一体式折叠风力发电机制造技术

技术编号:20104017 阅读:43 留言:0更新日期:2019-01-16 07:28
本实用新型专利技术提供一体式折叠风力发电机,主要涉及风力发电领域。一体式折叠风力发电机,包括风能转换系统、承载系统和稳定系统,所述风能转换系统包括折叠叶片、发电机、发电机支架和架筒,所述架筒为可伸缩架筒,所述承载系统为伸缩承载系统。本实用新型专利技术的有益效果在于:本实用新型专利技术能够通过整体折叠收纳和安装,适应牧区大部分环境条件,安装收纳过程简单快速,维护更为方便,且安装结构的工作高度无级调节功能能够进一步扩大一体式风力发电机的适用条件,从而方便本装置的携带。

【技术实现步骤摘要】
一体式折叠风力发电机
本技术主要涉及风力发电领域,具体是一体式折叠风力发电机。
技术介绍
内蒙古是以蒙古族为主体的少数民族自治区,草原面积占全区土地面积74.6%,内蒙地区具有地域辽阔,居住分散,人口密度低等特点。正由于内蒙古具有这些特点,才使草原游牧文化在内蒙地区得以辉煌发展,成为了内蒙古最具代表性的地区文化,同时游牧文化也成为我国重要的非物质文化遗产。但是,现如今牧民的生产生活遇到诸多困难,其中“用电难”是最严重的问题,许多人因此不得不放弃游牧生活,游牧文化面临着前所未有的挑战。为解决牧民面临的“用电”困难,保护游牧这传统的非物质文化遗产,使游牧文化得以传承,我国出台了相应的政策法规。到“十五”末,全区累计推广小型风力发电机、光伏系统、以及风光互补系统15万台(套),解决了60万牧民的基本生活用电和部分生产用电问题。此外,中美合作项目“小型户用风光互补发电系统示范”的成功实施,为内蒙古“牧区通电工程”及“光明工程”提供了新的示范模式。自治区政府为此出台专门的扶持政策,自治区财政给每套系统3000元的补贴,到2008年底,内蒙古累计推广户用小型发电系统13300套。国家的政策帮扶的确在一定程度上缓解了牧民的“用电”困难,使分散式发电装置在草原牧区得到普及,但是在游牧过程中现有小型发电装置仍存在携带不便、安装过程繁琐、发电效率不高等缺点。随着国家加快现代化进程,牧民的生产生活方式不断发生变化,牧民对电力的依赖性越来越强,因而“用电难”的问题也逐渐严重。牧民对电力的依赖性主要体现在以下三个方面:(1)出行难随着交通工具的普及,传统的骑马放牧模式渐渐的被小型交通工具所取代,并且摩托车已成为牧民首选的放牧交通工具。但是在远离加油站或牧民居聚居区的牧场,频繁加油成为了困难,且油价上涨加重了牧民的生产生活成本。即使近几年电动车的出现可替代摩托车,但充电难又成为了瓶颈,特别是在内蒙古草原冬季多为极寒天气,电动车锂电池极易发生“丢”电现象,往往需要随时随地补充电能。(2)通讯难随着互联网的快速发展,手机已不单纯是牧民放牧期间的休闲工具,它是牧民获取信息的主要媒介,近些年它甚至成为了牧民与草原之外进行物品买卖和牛羊肉销售的主要渠道。同时牧区冬季自然环境恶劣,手机甚至成为危险时刻的唯一求生工具。此外,由于国产北斗系统的开发,牧民可以通过手机定位牧场上的牲畜,采用手机远程放牧的方式,据统计平均每年可以减少两万多公里的行程。可见,手机已成为牧民生活必不可少的物品,但是在牧区手机充电又成为一大问题。同样,内蒙冬季游牧时严寒的户外环境也易造成手机“丢”电,所以随时随地对手机的电能补充更显得尤为重要。(3)取水难在草原的常规牧区已兴建了大量的深水井作为牧民放牧取水点,摆脱了传统牧民放牧追逐水源的习惯。新建机井可以为牧民在沿途放牧过程中提供生活用水,以及放牧用水。牧民在机井取水时往往借助柴油发电机作为动力来源,但使用柴油机,不仅成本高且运输困难。而且深处远离城镇的牧民一直存在购油难的问题,增加了柴油机的使用难度。因此,利用牧区风电能源代替传统柴油能源成为解决这一问题的有效方法。以上三方面仅仅是最具代表性的问题,如电视机等家用电器的普及也加剧了牧民对电的需求。由此可见,“用电难”已成为牧民亟待解决的问题,而传统的小型风力发电装置存在的弊端早已不能适应游牧这一生活方式。据统计,内蒙古风能总储量居中国首位,技术可开发量达1.5亿kW,约占中国陆地的50%。在2013年,内蒙古风电发电量达368.37亿千瓦时,占全国风电发电量的26.29%,居我国第一位,其中草原牧区存储的风能资源居内蒙古首位。因此将风能作为牧民的电能来源既能解决牧民的“用电难”问题,又避免了传统煤炭能源造成的污染问题。现如今,风力发电装置发展较快,小型风力发电装置的技术也较为完善,但是针对性不强,都不能适应草原牧区环境,特别风力发电装置携带困难,很难满足牧民的游牧生活,甚至会造成二次能源消耗。现如今,我国的新能源发展较为迅速,其中以太阳能和风能的发展尤为突出,因在牧区主要也是以太阳能、风能作为放电方式。太阳能与风能发电都具有清洁、便利等优点,可用于分散式发电。太阳能发电是指利用具有光电效应的的物质(如硅等)吸收太阳辐射的能量,将其转化为电能的过程。风力发电是指利用叶轮将风能转化为机械能,并通过电机将机械能转化为电能的过程。太阳能与风能发电在牧区得到了广泛的应用,都能够满足牧民的生活用电。但是相较风力发电,太阳能发电仍存在不足,尤其在游牧过程中太阳能发电存在许多劣势:(1)能量密度低虽然太阳辐射总量大,但是单位面积的太阳辐射能量少,面积一定的太阳能电板的发电量不能满足牧民的用电量。而牧区风能资源充足,能量密度大,风能发电可以避免发电量少的弊端;(2)间歇性工作太阳能发电仅在白天光照时可正常工作,夜晚无光停止工作,这与牧民的生活作息相反。而风力发电方式不受昼夜影响,在多风的牧区,风力发电是较合适的选择;(3)受气候环境因素影响大太阳能发电受到环境制约,在阴天或雨季其发电量骤减,不能保证牧民的用电连续性。而风力发电受环境因素影响较小,在风力资源充足的牧区即使出现无风期也仅是少数时期,基本不会对牧民的生产生活造成影响;(4)成本高太阳能电板主要材料为单晶硅,成本相对较高,加重牧民负担。而风力发电相较太阳能发电成本较低;由此可见,在草原牧区环境中,风力发电可操作性强、利用性高,是一种更适用于游牧的发电方式。近几年,内蒙古草原牧区小型风力发电机的应用早已非常普遍,在一定程度上解决了牧民的用电问题,不仅改善了牧民的生活质量,也增加牧民的收益。但是在游牧过程中,现存小型风力发电机又为牧民带来了运输困难,并不能完全适应牧民的游牧生活。现有小型风力发电机一般由风轮、发电机、塔架、尾翼、调速系统以及一系列电器设备和混凝土地基组成。这些设备为牧民带来运输压力,并且现有风力发电机安装过程也相当繁琐,因此现牧民急需一种便携式风力发电装置来改善现有风力发电机的不足。除此之外,现有小型风力发电机仍存在其他诸多弊端,制约着小型风力发电机在牧区的进一步推广。现存小型风力发电设备的不足之处有以下五点:第一,不便携带,一旦安装无法轻易拆卸,拆装后运输体积较大,运输困难,而且现存小型风力机以水泥基桩为固定方式。第二,安装过程繁琐,相邻零件连接处较多,安装与拆卸过程繁琐,稳定结构需要混凝土浇筑。第三,面对突发的极端恶劣天气不能及时将装置收装。第四,工作环境适应性差,结构单一,不能适应牧区多变的工作环境。第五,维修复杂,结构中的零件种类较多,造成了接方式较多。
技术实现思路
为解决现有技术的不足,本技术提供了一体式折叠风力发电机,它能够通过整体折叠收纳和安装,适应牧区大部分环境条件,安装收纳过程简单快速,维护更为方便,且安装结构的工作高度无级调节功能能够进一步扩大一体式风力发电机的适用条件,从而方便本装置的携带。本技术为实现上述目的,通过以下技术方案实现:一体式折叠风力发电机,包括风能转换系统、承载系统和稳定系统,所述风能转换系统包括折叠叶片、发电机、发电机支架和架筒,所述折叠叶片与发电机的中心转轴固定连接,所述发电机与发电机支架铰接,所述发电机支架与架筒固定连接,所述架筒为可伸缩架筒,所本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一体式折叠风力发电机,包括风能转换系统(1)、承载系统(2)和稳定系统(3),其特征是:所述风能转换系统(1)包括折叠叶片(4)、发电机(5)、发电机支架(6)和架筒(7),所述折叠叶片(4)与发电机(5)的中心转轴固定连接,所述发电机(5)与发电机支架(6)铰接,所述发电机支架(6)与架筒(7)固定连接,所述架筒(7)为可伸缩架筒,所述架筒(7)底部与承载系统(2)的顶端固定连接,所述承载系统(2)为伸缩承载系统,所述稳定系统(3)与承载系统(2)底端活动连接。

【技术特征摘要】
1.一体式折叠风力发电机,包括风能转换系统(1)、承载系统(2)和稳定系统(3),其特征是:所述风能转换系统(1)包括折叠叶片(4)、发电机(5)、发电机支架(6)和架筒(7),所述折叠叶片(4)与发电机(5)的中心转轴固定连接,所述发电机(5)与发电机支架(6)铰接,所述发电机支架(6)与架筒(7)固定连接,所述架筒(7)为可伸缩架筒,所述架筒(7)底部与承载系统(2)的顶端固定连接,所述承载系统(2)为伸缩承载系统,所述稳定系统(3)与承载系统(2)底端活动连接。2.根据权利要求1所述的一体式折叠风力发电机,其特征是:所述折叠叶片(4)包括上顶盘(8)、下顶盘(9)、三个风机叶片(10)和三个马型槽连接块(11),所述风机叶片(10)与马型槽连接块(11)一一对应,三个所述马型槽连接块(11)位于同一平面内,所述马型槽连接块(11)上设置缺口,所述缺口内侧为滑槽,所述马型槽连接块(11)顶部设置一个贯穿厚度方向的通孔,所述风机叶片(10)的根部与马型槽连接块(11)上的缺口相对应,所述风机叶片(10)根部设置一个横向通孔和多个竖向通孔,所述下顶盘(9)上设置多个与风机叶片(10)根部竖向通孔一一对应的突出圆柱,所述马型槽连接块(11)厚度方向的通孔内设置第一销轴(12),所述第一销轴(12)与上顶盘(8)固定连接,所述风机叶片(10)的根部嵌入马型槽连接块(11)的缺口内,所述风机叶片(10)根部的横向通孔内设置第二销轴(13),所述第二销轴(13)与马型槽连接块(11)缺口内的滑槽相配合,所述上顶盘(8)和下顶盘(9)外侧均设置紧固螺母(14),两个所述紧固螺母(14)与发电机(5)的中心转轴相配合。3.根据权利要求1所述的一体式折叠风力发电机,其特征是:所述发电机支架(6)包括U型支架(15)、U型转动架(16)和滑环(17),所述U型支架(15)与发电机(5)枢接,所述U型转动架(16)上具有开口端,所述开口端与U型支架(15)枢接,所述滑环(17)套设在发电机(5)的尾部,所述U型转动架(16)另一端滑环(17)铰接。4.根据权利要求1所述的一体式折叠风力发电机,其特征是:所述承载系统(2)包括三脚架(18)、伸缩连杆机构(19)和底座(20),所述三脚架(18)与伸缩连杆机构(19)的上端滑动连接,所述底座(20)内设置转盘(21),所述转盘(21)与底座(20)转动连接,所述转盘(21)顶面开设...

【专利技术属性】
技术研发人员:马剑龙吕文春刘欢
申请(专利权)人:内蒙古工业大学
类型:新型
国别省市:内蒙古,15

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