[实用新型]直轴多叶球型轮式风电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风电装置，特别是指一种由众多叶片组合成风轮的直轴多叶片球型轮式风电装置。

背景技术

目前，风力发电装置分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，水平轴风力发电机是目前技术最成熟，占据市场主流的产品。而垂直轴风力发电机由于研究起步晚，研究方法落后，导致目前垂直轴风力发电机在设计上存在缺陷，规模难以扩大，在当今水平轴风力发电机出现6000KW时，垂直轴风力发电机还没有1000KW的样机出现。

2008年12月31日公开的中国专利200810063467.5公布了一种垂直轴多叶片水平轮式风电装置，包括垂直于水平面的主轴及围绕着主轴并与水平面平行的主圈，有若干个叶片被主圈穿过并固定于主圈上，主圈与主轴联动连接配合，围绕着主轴设有辅助圈且穿过个叶片受风面得延伸端并与叶片固定连接配合。此发明的有效受风面积仅为单个叶片的纵向截面，而且其上下表面为敞开式的结构将会影响风电装置的采风率，进而影响发电效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种采风面广，风能利用率高，支撑结构合理的垂直轴多叶片球型轮式风电装置。

为了实现以上目的，本实用新型设计的多叶片球型轮式风电装置所述的风轮由围绕着旋转轴的多条经筋和纬筋组成网络格形式的球形框架，球形框架表面各相连两条纬筋之间由众多叶片按顺时针方向呈一定角度固定组合成球形的风轮。球形的风轮使多叶片球型轮式风电装置的受风面达到最大面积，并使风进入风轮后在球形体内旋转，从而增加了风对风轮的作用面积和风在风轮内外的作用时间，产生的旋转力能进一步转化为电能。

本实用新型的进一步设置：所述的旋转轴由与水平面垂直的上旋转轴和下旋转轴组成，上、下旋转轴之间通过连杆连接，连接处由法兰盘固定。风轮沿着旋转轴轴线的上下极分别安置有上花盘和下花盘，上花盘和下花盘分别固定于上旋转轴和下旋转轴，固定方式一般为螺栓固定。经筋的一端与上花盘连接，另一端与下花盘连接。风轮上方设置有弧形支架，该弧形支架的顶端通过顶轴座与上旋转轴顶端的球形构成悬吊配合，所述的悬吊配合约承载了风轮自重的1/3重量，减轻旋转轴座上轴承负重压力，进而增加了风电装置对风能的利用率，使与伞齿轮联接的发电机的功率增大。

本实用新型的进一步设置：所述的底座装置包括有铸铁支承座、铸铁底座、顶力轴承盖、顶力轴承、伞齿轮、顶珠、顶珠座、弹簧和螺杆，所述的顶力轴承盖固定套设在下旋转轴上，顶力轴承架设在铸铁支承座上，使顶力轴承座架支撑了风轮在转动时约2/5份额的总重量，提高风轮半悬挂装置承担负重的有效性。铸铁支承座固定安装在铸铁底座上，其中下旋转轴的底端、顶珠、顶珠座、弹簧和螺杆位于同一直线上并依次相互抵触，该直线与旋转轴所在轴心共线，伞齿轮位于顶力轴承的下方并套设在下旋转轴上，其中底座装置中的伞齿轮与发电机传动轴末端的伞齿轮相互配合，从而带动发电机工作。

本实用新型的进一步设置：所述的叶片为横截面为弧形的片状结构，叶片的凸起的外表面上纵向压制有多条横截面为直角三角形的加强筋，叶片内壁表面设置有至少三条弧形的横向加强筋，叶片两端与纬筋压平设置固定。其中经筋和纬筋的横截面均为“匚”型，多条经筋与多条纬经搭接成一个网状球体，该网络球体属于一个整体预应力实体，经筋和纬筋互相扦拉能成倍提高球体表面的强度与刚度。为了减轻重量，经筋和纬筋在保证其所需强度与刚度的前题下作适度挖空处理。

本实用新型的进一步设置：所述的风轮顶端半悬装置包括设置在球形风轮周边对称分布多根“H”型的支柱，支柱一般选择为钢材，支柱上部与风轮上方的弧形支架连接，组成一个大交叉弧形支架，在支柱顶端设有拉杆，拉杆一端与支柱通过螺纹连接，拉杆另一端与弧形支架的3/5以上处通过螺纹连接，在协助调整弧形支架高度的同时提高弧形支架的支撑强度，弧形支架选用空心管搭接组成，即减轻重量又增加大跨度距离的悬吊能力。其中支柱与弧形支架连接处下方设置有千斤顶支架，支柱下端与旋转轴座连接。