[发明专利]大风帆立旋式风力发电塔

说明书

技术领域

本发明属于一种风力发电装置，特别涉及一种大风帆立旋式风力发电塔。

背景技术

目前，世界能源日趋紧张，风能作为一种洁净能源受到人们越来越多的关注。现有的风力发电机主要由风轮、塔桶及发电机构成。风轮采用三个或多个叶片构成，叶片固定在轮轴盘上，轮轴盘安装在塔桶上。这种风轮由于叶片的受风面积较小，所以，每个叶片都很长，体积很大，因而塔桶很高，大功率风力发电机的塔桶甚至高达一百多米，直径达几米，而且塔桶是旋转的，需要直径几米的巨型轴承来支承。这种发电机存在的问题是：1、技术要求高，制造难度大，而且，功率越大，制造的难度就越大。2、不能自行启动或低风速启动。3、功率系数低，对风的依赖性强，只有在大风天才能较好的工作，很难满负荷运转，发电效率低。

为了解决上述问题，本人研制出了风帆式风力发电机风轮，并申请了名称为“大风帆立旋式风力发电机风轮”的中国专利，专利号为“ZL200920016105.0”。该专利的叶轮由一个垂直设置的立轴和若干个垂直设置的风帆叶片构成，在叶轮的外面有一个挡控风外壳，挡控风外壳由金属框架和罩在金属框架上的挡风材料构成，挡控风外壳的上部通过定位套固定在中心轴上，下部通过定位套和拉杆固定在底座上或者直接固定在地基上，在挡控风外壳上有一个进风口和一个出风口，进风口及出风口分别对应于一个风帆叶片，其他的风帆叶片则被挡控风外壳的侧壁挡住，在挡控风外壳中形成推动叶轮旋转的风流通道。该专利采用立旋式大风帆轮作为叶轮，增大了受风面积，并减轻了重量，同时，在叶轮的外面设置挡控风外壳，在挡控风外壳上设置进风口和出风口，对风的流向起到导向作用，因而能够最大限度的利用风力，提高了叶轮旋转速度，提高了功率系数和发电效率，且叶轮对风力的要求低，不仅能自行启动，而且有风就能工作，运行效率高。但该专利也存在着一些问题，主要是风轮为单节结构，上部空间没有得到有效的利用，因而发电的功率受到限制。另外，功率系数低的问题并没有解决，风轮与发电机难以有效的配合，在风小时，风轮的转速较低，因而发电机很难满负荷运转，发电效率低，对风的依赖性依然较大，只有在大风天风轮满负荷运行时，发电机才能正常的工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有风力发电机存在的风轮与发电机难以有效配合、风轮功率低的问题，提供一种风轮与发电机配合好、风轮功率大的大风帆立旋式风力发电塔。

本发明包括由立轴和风帆叶片构成的叶轮，以及安装在叶轮外面的挡控风外壳，其特殊之处是，所述的叶轮和挡控风外壳有若干个，若干个叶轮和挡控风外壳分别安装在若干个框架内，并垂直安装在一起，且每个叶轮的立轴相互连接在一起，最下面的叶轮的立轴与可变功率发电机的主轴相连接，构成大风帆立旋式风力发电塔。

在框架上有二条圆环形轨道，在挡控风外壳的下部有若干个行走轮，行走轮二个为一组，分别位于框架内的二条圆环形轨道上，在挡控风外壳的下部还有若干组位于二条圆环形轨道之间的限位轮，确保行走轮在圆环形轨道上运行。

所述的可变功率发电机有一个外壳，在外壳内有若干个不同功率的发电机，在外壳的上部安装有一个变速箱，在变速箱及外壳的中心安装有发电机主轴，在主轴上安装有主齿轮，在每个发电机轴上安装有一个滑动齿轮，在每个滑动齿轮的外侧有一个拨动滑动齿轮上下移动的拨叉机构，通过拨叉机构控制滑动齿轮与主齿轮的啮合或分开，从而实现主轴与每个发电机轴的连接或分开。

所述的拨叉机构有二根滑动杆，在滑动杆上安装有一个拨叉，拨叉的一端与滑动齿轮相配合，另一端有一个长条形开口，在变速箱的外面安装有扳把，在变速箱的里面安装有与扳把相连接的偏心轮，在偏心轮上有一个拨动销轴，拨动销轴位于拨叉端部的长条形开口中，带动拨叉上下移动。

本发明的优点在于：

1、采用可变功率发电机与叶轮的立轴相连接，带动叶轮旋转，解决了发电机与叶轮难以有效配合的问题，风力小时，叶轮与小功率发电机相连接，风力大时，叶轮与大功率发电机相连接，风力更大时，叶轮与多台发电机同时相连接，因此，无论风力大小都能使叶轮与发电机相互匹配，确保了发电机的正常工作，减小了对风的依赖，提高了发电效率，并解决了叶轮启动难的问题。

2、将叶轮、挡控风外壳及框架垂直安装在一起，合理的利用了上部空间，大大增加了叶轮的面积，提高了风轮功率，从而提高了发电机的发电功率，其发电功率与现有风力发电机相比有成倍的提高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是图1的B部放大图；