[发明专利]一种摇曳式风力发电装置

说明书

技术领域

本发明属于风力发电装置领域，尤其涉及一种摇曳式风力发电装置。

背景技术

风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。风力发电，就是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再通过传动机构驱动发电机转动，从而达到发电的目的。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。传统的风力发电装置一般为水平轴风力发电装置，根据结构不同，可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电装置旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电装置。水平轴风力发电装置必须具有对风装置，这样可以随风向改变而转动。对于小型风力发电装置，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电装置，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。这种风力发电装置的迎风面较大，对风的利用率较高，但其存在以下不足之处：1、叶片尺寸较大，一般在40米左右，因此占用空间很大，而且巨大的叶片在旋转时产生的噪音也很大，限制了其安装位置；2、叶片尺寸大还会导致发电机轴向易受风力影响，较小的风力就要求发电机负担较大的轴向承载力，对发电机要求较高，导致成本的直接增加；3、发电机转轴不但需要承载叶片的巨大重量，叶片旋转后的受风面各处受力不均，还会使发电机径向受力不均，严重影响发电机使用寿命；4、发电机安装在铁塔顶端，发电机重量大、安装困难、安装维护费用高；5、因为其叶片较大，对材料要求较高，导致成本较高，而且较大的受风面在遇到大风或台风时，抵抗力较差，叶片容易损坏。

发明内容

针对现有技术中风力发电装置叶片重量大而造成的发电机寿命短的问题，本发明提供一种采用曲轴输出风能的摇曳式风力发电装置，可以降低风力发电设备的叶片重量，有效的解决上述问题。所述的一种摇曳式风力发电装置，其技术方案在于：包括多根相邻叶片垂直设置且交错往复摆动的摆动组件、用于检测同一摆动组件顺风运动到位和逆风运动到位的检测元件、用于当检测元件检测摆动组件到位后驱动多根摆动组件同时绕自身轴线旋转90°或回转90°的旋转组件、用于将摆动组件的往复运动转变为旋转运动的输出组件、用于设置检测元件、旋转组件和输出组件的机架以及用于连接摆动组件与机架且随摆动组件摆动而转动的转动部；

进一步的，所述的摆动组件包括叶片、一端连接叶片的摆杆、与摆杆另一端连接的下旋杆，其中，所述的摆杆与下旋杆之间设置有十字轴万向节；

其中， 所述的转动部包括设置在十字轴万向节上方的半球壳体、连通设置在半球壳体顶部且设置在摆杆外侧的直套筒以及设置在半球壳体球面最大直径处对称设置的转轴；其中，所述的转轴的方向与摆杆的摆动方向垂直；

其中，所述的机架包括腿部、设置在腿部上方的支撑板、均布在支撑板上的隔板；其中，所述的隔板的方向与摆杆的摆动方向平行，且隔板上设置有对应转轴的预留孔；

所述的机架还包括两块隔板两侧分别设置的两块用于设置检测元件的活动板和设置在活动板与支撑板之间的弹簧；所述的活动板铰接在支撑板上，且该活动板靠近摆动组件的一侧设置有用于限制活动板运动方向的限位块；

其中，所述的旋转组件包括设置在下旋杆外侧的用于防止下旋杆摆动的平衡筒、一端设置在下旋杆的圆柱面上的连接杆、设置在连接杆另一端的推杆以及用于推动推杆的动力单元；其中，所述的连接杆与摆杆的摆动方向平行；所述的限位筒设置于支撑板的下方；

优选的，所述的动力单元为对称设置在推杆两侧的不同时工作的气缸；

进一步的，所述的平衡筒内平行设置有两个与下旋杆配合的轴承；

进一步的，所述的下旋杆的端部设置有用于限制下旋杆轴向位置的定位环；

进一步的，所述的机架的腿部设置有用于支撑输出组件中曲轴箱体的支撑部；

进一步的，所述的机架中腿部的下方设置有用于调整摆动组件迎风的环形导轨；所述的腿部的下端设置有用于配合环形导轨的滚轮；