一種風力發電系統的製作方法
2023-05-26 06:33:41 1
專利名稱：一種風力發電系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發電系統，尤其涉及一種可根據風向調節風帆葉片姿態，從而降低迎風阻力，提高風能利用效率的風力發電系統。
背景技術：
能源是人類生存發展的重要基礎資料。近百年來，隨著人類生活需求的不斷提高和生產規模的擴大，對能源的需求也越來越殷切。進入二十一世紀，能源危機正在日益制約社會經濟活動，傳統使用的化石能源日益匱乏，價格不斷攀升，成為引起世界經濟動蕩和影響和平的重要因素。而且，化石能源的大量使用，co2、so2等溫室氣體大量排放，導致氣候變暖，生態變遷，危及人類生存環境。為了解決日益嚴重的能源危機，緩解由於大量使用化石能源帶來的環境汙染，長期以來，世界各國紛紛投入巨資尋找開發可再生能源。目前列入重點研究開發的清潔能源有水能、風能、太陽能、潮汐能、生物質能等。風能的開發利用已有很長的歷史。近年來，風力發電作為可再生的清潔能源受到世界各國政府、能源界和環保界的高度重視。地球上風力資源蘊藏量大，清潔無汙染，施工周期短，投資靈活，佔地少，具有較好的經濟效益和社會效益。目前風力發電的普遍方式是採用架空式三葉風輪。輪軸通過變速裝置驅動發電機，單機發電功率普遍為2MW以下。國際上最大的海上風力發電機為5MW，這種風力發電機需要較高的啟動風速，常年發電時間在2000 2500小時之間，設備複雜，投資大，對風場要求高，而且發電量不穩定，發電預見性差，對電網調峰衝擊大。
實用新型內容本實用新型為解決上述技術問題採用的技術方案是—種風力發電系統，包括抱持塔架、葉片轉動機構、測量裝置和控制箱，所述測量裝置安裝於抱持塔架頂部，所述抱持塔架內安裝有傳動軸，所述傳動軸底部安裝於支承底座上，所述抱持塔架頂部通過支承座安裝有託架，所述託架四周通過各個懸臂分別與葉片轉動機構連接，所述懸臂通過固定吊索固定於抱持塔架頂部，所述託架內安裝有液壓泵，所述液壓泵通過液壓通道與液壓馬達連接，所述液壓馬達帶動葉片轉動機構轉動，所述託架底部與轉子固定連接，所述轉子與齒輪嚙合，所述齒輪套接於軸上，所述軸通過齒輪箱帶動傳動軸轉動，所述傳動軸的下部安裝有動力輸出齒輪，所述動力輸出齒輪連接目標耗功機組。所述葉片轉動機構包括馬達箱、葉軸和固定於葉軸兩端的葉片，所述馬達箱內設於液壓馬達、輸出軸和齒輪組，所述液壓馬達通過輸出軸與齒輪組連接，所述齒輪組套接於葉軸上，所述葉軸兩端穿過固定於馬達箱上的軸承與葉片連接。所述動力輸出齒輪包括主齒輪和變速齒輪，所述主齒輪套裝於傳動軸下部，所述主齒輪與變速齒輪嚙合。[0010]所述葉片採用鋼材、玻璃鋼、帆布或木板製成，所述葉片為6-8組。所述託架形狀為空心圓錐臺狀結構。所述目標耗功機組為發電機、空氣壓縮機或液壓機。所述測量裝置與控制箱連接，所述測量裝置為風速儀、風向儀或葉輪轉速儀，所述液壓馬達、液壓泵和目標耗功機組由控制箱控制。根據來風方向和風力大小自動調節葉片朝向，當葉片運動方向背向來風時，葉片迎風面朝向來風並與來風垂直；當葉片運動方向迎向來風時，葉片順槳與來風平行。這種結構有利於使自然界氣流能最大限度作用於葉片，降低迎風阻力，提高風能利用效率。本實用新型的優點是1、提高風能利用效率，提供清潔能源。本實用新型可以降低風葉迎風阻力，提高風能利用效率，實現較大規模發電，為人們生產生活提供大量清潔電能，緩解目前地球上日益嚴重的能源危機；2、實現低風速發電。本實用新型可降低系統發電的起點風速，有效實現低風速發電，拓寬了應用範圍，延長了年度有效發電時間。3、清潔環保。本實用新型的可變風帆式風力發電系統是完全的環境友好能源，不會給環境帶來任何的汙染；4、投資省。依據本實用新型建造的風能發電機組投資省，每千瓦裝機投資額遠低於現行的火電、核電、水電、太陽能發電和風電等。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖。圖2為本實用新型的葉片轉動機構示意圖。其中1、測量裝置，2、控制箱，3、傳動軸，4、抱持塔架，5、主齒輪，6、變速齒輪，7、 目標耗功機組，8、支承底座，9、託架，10、懸臂，11、固定吊索，12、液壓泵，13、液壓通道，14、 液壓馬達，15、轉子，16、齒輪，17、軸，18、齒輪箱，19、馬達箱，20、葉軸，21、葉片，22、輸出軸， 23、齒輪組，24、軸承，25、支承座。
具體實施方式
以下實施例用於說明本實用新型，不用來限制本實用新型的保護範圍。如圖1和2所示，本實用新型的一種風力發電系統，包括抱持塔架4、葉片轉動機構、測量裝置1和控制箱2，測量裝置1安裝於抱持塔架4頂部，抱持塔架4內安裝有傳動軸 3，傳動軸3底部安裝於支承底座8上，抱持塔架4頂部通過支承座25安裝有空心圓錐臺狀結構的託架9，託架9四周通過各個懸臂10分別與葉片轉動機構連接，懸臂10通過固定吊索11固定於抱持塔架4頂部，託架9內安裝有液壓泵12，液壓泵12通過液壓通道13與液壓馬達14連接，液壓馬達14帶動葉片轉動機構轉動，託架9底部與轉子15固定連接，轉子 15與齒輪16嚙合，齒輪16套接於軸17上，軸17通過齒輪箱18帶動傳動軸3轉動，傳動軸3的下部安裝有動力輸出齒輪，動力輸出齒輪包括主齒輪5和變速齒輪6，主齒輪5套裝於傳動軸3下部，主齒輪5與變速齒輪6嚙合，動力輸出齒輪連接目標耗功機組7，目標耗功機組7為發電機、空氣壓縮機或液壓機，葉片轉動機構包括馬達箱19、葉軸20和固定於葉軸20兩端的葉片21，馬達箱19內設於液壓馬達14、輸出軸22和齒輪組23，液壓馬達14通過輸出軸22與齒輪組23連接，齒輪組23套接於葉軸20上，葉軸20兩端穿過固定於馬達箱 19上的軸承M與葉片21連接，葉片21採用鋼材、玻璃鋼、帆布或木板製成，葉片21為6-8組。測量裝置1與控制箱2連接，測量裝置1為風速儀、風向儀或葉輪轉速儀，液壓馬達14、液壓泵12和目標耗功機組7由控制箱2控制。工作原理液壓泵12給液壓馬達14提供動力，使液壓馬達14驅動輸出軸22轉動和齒輪組23嚙合，葉軸20上的葉片21隨之轉動，同時目標耗功機組7驅動變速齒輪6轉動，變速齒輪6與主齒輪5嚙合，主齒輪5轉動帶動傳動軸3轉動，傳動軸3通過齒輪箱18 帶動軸17轉動，齒輪16隨著軸17轉動，轉子15為圓形內齒輪並且與齒輪16嚙合，轉子15 的轉動使得圓錐形託架9隨之轉動，圓錐形託架9轉動帶動其懸臂10轉動，因此懸臂10和葉片21均可以各自轉動。根據來風方向和風力大小自動調節葉片21朝向，當葉片21運動方向背向來風時， 葉片21迎風面朝向來風並與來風垂直；當葉片21運動方向迎向來風時，葉片順槳與來風平行。這種結構有利於使自然界氣流能最大限度作用於葉片21，降低迎風阻力，提高風能利用效率。可根據風向調節葉片21的姿態，從而降低迎風阻力，提高風能利用效率，具有發電均衡，設備簡單，建造成本低，安全可靠等優點，適用於併網型發電和離網型供電。
權利要求1.一種風力發電系統，包括抱持塔架、葉片轉動機構、測量裝置和控制箱，所述測量裝置安裝於抱持塔架頂部，所述抱持塔架內安裝有傳動軸，所述傳動軸底部安裝於支承底座上，其特徵在於所述抱持塔架頂部通過支承座安裝有託架，所述託架四周通過各個懸臂分別與葉片轉動機構連接，所述懸臂通過固定吊索固定於抱持塔架頂部，所述託架內安裝有液壓泵，所述液壓泵通過液壓通道與液壓馬達連接，所述液壓馬達帶動葉片轉動機構轉動， 所述託架底部與轉子固定連接，所述轉子與齒輪嚙合，所述齒輪套接於軸上，所述軸通過齒輪箱帶動傳動軸轉動，所述傳動軸的下部安裝有動力輸出齒輪，所述動力輸出齒輪連接目標耗功機組。
2.根據權利要求1所述的一種風力發電系統，其特徵在於所述葉片轉動機構包括馬達箱、葉軸和固定於葉軸兩端的葉片，所述馬達箱內設於液壓馬達、輸出軸和齒輪組，所述液壓馬達通過輸出軸與齒輪組連接，所述齒輪組套接於葉軸上，所述葉軸兩端穿過固定於馬達箱上的軸承與葉片連接。
3.根據權利要求1所述的一種風力發電系統，其特徵在於所述動力輸出齒輪包括主齒輪和變速齒輪，所述主齒輪套裝於傳動軸下部，所述主齒輪與變速齒輪嚙合。
4.根據權利要求2所述的一種風力發電系統，其特徵在於所述葉片採用鋼材、玻璃鋼、帆布或木板製成，所述葉片為6-8組。
5.根據權利要求1所述的一種風力發電系統，其特徵在於所述託架形狀為空心圓錐臺狀結構。
6.根據權利要求1所述的一種風力發電系統，其特徵在於所述目標耗功機組為發電機、空氣壓縮機或液壓機。
7.根據權利要求1所述的一種風力發電系統，其特徵在於所述測量裝置與控制箱連接，所述測量裝置為風速儀、風向儀或葉輪轉速儀，所述液壓馬達、液壓泵和目標耗功機組由控制箱控制。
專利摘要本實用新型公開了一種風力發電系統，包括抱持塔架、葉片轉動機構、測量裝置和控制箱，測量裝置安裝於抱持塔架頂部，抱持塔架內安裝有傳動軸，傳動軸底部安裝於支承底座上，抱持塔架頂部安裝有託架，託架四周通過各個懸臂分別與葉片轉動機構連接，懸臂通過固定吊索固定於抱持塔架頂部，託架內安裝有液壓泵，液壓泵通過液壓通道與液壓馬達連接，液壓馬達帶動葉片轉動機構轉動，託架底部與轉子固定連接，轉子與齒輪嚙合，齒輪套接於軸上，軸通過齒輪箱帶動傳動軸轉動，傳動軸的下部安裝有動力輸出齒輪，動力輸出齒輪連接目標耗功機組。本實用新型的結構有利於使自然界氣流能最大限度作用於葉片，降低迎風阻力，提高風能利用效率。
文檔編號F03D7/06GK202300847SQ201120375450
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者施建勇 申請人:江蘇聚源風電科技有限公司