[发明专利]联合聚风特大功率风力提水机组

摘要

一种“联合聚风特大功率风力提水机组”，其是将适用于深井提水的“多往复式水泵提水装置”设在地面或井口的安装平台上；将适用于地表河、湖、海水面提水的“水箱索道循环提水装置”以斜坡形态设在水面下与高处卸水平台之间，并将联合聚风风力机组产生的联合联动动力由“主风轮轴”向下延伸完成对不同提水装置的驱动；与前比较，其消除了限制机组实现更大功率的技术瓶颈，结构更加简捷、高效、适用，结合“联合聚风风力机组”独创发明技术综合优势群的共同作用，其可使风力提水真正进入大规模实效性推广应用阶段，成为风能丰富地区重要提水方式之一，可广泛用于水产、海水养殖、制盐、深井提水、农田灌溉等领域，减少电力与燃油的大量消耗。

主权项

1、一种“联合聚风特大功率风力提水机组”，其特征在于：其是由(一)“联合聚风特大功率风力机组”部分；(二)适合于深井提水采用的“多往复式水泵提水装置”和适用于地表(河、湖、海)水面提水采用的“水箱索道循环提水装置”；和(三)通过联合聚风特大功率风力机组向下延长的“主风轮轴”，使上述(一)部分与(二)部分中的两种不同提水装置分别实现连接驱动与配合出力调控的设计方案构成与实现，对以上3个结构部分的结构、名称、功效进行具体的描述是：(一)联合聚风特大功率风力机组结构部分(1)分风式风力机机舱“联合聚风特大功率风力提水机组”的风力机全部称为“分风式风力机”，其机舱(分风机舱)是通过菱形或长菱形分风机舱体实现前后双方向的分风与机舱两侧的相邻聚风；小中型机组采用的分风机舱可将其建成菱形形态，大型、巨型机组及采用更大直径的桨轮风轮的风力机则将采用长菱形分风机舱设计形态，并采用将双桨轮风轮进行交错排列设置的形态；分风机舱的顶部一般设有机舱顶板，菱形分风机舱左右两侧各有两个聚风斜面，左右两侧聚风斜面的实际交汇点构成分风机舱前后两端的分风角，两侧聚风斜面延伸虚拟交差点附近的机舱底板和顶板上，是桨轮风轮轴的安装处；长菱形分风机舱的顶板和底板，其如同在菱形分风机舱的中间加设了一个长方形的结构体，因此可称其为“长菱形分风机舱”，中间加设的一个长方形结构体是桨轮风轮的安装位置，其安装桨轮风轮轴的位置还可通过在两风力机之间设置的“互连横梁”进行加固加强，“互连横梁”同时可将相邻两风力机及将全部联合并联风力机进行横向连接加固。长菱形分风机舱的双桨轮风轮错位布置，其联合聚风排列后可使在各个分风机舱外部悬空的两个桨轮风轮相邻并列，如果形成“连动风力机组”形态其还将其进行相邻风轮齿轮的配合，实现联合传动形态；(2)设有桨叶伸缩调控系统的立式双桨轮风轮设有桨叶伸缩调控系统的立式双桨轮风轮可简单、准确、快速、有效、同步地调控桨轮风轮各个桨叶伸展幅面的大小变化，在机组故障、提水机过载、速度超标、起动时，可通过风轮缩桨减力或附加配合简单的机械制动实现机组在大风力情况下的减力刹车控制，实现机组出力能力的变化调整；其小、中、大、巨型桨轮风轮可有不同的桨叶伸缩方式与设计结构；在分风机舱中部的底板与顶板之间并联设置立式双桨轮风轮，分风机舱的聚风斜面或直面可遮挡住桨轮风轮半部分旋转弧面体，悬空在分风机舱以外的双桨轮风轮桨叶可承接分风机舱联合并列设置后形成的最窄通道内的聚集气流(聚风)，可使其能够按照不同季节的风向变化，来回双向冲击桨轮风轮的外部悬空桨叶，形成最大的转换出力；桨轮风轮可分为中心大辊筒型、中心中辊筒型和中心小辊筒型等不同的结构设计形态；中心大辊筒型桨轮风轮的中部为大直径圆柱体辊面结构设计，中为中；小为小；在小、中、大中心辊筒的周边均匀分布设有3-6个、大直径风轮可设置6-8个、更大直径可设置8-10个乃至更多个以相同直径方向设置的桨叶，在双桨轮风轮上采用的中心辊筒直径、高度、桨叶设置数量与设计规格相同，为了加强各个桨叶的乘风支撑强度和方便对桨叶进行伸缩调控，在桨轮风轮的纵向中部可间隔均布设置1-多层支撑圆环(或板)；桨轮风轮实现出力能力调控的操作过程叫“缩桨”，即：将各个方向的桨轮风轮上的桨叶同时、同速、同位、统一化一的地向中心方向收缩移动，使桨轮风轮上的各个桨叶乘风幅面减小到实现全无；或相同方式实现反方向的伸桨移动调控与位置随时固定；可采用“辊内缩桨”、“重叠缩桨”、“双叠缩桨”、“三叠缩桨”、“双叠-辊内缩桨”或“辊内-双叠缩桨”等操作，上述几种缩桨方式与形态可适应多数桨轮风轮规格与中心辊筒直径规格的配合设计；缩桨与桨轮风轮缩桨减力配合制动，可实现机械制动与桨叶收缩减力配合的机组刹车控制，刹车制动系统可与桨轮轮盘一体化设计；对于一些控制制动需求不大的机组可无需设置机械制动系统装置；实现“缩桨”调控的系统是“伞式桨叶伸缩控制系统”，其是由与各个桨叶一体化安装设置的桨叶推拉滑杆和与各个桨叶推拉滑杆连接的伞式推拉杆和与各个伞式推拉杆共同汇集连接于其上的“伞式滑圈”，以及可使伞式滑圈实现上下可控制式移动与位置随时固定操作的伞式滑圈调控装置联合构成；同一组连动风力机组上的双桨轮风轮一般需要同时进行上述相同方式的桨叶伸缩控制；其可由提水机输出功率的反馈信号实现自动控制，或配合必要的手动与电动控制(常规技术)；(3)将相同规格“分风式风力机”进行间隔并列联合设置，形成“联合聚风风力机组”结构部分：其相邻机组之间可产生相互聚风效果；并且可通过采用将“主风轮齿轮”同时与左右若干个“分风式风力机”上的“风轮齿轮”咬合配合，实现一体化联合传动的“连动(联动)风力机组”形态；(4)塔架与互连横梁结构部分通过塔架与基础实现分风式风力机(分风机舱)的高举；对一个分风机舱的支撑最经济的方法是采用前后2个塔架，也可采用1个塔架实现支撑，对于更高大与更宽大的分风机舱和采用联合一体化传动方式的“连动风力机组”来讲，可采用将整个联合排列的各个机组机舱底板、顶部用1-2个“互连横粱”进行相邻机组之间的串联固定，使其形成相互依靠的、横向一体化的稳定结构体；还可在“互连横粱”上设置风力机机械制动系统；(二)适合于深井提水采用的“多往复式水泵提水装置”和适用于地表(河、湖、海)面提水采用的“水箱索道循环提水装置”结构部分(1)多往复式水泵提水装置——其主要适合于深井提水采用，其是通过1-多个小传动齿轮带动1-多个往复式水泵、或是通过1-多个小链轮带动1-多个往复式水泵，并与主风轮轴所驱动的大齿轮盘、或大链轮盘形成传动配合后形成；或是通过1-多弯曲曲轴，带动1-多个往复式水泵形成出力能力的多梯级大幅度调整变化；其适合进行深井提水，可安装在地面或安装在井口上设置的安装平台上，“多往复式水泵提水装置”配合方式可以采用：1.采用在同一传动大齿轮盘上再一同并列设置一个或多个往复式水泵进行出力能力的多梯级大幅度调整变化；2.采用曲轴与1-多个往复式水泵活塞连杆进行配合的结构与动力输出方式；3.采用由1-多层大直径链条轮盘输出动力，配合带动1-多个小链条轮盘及其活塞连杆的传动的方式；(2)水箱索道循环提水装置——其适用于地表(河、湖、海)水面提水采用，其是由索道循环滑轨、钢丝绳、串联提水箱、主风轮轴驱动旋转的大链轮盘、水下反转轮、卸水平台、输水管等主要功能部件构成；一般情况下将其以斜坡形态设置在提水水源的水下与依提水高度设计的卸水平台之间，并将联合聚风风力机组产生的联合联动动力由“主风轮轴”向下延伸完成对提水装置大链轮盘的连接驱动后实现；水箱索道循环提水装置调控出力能力的方式可采用方便增加与减少其悬挂的串联提水箱数量的方式实现；(三)通过延长的“主风轮轴”连接传动，使(一)、(二)部分实现连接传动与配合调控的结构部分本发明通过将可实现联合联动动力输出的“主风轮轴”向下延伸，将联合聚风风力机组产生的联合动力直接传递到“多往复式水泵提水装置”或“水箱索道循环提水装置”主驱动轮盘的驱动完成特大功率风力提水机组的设计目的。