[发明专利]多风轮同轴驱动的风力发电机

说明书

本发明多风轮同轴驱动的风力发电机，目的是解决在山区安装大型三叶风力发电机的运输安装难的问题和建设风电场初投资大回收投资期长等问题。主要通过改变风力发电机的安装方式，改变风轮的结构为多轮长轴横向立柱安装和限制风轮受台风吹时也能安全平稳发电，该风力发电机组可拆分由人力、马牛车和小型车辆运输上山，并可采用小型吊装装置即可顺利安装，适宜山区高山建设风电场使用。

技术领域：本发明是多风轮同轴驱动的风力发电机，属风力发电机领域。

背景技术：利用风力发电的发电机早就有科学家发明出来了，而且是从小型到大型发展，从单机发电到群机联合发电发展，然而越向大型和群机联合发展其造价却越来越高，成本回收的时间也越来越长；原因是风叶越来越长，安装的立柱相应便越高越大，所需的安装、运输成本便越来越高，尤其是在山区高山岗上搞一个群机风电场多则上千亿、少则上百亿，因要在高山开出一条运输机组的公路和开挖安装机组的平台建造一台机组的混凝土基础平台均要动用大型挖拙机、推土机、吊机、汽车、混凝土搅拌机，大批沙石水泥和用水都靠从平原地区运往山区，所以造价就高。但为了环保和应对气候变暖，全世界都在推广风力发电，我们中国也不能例外，但有没有一种相同效果风力发电的装置可以降低成本呢？本发明便是答案之一。

发明内容：为了降低风力发电场的建造成本，提高风电的利润，可采用小型风轮多轮连轴安装的方式，即利用多个风轮同装一条主轴共同驱动一台风力发电机发电的方法，取代高长三叶风力发电机，即可以减少制造、运输、安装的成本，而其风轮受风面积和发电能力却比高长三叶风力发电机不相上下，甚至还比其投资回收期缩短一倍以上。原因是：采用风斗式小型风轮多轮同轴安装，其主轴和主柱短而小，人力、马匹均可搬运上高山安装，安装无需大型混凝土平台和大型的基础，更不需要大型吊机和大型的运输车辆，开路的费用可减免，最多是花小钱开一条小车路即可。

具体的安装步骤是：在高山的山岗顶上，顺着山岗每隔5-10米安一条柱杆，采用钻井机钻立杆的柱洞入土1-1.5米深。柱杆采用直径160-250毫米的，厚度为5-10毫米的长5-10米的304不锈钢管立柱，该柱顶端安装一个直径110-160毫米的轴承带轴承座固定，两柱之间横跨安装一条横轴，该轴应预先套装入若干个风斗式风轮或半圆型多叶风轮，该风轮的结构样式与市场出售的小型纸做的串在绳子上或装在迎风架轴上的风轮相同。但尺寸要比纸质风轮扩大10-20倍，而且要采用不锈钢或铝合金板制造，统一规格，统一安装固定，然后将整条风轮轴吊装上穿套入两立柱顶端上的轴承内，最后把风力发电机安装连接在横轴两端的任一端头上，并将该风力发电机需与联网调节仪器开关等电连接。一台直向可接受东西两向风吹发电的多风轮同轴驱动的风力发电机组装完成，可以发电了。此外，在山岗的另一方向，即南北方向也按前述的方法安装一台横向，可接受南北两个方向风吹发电的多风轮同轴驱动的风力发电机组，以此类推，在高山岗上适宜的位置安装若干台发电机组，并全部联网供电，构成一座大型的风力发电场，实现低成本，建设周期短，发电效率高的发明目的。

具体实施方案：为了实现发明内容，具体分二个方案来实施，第一方案其特征是：将四块半圆型的叶片分别对称顺一个方向焊接在一条长圆轴的四个方向上，然后将焊好的长轴风轮吊上山岗预先立安好的两条柱顶的轴承座上固定，并将风力发电机与该组装好的立式横轴风轮机的轴头传动机构相互连接，然后将若干台与前述同样的装置并联连接，构成多风轮风力发电机组，用于联合发电。

第二实施方案其特征是：采用若干个风斗式风轮组装在一条长轴上构成若干条多风轮长轴风轮机，然后在山岗上立安两条长柱，该长柱预先钻孔安装轴承若干层，分别将若干条多轮长轴风轮机吊装在两柱中间套入两柱的轴承套中固定，构成多层多轮长轴风轮机组合机，然后将若干层的风轮长轴头的传动轮链接地面的发机电组构成联动组合风轮发电机组，用于联合受风联动发电。

此外，为了防止台风将风轮发电机组损坏或超转速发电，可在每台风轮机的一条柱上安装一台风轮制动器，该风轮制动器由一条活动轴穿过一条柱杆中间，该活动轴固定在立柱上端的轴承中，该活动轴一头安三块对称的半圆形受风叶片，构成一台四向吹风都可受力转动的小型立式风轮，然后将该风轮安装一条弹簧，按预测好的力度合适拉住风轮限制其转动程度，另外安装一条拉绳拉住一块制动弯板套在长轴风轮轴头上，该拉绳子经过一个转向轮再与制动风轮轴绕接刚好拉紧该制动弯板但又不接触制动风轮轴为准，构成一台风轮制动器。只有遇上6-12级以上的台风才开始受制动风轮受风力吹动超过弹簧拉力限制时，即风轮转速超过发电机的预定转速时才拉紧制动器减速制动，风力越大其制动力越强，可始终保持发电但不会过度超转速发电。该二款发电机组的优点是：容易制造安装，成本低，发电效益高，即利用风能效率高，当然经济利润高，而且不受台风天气的影响，非常适宜具备有风力条件的地区建设风力发电场安装使用。