[实用新型]卧装串联封闭式垂直轴叶齿机阵列风电场单元

权利要求书

1.一种卧装串联封闭式垂直轴叶齿机阵列风电场单元，其特征在于其单台取风单元由单台卧装封闭式垂直轴叶齿机与由双向集风口、通风通道、旁路通道、调风门组成的拦风坝单元相连接组成，且单台卧装封闭式垂直轴叶齿机的传动轴与发电机通过传动装置连接而构成单台卧装封闭式垂直轴叶齿机发电单元；拦风坝之相同高度的列上在南北方向多个单台卧装封闭式垂直轴叶齿机取风单元由通风通道相连接且与由旁路通道、调风门组成的调风通道构成逐级连续取风的列上发电单元，本设计为七级连续取风且可根据风力的大小开通相对应数量的卧装封闭式垂直轴叶齿机；拦风坝之相同高度的行上在东西方向多台卧装封闭式垂直轴叶齿机通过其传动轴由万向联轴器连接形成卧装串联封闭式垂直轴叶齿机串与发电机连接，发电机传动轴采用双轴伸结构可双端连接卧装串联封闭式垂直轴叶齿机串，根据卧装封闭式垂直轴叶齿机传动轴的扭曲强度本设计采用双端各连接五台卧装封闭式垂直轴叶齿机，发电机的安装位置在拦风坝所占有的空间由拦风坝外斜立面使风力均分到与发电机双端连接的第一台卧装封闭式垂直轴叶齿机之上；同一平面上由万向联轴器行上连接、由通风通道列上连接的卧装封闭式垂直轴叶齿机形成了卧装串联封闭式垂直轴叶齿机阵列风电场平面单元，多层阵列风电场平面单元组成小规模风电场，多个小规模风电场相连接组成大规模风电场。

2.根据权利要求1所述的卧装串联封闭式垂直轴叶齿机阵列风电场单元，其特征在于其拦风坝的取风单元由双向集风口、通风通道、旁路通道、调风门与卧装封闭式垂直轴叶齿机相连接而构成；其中的拦风坝取风单元的集风口由钢板或混凝土材料制作而形成上底为通风通道出、入风口、下底为取风单元即拦风坝建筑外边沿之面积的侧立梯形结构，侧立梯形的下底面积约为30～35m²，通风通道出、入风口面积约为2m²，进入通风通道之风力增速在2.5～3.0倍，且仅作用于封闭式垂直轴叶齿机的叶齿之上；通风通道由钢质材料制成，连接卧装封闭式垂直轴叶齿机出、入风口和集风口的上底；旁路通道设置在卧装封闭式垂直轴叶齿机的上、下两侧，用于根据拦风坝外部风速调节卧装封闭式垂直轴叶齿机启动或关闭以及在风速低至某一数值时旁路卧装封闭式垂直轴叶齿机；旁路通道的出和入风口处即在集风口之上、下侧斜立面内、通风通道出、入风口处设置调风门用于开通或关闭卧式封闭式垂直轴叶齿机。

3.根据权利要求1所述的卧装串联封闭式垂直轴叶齿机阵列风电场单元，其特征在于其多个取风单元在同一平面内由出入风口相互串联连接组成单层逐级取风的发电单元结构，由多台封闭式垂直轴叶齿机通过通风通道相连接、通风通道与相邻的旁路通道相连接、多台相连接的卧装封闭式垂直轴叶齿机在其两端设置集风口，通风通道和旁路通道在其两端的出、入风口处、通风通道与旁路通道的分界墙上设置的出、入风口处以及旁路通道内分别设置调风门，用于启动或关闭相对应的卧装封闭式垂直轴叶齿机，并且可根据拦风坝外部风速的变化通过关闭或开启相对应的调风门以实现一级或多级取能的控制。

4.根据权利要求1所述的卧装串联封闭式垂直轴叶齿机阵列风电场单元，其特征在于其封闭式垂直轴叶齿机由封闭式通道框架总成、叶齿轴总成、上端盖总成和下端盖总成相连接而构成；其中封闭式通道框架总成由方钢管框架、连接钢板组成，框架的上边和下边开设出、入风口；叶齿轴由中心轴通过辐射状连接方钢管与组合外钢管连接构成的大直径框架轴上连接均布的叶齿而构成；叶齿在大直径框架轴圆周上均布18～36片，叶齿的背面即圆弧的凸面由安装在大直径叶齿轴上的立筋与叶齿焊接连接，叶齿圆弧的中心线与大直径叶齿轴中心线平行，叶齿宽度与封闭式通道框架总成的出、入风口宽度尺寸相当；上、下端盖框架由其中心的钢质轴承座通过按辐射状分布的方钢管与外边框焊接构成，且在其封闭式垂直轴叶齿机内侧由钢板密封，组装时封闭式框架两端由上、下端盖框架通过螺栓或焊接连接而构成。

5.根据权利要求1所述的卧装串联封闭式垂直轴叶齿机阵列风电场单元，其特征在于其列上分布的发电机与其两端行上分布的串联垂直轴叶齿机的传动轴通过换行机构在风向变化时使发电机与垂直轴叶齿机实现自动换行而使发电机的功率与叶齿机所受风功率大致上相匹配，发电机换行后其受南风作用的动作顺序与受北风作用时相同。