自動高效全天候風能發電機組的製作方法

2023-06-11 19:04:26 4

專利名稱：自動高效全天候風能發電機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電設備，特別是涉及一種自動高效全天候風能發電機組。
技術背景風是一種大自然的動力源，國內外利用風力發電、風力提水等方面技術都取得很大 成就，但風總處於一種無規律變化形態，時大時小無法控制，現階段國內外，對風能又 無法儲存，雖然有的地方把風能轉變為電能，但電能也是無法儲存的，所以給人們對風 的利用帶來很多困難。為此，本發明人設計了一種利用大自然風能源，轉變為氣能源進行提水的風氣自動 提水機，並申請了專利號為03284744.0的實用新型專利。其是由提水機支架、皮帶等組 成，風力機1通過軸安裝在大皮帶輪上，大皮帶輪通過皮帶與小皮帶輪連接，小皮帶輪 安裝在空氣壓縮機9的軸上，空氣壓縮機9通過風管與儲氣罐4相通，儲氣罐4再通過 出風管與氣動水泵相通。工作過程是當自然風吹動風力機1轉動時，帶動大皮帶輪同 時轉動，大皮帶輪再通過皮帶帶動小皮帶輪轉動，從而空氣壓縮機9開始工作，而空氣 壓縮機9產生的氣體通過風管被傳送到儲氣罐4中，儲氣罐4內的氣體再通過出風管把 氣體引入氣動水泵，從而帶動氣動水泵工作，達到提水的目的。目前該風氣自動提水機已經在內蒙古通遼市農村投入實際應用，效果非常好，倍受 農民朋友歡迎。但是，在應用過程中也發現其不足之處，即這種利用風能的方式只能用 在需要提水的地方；當需要安裝多颱風氣自動提水機進行大流量提水時，由於安裝空間 和遠距離氣壓管的限制，無法適用大流量提水。所以其仍然存在不能大規模實施用於發 電的缺陷。發明內容本發明的目的在於克服現有技術的上述缺陷，提供一種自動高效全天候風能發電機組。為實現上述目的，本發明自動高效全天候風能發電機組包括風力機、通過傳動裝置 與風力機相連的空氣壓縮機和連接空氣壓縮機的儲氣罐，其特別之處在於風力機和通過 傳動裝置與風力機相連的空氣壓縮機為並列布置的多套，每臺空氣壓縮機再分別通過單
向閥連接總風管，總風管再連接並聯的多個儲氣罐，總風管還通過限壓閥連接氣動發電 機。如此設計，多套風力機和通過傳動裝置與風力機相連的空氣壓縮機可產生大量的壓 縮氣體。每臺壓縮機再分別通過單向閥連接總風管可避免個別風力機或空氣壓縮機故障 時漏氣，任何風力機和空氣壓縮機停機或產生的風壓小於總管道風壓時都自動能保證不 漏氣和正常發電儲氣。總風管再連接並聯的多個儲氣罐既能儲存更多壓縮空氣，又能避 免因儲氣罐容積過大而增大造價和降低安全係數的問題。總風管通過限壓閥連接氣動發 電機既能實現恆定壓力向氣動發電機供氣，使其始終在設計工作參數運轉；當風力太大 時，風力機及空氣壓縮機產生的壓力大於限壓閥的規定壓力，能及時將多餘的壓縮空氣 自動儲存到儲氣罐中；當風力太小時，風力機及空氣壓縮機產生的壓力小於限壓閥的規 定壓力，儲氣罐能即時回流壓縮空氣和補充壓力，使氣動發電機始終在設計參數工作， 既能所有壓縮空氣能源，又能大大提高發電效率。因此，其具有能自動調整工作方式適 應各種風速條件，風速過大和過小時都能保證發電機在設計參數高效發電，可把無規律 的風轉變為電能的優點。作為優化，儲氣罐或連接儲氣罐的風管還配裝有安全閥。如此設計，安全閥的引入 能在儲氣罐超過設計壓力上限時，及時排氣降壓，自動保證設備安全運轉。作為優化，風力機包括一個固裝在底座上的管式塔柱，通過軸承配裝在管式塔柱內 周的上下兩端都帶傘形齒輪的立軸，立軸下端的傘形齒輪再通過傘形齒輪、傳動軸和聯 軸器連接氣動發電機的輸入軸；立軸上端的傘形齒輪連接風輪橫軸上的大傘形齒輪，管 式塔柱上端外周通過軸承配裝橫軸的下支撐座，下支撐座上面配裝上支撐蓋，下支撐座 與上支撐蓋之間通過前後兩個軸承配裝橫軸，下支撐座和上支撐蓋後端固裝導向板；或 所述橫軸通過鏈輪、鏈條與傳動軸相連。也就是由鏈輪、鏈條傳動機構代替前述方案中 有立軸、傘形齒輪傳動機構。如此設計，立軸上端的傘形齒輪連接風輪橫軸上的大傘形 齒輪可提高轉速，方便與空氣壓縮機配套。管式塔柱上端外周通過軸承配裝橫軸的下支 撐座和導向板能使風輪隨風向任意轉動。前者，性能可靠，後者，傳動方式簡便易行。作為優化，下支撐座和上支撐蓋通過螺杆、螺帽固裝在一起，下支撐座和上支撐蓋 後端之間通過螺杆、螺帽固裝導向板。如此設計，方便拆裝維護。作為優化，管式塔柱在傳動軸處制有側向檢查孔，側向檢查孔處配裝有在傳動軸處 對接的兩塊側蓋板。如此設計，方便拆裝和檢查。作為優化，氣動發電機為並列布置的兩臺，每臺氣動發電機都分別通過限壓闊和截 止閥連接總風管。如此設計，在一臺檢修和故障時，仍能利用另一臺正常工作，做到檢
修故障不停機。作為優化，風輪的風葉為周向均勻分布的2-36片，風葉外端固裝有圓形加固圈。如 此設計，風葉結構強度高，抗風能力強，風速過大時，可防止風葉的變形。作為優化，風葉中部也固裝有圓形加固圈，所述氣動發電機為渦輪發電機。如此設 計，前者，風葉抗風能力更強；發電效率高。採用上述技術方案後，本發明自動高效全天候風能發電機組具有結構簡單，性能可 靠，造價低，實用性強，能自動調整工作方式適應各種風速條件，風速過大和過小時都 能保證發電機在設計參數高效發電，可把無規律的風轉變為電能，方便推廣應用的優點。


圖1是現有風氣自動提水機的結構示意圖；圖2是本發明自動高效全天候風能發電機組的結構示意圖；圖3是本發明自動高效全天候風能發電機組中第二種風輪的結構示意圖；圖4是本發明自動高效全天候風能發電機組中第三種風輪的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實例作更進一步說明如圖2所示，本發明自動高效全天候風能發電機組包括風力機1、通過傳動裝置與 風力機1相連的空氣壓縮機9和連接空氣壓縮機9的儲氣罐4，風力機1和通過傳動裝置 與風力機1相連的空氣壓縮機9為並列布置的多套，每臺空氣壓縮機9再分別通過單向 閥2連接總風管3，總風管3再連接並聯的多個儲氣罐4，總風管3還通過限壓閥5連接 氣動發電機6。連接儲氣罐4的風管還配裝有安全閥7。風力機1包括一個固裝在底座上的管式塔柱11，通過軸承配裝在管式塔柱11內周 的上下兩端都帶傘形齒輪的立軸12，立軸12下端的傘形齒輪再通過傘形齒輪、傳動軸 13和聯軸器14連接氣動發電機6的輸入軸；立軸12上端的傘形齒輪連接風輪8橫軸81 上的大傘形齒輪，管式塔柱11上端外周通過軸承配裝橫軸81的下支撐座15，下支撐座 15上面配裝上支撐蓋16，下支撐座15與上支撐蓋16之間通過前後兩個軸承配裝橫軸81 ， 下支撐座15和上支撐蓋16後端固裝導向板17。當然，還可以由鏈輪、鏈條傳動機構代 替上述立軸、傘形齒輪傳動機構。下支撐座15和上支撐蓋16通過螺杆、螺帽固裝在一起，下支撐座15和上支撐蓋 16後端之間通過螺杆、螺帽固裝導向板17。管式塔柱11在傳動軸13處制有側向檢查孔 18。當然，側向檢査孔處還可以配裝在傳動軸處對接的兩塊側蓋板。氣動發電機還可以
為並列布置的兩臺，每臺氣動發電機都分別通過限壓閥和截止閥連接總風管。所述氣動 發電機優選渦輪發電機風輪除採用上述通用結構外，還可以採用如下技術方案1、 如圖3所示，風輪8的風葉82為周向均勻分布的4片(也可以選擇2-36片)， 風葉82外端固裝有圓形加固圈83。2、 如圖4所示，風輪8的風葉82為周向均勻分布的4片(也可以選擇2-36片)， 風葉82外端和中部都固裝有圓形加固圈83。
權利要求
1、一種自動高效全天候風能發電機組，包括風力機、通過傳動裝置與風力機相連的空氣壓縮機和連接空氣壓縮機的儲氣罐，其特徵在於風力機和通過傳動裝置與風力機相連的空氣壓縮機為並列布置的多套，每臺空氣壓縮機再分別通過單向閥連接總風管，總風管再連接並聯的多個儲氣罐，總風管還通過限壓閥連接氣動發電機。
2、 根據權利要求1所述自動高效全天候風能發電機組，其特徵在於儲氣罐或連接儲 氣罐的風管還配裝有安全閥。
3、 根據權利要求1所述自動高效全天候風能發電機組，其特徵在於風力機包括一個 固裝在底座上的管式塔柱，通過軸承配裝在管式塔柱內周的上下兩端都帶傘形齒輪的立 軸，立軸下端的傘形齒輪再通過傘形齒輪、傳動軸和聯軸器連接氣動發電機的輸入軸， 立軸上端的傘形齒輪連接風輪橫軸上的大傘形齒輪，管式塔柱上端外周通過軸承配裝橫 軸的下支撐座，下支撐座上面配裝上支撐蓋，下支撐座與上支撐蓋之間通過前後兩個軸 承配裝橫軸，下支撐座和上支撐蓋後端固裝導向板；或所述橫軸通過鏈輪、鏈條與傳動 軸相連。
4、 根據權利要求3所述自動高效全天候風能發電機組，其特徵在於下支撐座和上支 撐蓋通過螺杆、螺帽固裝在一起，下支撐座和上支撐蓋後端之間通過螺杆、螺帽固裝導 向板。
5、 根據權利要求3所述自動高效全天候風能發電機組，其特徵在於管式塔柱在傳動 軸處制有側向檢査孔，側向檢查孔處配裝有在傳動軸處對接的兩塊側蓋板。
6、 根據權利要求2所述自動高效全天候風能發電機組，其特徵在於氣動發電機為並 列布置的兩臺，每臺氣動發電機都分別通過限壓闊和截止閥連接總風管。
7、 根據權利要求l或2或3或4或5或6所述自動高效全天候風能發電機組，其特 徵在於風輪的風葉為周向均勻分布的2-36片，風葉外端固裝有圓形加固圈。
8、 根據權利要求7所述自動高效全天候風能發電機組，其特徵在於風葉中部也固裝 有圓形加固圈，所述氣動發電機為渦輪發電機。
全文摘要
本發明涉及一種自動高效全天候風能發電機組，為解決現有風力機不能大規模實施用於發電的問題，其包括風力機、空氣壓縮機和連接空氣壓縮機的儲氣罐，風力機和通過傳動裝置與風力機相連的空氣壓縮機為並列布置的多套，每臺空氣壓縮機再分別通過單向閥連接總風管，總風管再連接並聯的多個儲氣罐，總風管還通過限壓閥連接氣動發電機。儲氣罐或連接儲氣罐的風管還配裝有安全閥。風力機風輪的風葉為周向均勻分布的2-36片，風葉外端固裝有圓形加固圈。其具有結構簡單，性能可靠，造價低，實用性強，能自動調整工作方式適應各種風速條件，風速過大和過小時都能保證發電機在設計參數高效發電，可把無規律的風轉變為電能，方便推廣應用的優點。
文檔編號F03D1/06GK101126378SQ200710163878
公開日2008年2月20日 申請日期2007年10月11日 優先權日2007年10月11日
發明者史文海, 賢 趙, 趙寶元 申請人:賢 趙