一种可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机制造技术

一种可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机,该可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机由垂直轴大扭矩叶轮机构(122)，固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)，固定支架(120)和可升降的移动支架(119)组成；垂直轴大扭矩叶轮机构(122)通过叶轮机构固定架(26)与固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)的顶板相连；固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)上的连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架的底板(21)与可升降的移动支架(119)的固结可升降的移动支架的导向杆和辅助支杆的三角形连结板(20)相连。该实用新型专利技术扭矩大，效率高，成本低，便于安装和维修。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机
一种可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机属于风力发电
。
技术介绍
风力发电正在迅猛地被广泛的应用。它是人类新型清洁能源的解决方式之一。人们对风力发电技术已经进行了广泛深入的研究。ZL201220293002.0可移动式海浪风力发电系统，ZL2012220293004.X可移动式大功率高效率风力发电机中给出了垂直轴大扭矩的叶轮机构。该叶轮机构的特点是叶片在顺风侧张开固定；叶片在逆风侧可随风自由摆动。该机构在通过调整风力发电机的载体的方位使风力发电机能够全方位高效率捕捉风力。在固定的垂直轴式风力发电机上采用该大扭矩叶轮机构时，则需要对叶轮机构的凸轮传动机构改进以适用于固定垂直轴式风力发电机上的叶片对风力的全方位高效率的捕捉能力的要求。另外，在沿海和海面上的固定式风力发电机每年都要承受来自于海洋的热带风暴的袭击，工作环境对风力发电机的性能要求较闻。
技术实现思路
该技术就通过调整叶片的扫风面积和工作高度以及采用液压传动的叶轮机构，根据风速和风向的变化自主式地适应工作环境，叶片在顺风侧张开固定；叶片在逆风侧可随风自由摆动。风力发电机能够全方位高效率地捕捉风力，在恶劣的条件下安全工作。固定的垂直轴式风力发电机的支架设计固定的垂直轴式风力发电机的支架由固定支架部分和可升降支架部分组成。固定支架的设计固定支架的底部有三个一端与底部基座相固结另一端与圆筒形架杆的底部固结的支撑板，支撑板间隔120°均布在支架基座圆周上。圆筒形架杆的底部距离支架基座有一定的高度，装有可拆卸的端盖，便于安装检修。圆筒形架杆的外底部安装有带有内圆锥孔的圆环形底部固定环，在底部固定环的内圆锥孔的顶部开有排气孔。排气孔上装有消音器。在底部固定环上装有支架的底部位置开关。圆筒形架杆的外部圆周面上径向对称分布有二个轴向导向键，圆筒形架杆的顶部通过安装在内圆孔的轴向直线滚动轴承与可升降支架部分的导向杆相连。可升降支架部分的导向杆的端部有挡环。圆筒形架杆的顶部外圆面固定有内圆锥孔的圆环形顶部固定环，在顶部固定环的内圆锥顶部开有二个排气孔，排气孔与二位二通排气电磁阀相连，在顶部固定环的外部安装有支架顶部的位置开关。圆筒形架杆的顶部固定有钢丝绳滑轮轴固定支架。在滑轮轴固定支架的两端各安装有一个钢丝绳滑轮。可升降支架的设计可升降支架部分的导向杆和辅助支承架杆一端与三角形连接板固结。在另一端，辅助支承架杆固结有两端带有外圆锥面的圆形筒。两端带有外圆锥面的圆形筒的内孔壁开有二个径向对称分布的与圆筒形架杆外部的轴向对称分布的导向键配合的轴向键槽，两端带有外圆锥面的圆形筒的内孔与圆筒形架杆外部为间隙配合，沿导向键相对移动。在两端带有外圆锥面的圆形筒的外圆周上径向对称固结用于引导钢丝绳的二套滑轮组的支架。电动机驱动蜗杆减速器传动的钢丝绳卷扬机装置固定在底部基座上。钢丝绳一端固定在圆筒形架杆的顶部的钢丝绳滑轮轴固定支架上，通过固定支架上的滑轮和可升降支架上的滑轮与卷扬机的滚筒相连。当电动机正转时，通过带动的钢丝绳拉动可升降支架的移动，当可升降支架移动到达上升的顶部时，辅助支承架杆上固定的圆形筒的上端外圆锥面与固定在固定支架顶端的内圆锥面接合。当可升降支架移动到顶部时，将锥环内的气体经由排气阀排空，对可升降支架起到缓冲作用，接触到顶部位置开关，排气阀关闭，电机停止工作。同时辅助支架杆固定，形成超静定结构。当风速过大时，打开气阀，解除自锁，电动机反向转动，当可升降支架下降达到固定支架的底部时，辅助支承架杆上固定的圆形筒的下端外圆锥面与固定在固定支架底部的内圆锥面接合，可升降支架下降到底部接触到底部位置开关时，电机停止工作，形成静超定结构。这样，保证了移动支架的对中性和支承刚性，增强了风力发电机支架杆的工作强度。风向标的设计风向标要具有固定的转向。就是即使在风向标叶片与风向一致时，风向标叶片始终按同一转向旋转。在风向标的叶片尾部一侧开有V型槽，另一侧是半圆弧封闭的端面。叶轮机构的设计风标与风标转轴相固结。凸轮导杆通过导杆支架与叶轮架杆相连，凸轮导杆可以相对于导杆支架运动，凸轮导杆上有滚轮与凸轮接触。当叶片在顺风侧，凸轮的导杆处于高停留位置并与高停留位置开关接触，风标凸轮开关处于高停留位置，液压推杆固定叶片转轴，使叶片张开固定工作；在逆风侧，凸轮的导杆处于低停留位置并与低停留位置开关接触，风标凸轮开关处于低停留位置，液压缸推杆跟随叶片转轴运动，使叶片处于随风自由摆动状态。在固定凸轮的转轴上固定有平衡调整滑块，用来消除叶片运动产生的偏心力，使叶轮机构运行平稳。在固定凸轮的转轴上固定有导电滑环和液压油路滑环。叶轮架杆固定在叶轮架杆转轴上，叶轮架杆转轴通过轴承与圆筒形支架内壁相连接。与凸轮固结的风标转轴通过轴承与圆筒形支架的外壁相连，圆筒形支架固定在与可升降支架顶部圆盘连接的立柱上，叶轮架杆转轴上固定有导电滑环和液压油路滑环。叶轮架杆转轴的顶部安装有风速开关和叶片的电器控制箱。叶轮架杆转轴的下端部装有联轴器与增速器的输入轴相连。增速器与固定在可升降支架顶部的支架相连，增速器的输出轴通过联轴器与发电机的输入轴相连，在发电机的输入轴上固定有圆盘式制动器的制动圆盘，发电机，制动器，液压传动供油装置，备用电源均固定在可升降支架顶部的圆盘上。可调整扫风面积的叶片装置的设计可调整扫风面积的叶片装置由上叶片框架通过上叶片框架固定板与叶片转轴相连；下叶片框架通过下叶片框架固定板与叶片转轴相连。叶片转轴通过叶片转轴轴承与叶轮架杆相连。在叶片框架上装有驱动可移动叶片的电动机，钢丝绳传动装置位置开关，气压缓冲装置。叶片框架的顶部有拉索与叶片框架的底部连接拉紧，加强叶片框架的刚度。可移动叶片的传动装置设计可移动叶片的中心线两侧有两个对称的布置的导向杆，可移动叶片的两侧装有在叶片框架两侧移动的直线滚动导轨轴承。上可移动叶片的顶部与钢丝绳相连，钢丝绳通过固定在上叶片框架顶部的滑轮与电动机驱动的卷扬机滚筒相连，上可移动叶片的底部与钢丝绳相连，钢丝绳经过叶片空心转轴内的空心部分和固定在下叶片框架顶部的滑轮与下叶片的顶部相连，下叶片的底部与钢丝绳相连，钢丝绳经过叶片空心转轴内的空心部分与卷扬机的滚筒相连。叶片框架的顶部装有气压缓冲装置减小移动叶片在到达叶片框架顶部时的冲击。在上叶片框架的顶部和底部安装有位置开关。叶片转轴是一个圆筒形芯轴，钢丝绳从圆筒形芯轴的空心通过。圆筒形芯轴通过轴承与叶轮架杆相连，圆筒形芯轴的两端与叶片框架固结，圆筒形芯轴上装有圆环导电滑环。在正常的工作状态时，电动机正转，通过钢丝绳传动装置，上移动叶片和下移动叶片分别移向叶片框架的顶部，上移动叶片接触安装在上叶片框架上的顶部位置开关，使叶片的扫风面积达到最大值。电动机停止工作，移动叶片钢丝绳传动装置自锁。在高风速时，电动机反转，通过钢丝绳传动装置，上移动叶片和下移动叶片分别移向叶片框架的底部，上移动叶片接触安装在上叶片框架上的底部位置开关，使叶片的扫风面积达到最小值。电动机停止工作，移动叶片钢丝绳传动装置自锁。叶片的转轴的传动装置设计圆筒形芯轴上固定装有偏心圆盘通过关节轴承与连杆的端部相连，连杆的另一端通过关节轴承与滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机，其特征是：该可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机由垂直轴大扭矩叶轮机构(122)，固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)，固定支架(120)和可升降的移动支架(119)组成；垂直轴大扭矩叶轮机构(122)通过叶轮机构固定架(26)与固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)的顶板相连；固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)上的连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架的底板(21)与可升降的移动支架(119)的固结可升降的移动支架的导向杆和辅助支杆的三角形连结板(20)相连。

【技术特征摘要】
1.一种可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机，其特征是:该可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机由垂直轴大扭矩叶轮机构(122)，固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)，固定支架(120)和可升降的移动支架(119)组成；垂直轴大扭矩叶轮机构(122)通过叶轮机构固定架(26)与固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)的顶板相连；固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)上的连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架的底板(21)与可升降的移动支架(119)的固结可升降的移动支架的导向杆和辅助支杆的三角形连结板(20)相连。2.根据权利要求1中所述的一种可调整叶片的扫风面积和工作高度的大扭矩自主式垂直轴风力发电机，其特征是:所述的垂直轴大扭矩叶轮机构(122)通过以下方式构成:风向标(31)与风向标转轴(30)相固结，通过风向标叶片框架(113)和风向标叶片支撑板(115)构成流线型的风标叶片(117)，在风向标叶片(117)的尾部一侧有风向标尾部开口叶片(114)，和风向标尾部开口槽隔板(116)构成V型开口槽，另一侧是半圆弧封闭端面的风向标尾部闭合叶片(118);凸轮导杆(42)通过凸轮导杆支架(32)与叶轮架杆(36)相连，凸轮导杆(42)相对于导杆支架(32)运动，凸轮导杆(42)上有凸轮导杆滚轮(33)与凸轮(34)接触；在导杆支架(32)上安装有凸轮导杆高停留接近开关S6 (41)和凸轮导杆低停留接近开关S5 (40);在固定凸轮(34)的风向标转轴(30)上固定有带有可调整径向滑块位置的平衡环(43)，在风向标转轴(30)上固定有风向标转轴上的导电导油滑环(44);叶轮架杆(36)固定在叶轮架杆转轴(28)上，叶轮架杆转轴(28)通过叶轮架杆转轴轴承(27)与叶轮机构固定架(26)的圆筒形内壁相连接；风标转轴(30)通过风向标转轴轴承(29)与叶轮机构固定架(26)的圆筒形外壁相连，叶轮机构固定架(26)与固定在连接叶轮机构和可升降的移动支架的支架(45)的顶板相连；叶轮架杆转轴(28)上固定有叶轮架杆转轴上的导电导油滑环(35);叶轮架杆转轴(28)的顶部安装有叶轮架杆上的控制箱(37)和多触点风速控制开关(SVl，SV2，SV3，SV3，SV4，SV5);叶轮架杆转轴(28)的下端部装有连接叶轮架杆转轴和增速器的输入轴联轴器(25)与增速器(24)的输入轴相连；可调整扫风面积的叶片(39)由上叶片框架(74)通过上叶片框架固定板(62)与叶片空心转轴(59)相连；下叶片框架(108)通过下叶片框架固定板(58)与叶片空心转轴(59)相连；叶片空心转轴(59)与叶片转轴轴承(61)相连，叶片转轴轴承(61)和叶片转轴轴承固定轴套(60)与叶轮架杆(36)相连；移动叶片电动卷扬机(65)通过移动叶片电动卷扬机的固定装置(64)装在上叶片框架(74)上，上叶片的固定叶片(66)，叶片框架顶部位置开关(97)，叶片框架底部的位置开关(99)安装固定在上叶片框架(74);在上叶片框架(74)顶部有上叶片框架拉索(70)与上叶片框架固定板(62)连接拉紧；在上叶片框架(74)和下叶片框架(108)的中心线两侧有两个对称的布置的上叶片的移动叶片的导向杆(71)和下叶片的移动叶片的导向杆(107)，上叶片的移动叶片(67)和下叶片的可移动叶片(55)的两侧装有可以在上叶片框架(74)和下叶片框架(108)两侧移动的直线导轨轴承(103);上叶片的移动叶片(67)沿上叶片的移动叶片的导向杆(71)垂直上下移动；下叶片的可移动叶片(55)沿下叶片的移动叶片的导向杆(107)垂直上下移动；上叶片的移动叶片的导向杆(71)的顶部和底部分别固定有上叶片的移动叶片导杆顶部的有内圆锥孔的缓冲座(73)和上叶片的移动叶片导杆底部的有内圆锥孔的缓冲座(63)，在上叶片的移动叶片(67)固定有上叶片的移动叶片的导向套(68) 和上叶片的移动叶片的导向缓冲锥套(69);下叶片的固定叶片(56)安装固定在下叶片框架(108)上，在下叶片框架(108)的顶部有下叶片框架拉索(54)与下叶片框架固定板(58)连接拉紧；在下叶片的移动叶片的导向杆(107)的顶部和底部分别固定有下叶片的移动叶片导杆顶部的有内圆锥孔的缓冲座(121)和下叶片的移动叶片导杆底部的有内圆锥孔的缓冲座(104)，下叶片的可移动叶片(55)上固定有下叶片的移动叶片的导向套(106)和下叶片的移动叶片的导向缓冲锥套(105);上叶片的移动叶片(67)顶部与上叶片钢丝绳(72)相连，上叶片钢丝绳(72)通过固定在上叶片框架(74)顶部的上叶片框架顶部钢丝绳滑轮(75)与移动叶片电动卷扬机(65)的滚筒相连，上叶片的移动叶片(67)的底部与下叶片钢丝绳(57)相连，下叶片钢丝绳(57)经过叶片空心转轴(59)内的空心部分和固定在下叶片框架(108)顶部的下叶片框架顶部钢丝绳滑轮(53)与下叶片的可移动叶片(55)的顶部相连，下叶片的可移动叶片(55)的底部与上叶片钢丝绳(72)相连，上叶片钢丝绳(72)经过叶片空心转轴(59)内的空心部分与移动叶片电动卷扬机(65)的滚筒相连；在上叶片框架(74)顶部安装有叶片框架顶部位置开关(97)，在上叶片框架(74)底部安装有叶片框架底部的位置开关(99);固定空心转轴(59)上的叶片空心转轴上的偏心轮(101)通过叶片空心转轴上的偏心轮连杆的关节轴承(100)与叶片空心转轴上的偏心轮连杆(102)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜国超，
申请(专利权)人：姜国超，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23