[实用新型]具有支撑转动轮的立轴式风力发电装置

说明书

本实用新型是一种立轴式风力发电装置。风机转轮下横梁设有支撑转动轮，受风时，转动轮沿主轴同心园轨道于主轴同步转动，以使风机运转。

现在普及的螺旋浆式风力装置，虽然早已被使用并对小型装置很适用，但对大型发电装置是没有前途的。

而立轴式风力机具有不用对风装置、效率高、结构简单、制造容易、发电机增速器刹车装置均可装在地面，维护检修方便等一系列优点，使之作为大中型风力发电装置更为合适。但随着设计功率增加，风力机受风面积也相应地增大，这就必然使其高度、叶轮直径、叶片尺寸随之增大。有的立轴风机一般均是由较大的转子主轴通过横臂梁与垂直安装在转子中心线外缘的多排叶片钢性连接，而在转子轴内有承重塔，主轴塔座在埋得很深的庞大基础上，基础要确保承受巨大的颠覆载荷，因为转轴作悬臂梁运转同时还要承受全部侧旁风力载荷，而要使横梁承受叶片重量及运转力矩，尤其对直径大的机组，横梁尺寸很长设计要求很高，主轴因承担整个转子负荷强度则要求很高。因此消耗大量的材料，影响其发展应用。同时由于主轴塔直径太大，轴后又形成强烈气动旋涡，使塔后风动工况变坏，又影响了叶片的运行。而要减轻主轴塔的负担，使整个风轮负荷更合理的分配，使之整体结构强度提高且重量减轻、运行平稳、可靠，采用现有的立轴式风机是很难实现的。

本实用新型的目的，正是在于克服现有立轴式风力发电装置上述问题，提供了一种新型结构的风力发电装置。它能使整个风机装置有多个支撑点，从而使整体结构强度提高，负荷分布均匀，也使主轴负担大为减轻。

本实用新型的目的是这样实现的：在原有的立轴式风机转子下横梁下装设有支撑转动轮，转动轮承受转子各层叶片及横梁的大部分重量，沿着下面的园形轨道与主轴同步转动。这样就大大减少了主轴的负担，使主轴设计直径可大大减小，也改善了风动工况。同是整个转子是圆柱形构架式连接，具有五个支撑点，大大增强了其稳定度和可靠性。转子叶片可按具体直径大小按多列多层布置，各叶片分别通过连接板、横梁和主轴连接，同时各列叶片上下相连形成园柱框架架体结构，使之整个结构钢性强变形少。这样上下叶片即是风能动力的转换器又是转子整体结构架的结构件，转子周围有定位柱，定位柱承重很小，柱外装有导风板，使之具有双重用途。支撑转轮上设有刹车装置大风时和主轴刹车盘同时作用。同时因有了支撑转轮，因此对叶片重量的要求不严。叶片的选材容易成本也可降低，而且叶片重些使整个转子的转动惯量增大，稳定性和抗干扰能力增强，本身兼起飞轮蓄能作用。对于大型风力机还可按具体情况装设多层转轮及轨道。转轮和轨道可设计为向内倾斜的园形轨道，以使整体更加稳定。

实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1是这种风力发电机的整体结构图。

图2是这种风力发电机俯视示意图。

图3是这种风力发电机下横梁支撑轮部分。

下面结合图1详细说明本实用新型提出的具体装置工作情况。

该装置的转子是由多层叶片（6），通过叶片连接板（19），横梁（5）、同主轴（1）连接。各叶片同时上下相连直立连接在下横梁上，整个转子形成一个园柱形框架结构体。下横梁下侧设有支撑转动轮（14），轮盘平面向外倾斜同转子形成外八字状，支撑转轮（14）上设有刹车装置，刹车装置是一种电磁制动闸瓦，通电时磁铁吸合使制动闸瓦压紧转动轮而紧闸。转动轮下有与主轴同心的园形轨道（15），同心园形轨道为一向内倾斜的园弧形轨道。此外整个装置还有上中心盘（3），下中心盘（11），上轴承座（2），下轴承座（12），定位立柱（7），刹车盘（13），增速器（16），发电机（18），塔基厂房（17）。转子上下端处有上下轴承分别安装在上轴承座和下轴承座中。上轴承座（2）固定在上中心盘（3）上，再经拉梁（4）同定位立柱（7）连接，并由钢缆（9）拉紧。立柱上装有导风板（8）以提高风能利用，转子下轴承座（12）固定在塔基厂房（17）上。

受风时，转子运转时支撑转轮（14）沿同心园形轨道（15）同主轴（11）同步运转，转子主轴再经增速器（16）带动发电机（18）运转。大风时在风速超过运行范围时，刹车盘（13）同支撑转轮上的刹车装置同时动作使装置制动。