[实用新型]风力驱动装置

说明书

(一)技术领域 

本实用新型涉及一种风力驱动装置，主要用于风力发电。属于风能利用技术领域。 

(二)背景技术 

目前，风力发电是被广泛利用的清洁能源之一，而风力发电机组的效率最主要取决于风力驱动装置的效率。现有兆瓦级的风力发电机组都采用变桨距(或定桨距)失速型(主动失速型)风力发电机组，它的工作原理主要是利用3只桨叶获取风能，通过减速机带动发电机发电。而根据贝兹(Betz)理论，桨叶从风中获得的能量是有限的，由于尾流损失等因素，这种方式把风能转化为机械能的效率极限为59.6％。加上机械传动的损失和发电机发电效率等因素，现有最先进的变桨距失速型风力发电机组的风能利用率最高只有50％左右，而一般的只有30％-40％左右。因此为了获取兆瓦级的风电，现有风力发电机组的桨叶直径达到80m至120m左右，制造、安装都很复杂。同时，这种风力发电机组的桨叶、减速机和发电机组都安装在100m左右的高塔上，通过偏航机构控制桨叶始终对准来风方向，从而获取最大风能。而这种结构造成上部重量很大，1兆瓦的风力发电机组上部旋转重量达到100吨左右，而5MW的风力发电机组上部旋转重量高达200多吨，这就造成塔架结构庞大，制造安装复杂，发电成本高。 

一种专利号为200510113114.8的《风动机》专利，提供了一种带“聚风罩”的风力驱动装置，通过喇叭形的聚风罩将风能浓缩，进而提高风能转换效率。这种装置虽然能够提高转换效率，但发电机组依然和聚风罩一起安装在塔顶，其总重量更大，应用不便。 

(三)发明内容 

为了克服上述风力驱动装置的缺点，本实用新型提供了一种带有聚风罩、回转支撑机构和向下导风管，以及安装在地面基础上的风机壳、动力输出轴、轮毂及叶轮组成的风力驱动装置。 

本装置只有聚风罩和回转机构的上部分旋转，而风机壳、动力输出轴、轮毂及叶轮等主要部件都安装在地面基础上，从而降低了制造和安装成本，同时大幅提高了风能转换效率。 

本实用新型发明是通过如下方式实现的： 

一种风力驱动装置，由基础、塔架、聚风罩、追风机构、泄风阀、风机壳、动力输出轴、轮毂及叶轮组成，其特征是：聚风罩通过导风弯管与回转支撑机构的上部进风管连接，向下导风管的上部与回转支撑机构的下部出风管连接，回转支撑机构下部通过塔架与基础相连；向下导风管的下部连接风机壳的进风口；聚风罩收集的风能推动轮毂上的叶轮带着轮毂转动， 轮毂带动动力输出轴输出动力。 

所述的一种风力驱动装置，回转支撑机构包括上部环形回转端盖、环形侧板、下部环形回转端盖、上部滚动支撑体、下部滚动支撑体、下部环形固定支撑板、上部进风管、下部出风管组成；上部进风管与上部环形回转端盖固定相连，下部出风管与下部环形固定支撑板固定相连；由上部环形回转端盖、下部环形回转端盖和连接上下环形回转端盖的环形侧板组成的上部回转体通过导风弯管连接和支撑聚风罩；下部出风管既是回转支撑机构的出风管，也是回转支撑机构两组滚动支撑体的内侧受力体；上部回转体通过两组滚动支撑体沿着下部环形固定支撑板转动。 

所述的一种风力驱动装置，连接在回转支撑机构下边的向下导风管垂直安装在基础上的塔座上兼做塔架。 

所述的一种风力驱动装置，在风机壳的出风口再串联安装1至3台风机，在后面串联的风机应与上一级风机出风口的风能相匹配。 

(四)附图说明 

图1是本实用新型的一个实施例。 

图2是本实用新型的另外一个实施例。 

图3是回转支撑机构的实施例。 

图1中：1是追风机构，2是塔架，3是向下导风管，4是回转支撑机构，5是导风弯管，6是聚风罩，7是风机壳，8是轮毂，9是动力输出轴，10是基础，11是叶轮，12是泄风阀。 

图2中：1是追风机构，2.1是塔座，3是向下导风管，4是回转支撑机构，5是导风弯管，6是聚风罩，7是风机壳，8是轮毂，9是动力输出轴，10是基础，11是叶轮，12是泄风阀。 

图3中：13是上部环形回转端盖，14是上部进风管，15是上部滚动支撑体，16是环形侧板，17是下部环形固定支撑板，18是下部滚动支撑体，19是下部环形回转端盖，20是下部出风管。 

(五)具体实施方式 

图1是有塔架的一个实施例。