[发明专利]无轴风力发电装置

说明书

本发明公开了一种无轴风力发电装置，涉及风力发电领域，解决现有发电装置将发电机构置于高处，不便于检修及维护的问题，采用的技术方案是：无轴风力发电装置，包括塔架、风筒和发电机，塔架的顶部可转动连接风筒，风筒内设置转筒，风筒与转筒之间设置轴承，使转筒可绕风筒转动，转筒内固定设置多级叶片；转筒外侧设置圆环形的锥形齿轮，塔架的顶部设置转轴，转轴顶部设置锥形齿轮并与转筒外侧的锥形齿轮啮合；发电机位于低处，塔架内设置传动结构，传动结构将转轴与发电机连接。气流通过叶片驱动转筒转动，转筒通过锥形齿轮带动转轴旋转，转轴通过传动结构驱动发电机发电。本发明适用于风力发电，提高了发电机寿命，降低了维护维修成本。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体是一种利用气流进行发电的无轴发电装置。

背景技术

目前，现有的风能发电装置可分为有轴和无轴两种。无论是有轴还是无轴，发电机构均安装于高处，存在不便于维护检修以及制造成本高的问题。发电机构一旦出现故障，非常容易产生诸如短路燃烧难以解决的事故，造成重大损失。

发明内容

本发明提供一种无轴风力发电装置，解决现有发电装置将发电机构置于高处，不便于检修及维护的问题。

本发明采用的技术方案是：无轴风力发电装置，包括塔架、风筒和发电机，塔架的顶部可转动连接风筒，风筒的前端进风口、后端为出风口，风筒内设置转筒，转筒内设置多级叶片，叶片固定安装于转筒的内壁，风筒内壁和转筒外壁之间设置至少两个轴承，各个轴承的外圈外径与风筒的内径一致、内圈内径与转筒的外径一致；转筒外侧设置圆环形的锥形齿轮，塔架的顶部设置转轴，转轴的中心线与风筒的转动轴线重合，转轴的顶部设置锥形齿轮并与转筒外侧的锥形齿轮啮合；发电机位于塔架底部的塔架内部或塔架外部，塔架内设置传动结构，传动结构将转轴与发电机传动连接。

进一步的是：转筒包括前半段转筒和后半段转筒，前半段转筒的外壁与风筒内壁之间设置至少两个轴承，后半段转筒的外壁与风筒内壁之间设置至少两个轴承，前半段转筒和后半段转筒的内部分别设置至少一级叶片，前半段转筒的后端设置呈圆环形的锥形齿轮并且与转轴顶端的锥形齿轮啮合，后半段转筒的前端设置呈圆环形的锥形齿轮并且与转轴顶端的锥形齿轮啮合。

更进一步的是：前半段转筒或后半段转筒的锥形齿轮与转轴的锥形齿轮之间设置转向齿轮或调速齿轮。

进一步的是：传动结构为链条+链轮、蜗轮+蜗杆、传动轴+齿轮，或者两种或三种的结合。

进一步的是：风筒的前端还连接导风筒，导风筒呈敞口状。

进一步的是：每级叶片的叶片数量为三张，并且三张叶片等中心角布置。

具体的：叶片为机翼型叶片，机翼型叶片的断面形状为：上下两面都由不同半径的多段弧线组成，其一端为尖锐端，另一端则圆弧过渡。

进一步的是：塔架的顶端设置推力轴承，风筒的底部设置支座，支座安装于推力轴承上。

更进一步的是：塔架的顶部还设置转向电机，转向电机的输出轴固定安装驱动齿轮；支座内侧或外侧固定设置转动齿轮，转动齿轮与转向电机的驱动齿轮啮合。

本发明的有益效果是：气流经风筒的前端进入转筒，气流与转筒内的叶片相互作用，驱动转筒转动，转筒通过锥形齿轮带动转轴旋转，转轴通过传动结构带动发电机发电。由于发电机设置于塔架的底部，发电机可置于塔架基础处，使发电机处于相对安全和稳定的环境中，而且便于检修和维护。塔架内部和塔架顶部为简单的机械结构，不容易损坏，从而提高整个装置的使用寿命，并降低维护、维修成本。