一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置制造方法及图纸

本发明专利技术是一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，其包括：升力型风力机叶片及支承结构部件、风力机转轴、永磁体块、发热体、中心支架轴、工质循环管路、定位部件、往复运动支撑部件、工质循环泵、底座部件，在运行过程中，利用风力机所获得的气动力与弹簧弹性力的变化关系，使磁涡流制热结构运动部分产生位移变化，改变有效工作面积，实现输出功率的自动调节，同时将磁涡流制热结构沿风力机轴向进行多级布置，在进一步降低风力机启动风速的同时，也使得制热功率可以在0‑100％额定功率区间内变化，实现了磁涡流制热装置功率宽域自动调节，充分高效的利用了风能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置
本专利技术涉及制热装置，特别是涉及一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，世界范围内能源消耗量日益增加，化石能源枯竭与环境污染问题日益受到世界各国的广泛关注。近年来，以太阳能、风能、地热能、海洋能为主的新能源开发利用技术得到了快速发展。利用风能制热的方式为远离供热管网覆盖区域的小工业园区及村庄提供热量，具有显著的社会效益及环境效益，风能制热装置得到了广泛应用。现有的基于风能的磁涡流制热装置存在以下问题：1、风力机与磁涡流制热结构之间需要有传动机构进行连接，且传动比为固定值，导致风力机启动风速多在7-8m/s及以上。当自然环境中风速低于上述风速区间时，磁涡流制热装置无法启动，因此，风资源不能被有效的利用；2、当自然环境中风速高于启动风速时，磁涡流制热装置进入工作状态，使循环工质温升达到35℃以上为热用户提供热量；但随着风速的变化，磁涡流制热装置的输出功率仅能在设计功率60％-100％的范围内变化，输出功率变化范围十分有限；3、为了最大程度避免地表障碍物对风力机运行的影响，风力机通常需要被安装在距离地面6m以上高度处；一方面，当磁涡流制热结构布置在地面上时，虽然便于检修工作的进行及供热管路的设计，但是却需要传动机构补偿6m以上的高度差，将会显著增大安装难度及系统复杂程度；另一方面，当磁涡流制热结构布置在风力机安装高度处时，虽然使传动机构变得紧凑，但是需要额外设置磁涡流制热器支承结构并且增加了检修工作的难度。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的问题，设计了一种启动风速低、集成度高、运行安全可靠、可实现功率自动调节的基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，在运行过程中，通过风力机主轴纵向位移随风速条件的主动变化，改变磁涡流制热结构的有效工作面积，进而实时调节磁涡流制热装置输出功率，实现了基于风能的磁涡流制热装置输出功率宽域自动调节的目的。实现本专利技术所采用的技术方案是：一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，它包括：升力型风力机叶片及支承结构部件1、永磁体块3、工质循环管路6、工质循环泵9，其特征是，它还包括：风力机转轴2、发热体4、中心支架轴5、定位部件7、往复运动支撑部件8、底座部件10，所述的中心支架轴5下端轴头与底座部件10的底座支撑体24固连，所述的中心支架轴5上端轴头与定位部件7的第二轴承12滑动连接，定位部件7沿着中心支架轴5的轴线方向往复运动，所述的往复运动支撑部件8设置在底座部件10的底座定位体23内，往复运动支撑部件8的弹簧18底面与底座定位体23的底座定位体23的内端面连接，往复运动支撑部件8的支撑体15的外圆表面分别与第四轴承17和第五轴承19内表面滑动连接，往复运动支撑部件8沿着底座定位体23的轴线方向往复运动，所述的中心支架轴5穿过往复运动支撑部件8中心，所述的风力机转轴2下部轴间与往复运动支撑部件8中的第六轴承22上端面固连，风力机转轴2下部轴头与支撑部件8中的第三轴承16内环固连，所述的风力机转轴2上部轴头与定位部件7中的第一轴承11的内圈固连，风力机转轴2相对中心支架轴5可以旋转和往复运动，在所述的中心支架轴5上，相对风力机转轴2轴腔内，依次设置发热体4，发热体4与中心支架轴5固连，发热体4自下而上通过工质循环管路6连通，最下方的发热体4与循环管路入口管20连通，最上方的发热体4与循环管路出口管21连通，所述的循环管路入口管20和循环管路出口管21设置于中心支架轴5内，所述的循环管路入口管20与工质循环泵9连接，在所述的风力机转轴2内表面上，对应发热体4，设置永磁体块3，所述的升力型风力机叶片及支承结构部件1与风力机转轴2固连。所述的定位部件7包括：第一轴承11、第二轴承12、定位体13，所述的定位体13第一内孔与第一轴承11外环固连，所述的定位体13第二内孔与第二轴承12外圈固连。所述的往复运动支撑部件8包括：支撑体15、第三轴承16、弹簧18、第六轴承22，所述的支撑体15第一阶梯孔与第六轴承22下端面固连，支撑体15第二内孔与第三轴承16的外环固连，所述的弹簧18与支撑体15下部轴头同轴，设置在支撑体15下部轴头外侧。所述的底座部件10包括：第四轴承17、第五轴承19、底座定位体23、底座支撑体24，所述的底座定位体23与底座支撑体24固连，所述的底座定位体23的第一内孔与第二内孔分别与第四轴承17和第五轴承19的外环固连。本专利技术一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置的有益效果体现：1、在一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置中，将磁涡流制热结构布置于风力机主轴内部，省去了传统基于风能的磁涡流制热装置所需配置的传动机构，显著提高了装置的集成度，延长了维护周期，降低了安装难度，有效控制了制造成本；2、在达到启动条件开始运行时，基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，未产生制热结构所带来的负载，相当于零负载启动，将有效降低装置的启动风速，实现快速启动，同时，由于设置了推力球轴承结构及推力弹簧结构，因此可以有效抑制启动、停机以及功率变化过程中的振动冲击，显著提高装置运行的平顺性及稳定性；3、一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，可以在其可利用风速区间内，实现输出功率在0-100％额定功率之间的变化，同时装置输出功率随外界风速条件变化实时自动调节，省去了控制系统，使其始终保持最佳工作状况，对高效的利用风能具有重要的理论意义与工程应用价值。附图说明图1为一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置示意图；图2为图1中定位部件剖视放大示意图；图3为图1中支撑往复运动部件剖视放大示意图图4为图1中发热区域剖视放大示意图；图5为图4中A-A剖视图；图中，1.升力型风力机叶片及支承结构，2.风力机转轴，3.钕铁硼永磁体块，4.发热体，5.中心支架轴，6.工质循环管路，7.定位部件，8.往复运动支撑部件，9.工质循环泵，10.底座部件，11.第一轴承，12.第二轴承，13.定位体，14.防护罩，15.支撑体，16.第三轴承，17.第四轴承，18.弹簧，19.第五轴承，20.循环管路入口管，21.循环管路出口管，22.第六轴承，23.底座定位体，24.底座支撑体。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1至图4，本专利技术一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，它包括：升力型风力机叶片及支承结构部件1、风力机转轴2、永磁体块3、发热体4、中心支架轴5、工质循环管路6、定位部件7、往复运动支撑部件8、工质循环泵9、底座部件10，所述的中心支架轴5下端轴头与底座部件10的底座支撑体24固连，所述的中心支架轴5上端轴头与定位部件7的第二轴承12滑动连接，定位部件7沿着中心支架轴5的轴线方向往复运动，所述的往复运动支撑部件8设置在底座部件10的底座定位体23内，往复运动支撑部件8的弹簧18底面与底座定位体23的底座定位体23的内端面连接，往复运动支撑部件8的支撑体15的外圆表面分别与第四轴承17和第五轴承19内表面滑动连接，往复运动支撑部件8沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，它包括：升力型风力机叶片及支承结构部件(1)、永磁体块(3)、工质循环管路(6)、工质循环泵(9)，其特征是，它还包括：风力机转轴(2)、发热体(4)、中心支架轴(5)、定位部件(7)、往复运动支撑部件(8)、底座部件(10)，所述的中心支架轴(5)下端轴头与底座部件(10)的底座支撑体(24)固连，所述的中心支架轴(5)上端轴头与定位部件(7)的第二轴承(12)滑动连接，定位部件(7)沿着中心支架轴(5)的轴线方向往复运动，所述的往复运动支撑部件(8)设置在底座部件(10)的底座定位体(23)内，往复运动支撑部件(8)的弹簧(18)的底面与底座定位体(23)的底座定位体(23)的内端面连接，往复运动支撑部件(8)的支撑体(15)的外圆表面分别与第四轴承(17)和第五轴承(19)内表面滑动连接，往复运动支撑部件(8)沿着底座定位体(23)的轴线方向往复运动，所述的中心支架轴(5)穿过往复运动支撑部件(8)中心，所述的风力机转轴(2)下部轴间与往复运动支撑部件(8)中的第六轴承(22)上端面固连，风力机转轴(2)下部轴头与支撑部件(8)中的第三轴承(16)内环固连，所述的风力机转轴(2)上部轴头与定位部件(7)中的第一轴承(11)的内圈固连，风力机转轴(2)相对中心支架轴(5)可以旋转和往复运动，在所述的中心支架轴(5)上，相对风力机转轴(2)轴腔内，依次设置发热体(4)，发热体(4)与中心支架轴(5)固连，发热体(4)自下而上通过工质循环管路(6)连通，最下方的发热体(4)与循环管路入口管(20)连通，最上方的发热体(4)与循环管路出口管(21)连通，所述的循环管路入口管(20)和循环管路出口管(21)设置于中心支架轴(5)内，所述的循环管路入口管(20)与工质循环泵(9)连接，在所述的风力机转轴(2)内表面上，对应发热体(4)，设置永磁体块(3)，所述的升力型风力机叶片及支承结构部件(1)与风力机转轴(2)固连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于风能具有功率宽域自调特性的磁涡流制热装置，它包括：升力型风力机叶片及支承结构部件(1)、永磁体块(3)、工质循环管路(6)、工质循环泵(9)，其特征是，它还包括：风力机转轴(2)、发热体(4)、中心支架轴(5)、定位部件(7)、往复运动支撑部件(8)、底座部件(10)，所述的中心支架轴(5)下端轴头与底座部件(10)的底座支撑体(24)固连，所述的中心支架轴(5)上端轴头与定位部件(7)的第二轴承(12)滑动连接，定位部件(7)沿着中心支架轴(5)的轴线方向往复运动，所述的往复运动支撑部件(8)设置在底座部件(10)的底座定位体(23)内，往复运动支撑部件(8)的弹簧(18)的底面与底座定位体(23)的底座定位体(23)的内端面连接，往复运动支撑部件(8)的支撑体(15)的外圆表面分别与第四轴承(17)和第五轴承(19)内表面滑动连接，往复运动支撑部件(8)沿着底座定位体(23)的轴线方向往复运动，所述的中心支架轴(5)穿过往复运动支撑部件(8)中心，所述的风力机转轴(2)下部轴间与往复运动支撑部件(8)中的第六轴承(22)上端面固连，风力机转轴(2)下部轴头与支撑部件(8)中的第三轴承(16)内环固连，所述的风力机转轴(2)上部轴头与定位部件(7)中的第一轴承(11)的内圈固连，风力机转轴(2)相对中心支架轴(5)可以旋转和往复运动，在所述的中心支架轴(5)上，相对风力机转轴(2)轴腔内，依次设置发热体(4)，发热体(4)与中心支架轴(5)固连，发热体(4)自下而上通过工质循环管路(6)连通，最下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仲彬，李博，曹丽华，姜铁骝，王艳红，胡鹏飞，李盼，司和勇，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22