴内径上，绳索防转器风板与风轮平面呈60°夹角。

风轮在1个以上时，可选择相同直径和依次递增直径的风轮组成风轮组，相同直径风轮间距是直径的1-10倍，依次递增直径的风轮间距是相对大轮直径的1-5倍。

集结轮置风轮下方与风轮主拉线相连，集结轮直径小于或等于风轮，集结轮中心为空心轴承，以过风筝线，集结轮半径1/3处置一槽轮，槽轮上置压线轮、变向轮，压线轮、变向轮的支架与绳索防转器一同固置在集结轮空心轴承内径上。

传动绳为一条封闭绳索，传动绳上连集结轮，下连发电机，把高空动力传递给地面发电机，它通过集结轮上的变向轮改变集结轮力的方向。

地面转向台的上部设置一中部有横轴的升降架，其一端置平衡块，另一端置发电机、风筝调控收放器。升降架的调整角120°＜

本实用新型还有一套技术方案是风筝、绳索防转器、风轮置空中，集结轮、发电机置地面转向台升降架上，集结轮上的齿轮与发电机齿轮啮合。

由于采用以上技术方案，可使高空闲置的高速风能得以充分利用，发电成本大幅度降低。

(四)附图说明：

图1、图2、图3是本实用新型的第一套技术方案中的三种类型。

图4、图5、图6是本实用新型的第二套技术方案的三种类型。

图7、图8是风轮(3)的示意图。

图9是图12集结轮槽轮(22)与变向轮(21)的侧视图。

图10是图8中的风轮叶片展示图。

图11是图7中的风轮叶片展示图。

图12是集结轮(5)在第一套方案中示意图。

图13是图12中压线轮(24)传动绳(14)侧视图。

图14是集结轮(5)在第二套方案中侧视图。

图15是绳索防转器(15)示意图。

图中：1、风筝 2、风筝线 3、风轮 4、风轮主拉线 5、集结轮 6、集结轮齿轮 7、升降架 8、平衡块 9、转向台 10、发电机 11、风筝调控收放器 12、风轮幅拉线 13、发电机齿轮 14、传动绳 15、绳索防转器 16、风轮边框○型骨架 17、短风道叶片 18、风轮盘轴承 19柔性筋20、长风道叶片 21、变向轮 22、集结轮槽轮 23、集结轮空心轴 24、压线轮 25、集结轮幅条 26、集结轮边框 27、绳索防转器支架 28、绳索防转器风板

(五)具体实施方式：

图1中风筝(1)由4条长线控制方向，以保证风筝、风轮、最佳迎风角，风筝线(2)过风轮中心，拉起风轮(3)，风轮幅拉线(12)集结在风轮主拉线(4)上，风轮主拉线连集结轮(5)，传动绳(14)把风轮传给集结轮的力传递给地面转向台升降架上的发电机，风轮在旋转过程中，会使风筝线(2)随之旋转，绳索防转器(15)以其迎风板(28)的侧向迎风力和重力保持风筝线(2)的稳定。

图1图2图3是本实用新型的第一套技术方案，将风筝、绳索防转器、风轮、集结轮设置在高空，用传动绳把动力输送到地面发电机上，以获取高空高质量的风能。

图4图5图6是本实用新型的另一套技术方案，是将风筝、绳索防转器、风轮设置在空中，集结轮、发电机设置在地面转向台升降架上，集结轮齿轮(6)与发电机齿轮(13)啮合，以获取较低空中高速风能。