一种垂直轴风力机风轮高度调节机构及具有其的风能船制造技术

本发明专利技术公开了一种垂直轴风力机风轮高度调节机构及具有其的风能船，包括主塔段(304)和升降段(305)，升降段(305)套装在主塔段(304)内并能在主塔段(304)内活动，风轮安装在升降段(305)上；主塔段(304)上设有塔架升降滑轮组(309)，主升降缆索一端与卷扬机(308)连接，另一端绕过升降滑轮组后与升降段(305)固定连接，可根据需要改变并锁定风轮的高度，该系统与桨叶折叠系统相配合，能够大幅度减少飓风造成的破坏性力矩的力臂和破坏力，进一步增强风力机的抗飓风能力。还可满足风能船之类的移动风能利用平台的特定要求，大大拓展风力机的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直轴风力机风轮高度调节机构及具有其的风能船
本专利技术涉及可再生能源利用
内的风能利用装置领域，尤其涉及一种垂直轴风力机风轮高度调节机构及具有其的风能船。
技术介绍
目前传统升力型风力机的风轮高度都是固定的，这一因素大大限制了传统风力机的应用领域，也影响到风力机的抗飓风能力，甚至造成巨大损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种可根据需要改变风轮高度、提高风力机抗飓风能力，扩展风力机应用范围，满足风能船特定要求的垂直轴风力机风轮高度调节机构及具有其的风能船。 为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是:一种垂直轴风力机风轮高度调节机构，包括主塔段，还包括升降段，所述升降段套装在所述主塔段内并能在主塔段内活动，风轮及其偏航、变桨距、桨叶折叠等各系统都安装在所述升降段上；所述主塔段上设有塔架升降滑轮组，主升降缆索一端与卷扬机连接，另一端绕过所述升降滑轮组后与升降段固定连接。 所述升降段为两段式结构，包括升降上段和升降中段，所述升降中段套装在主塔段内，所述升降上段套装在升降中段内；所述升降中段上设有上段塔架升降滑轮，上段塔架升降缆索一端与主塔底部连接，另一端绕过上段塔架升降滑轮后与升降上段连接。 还包括为升降段导向的导向机构，所述导向机构包括设置在主塔段内或设置在主塔段与升降中段内的升降轨道和设置在各升降段的升降轨道轮，所述升降轨道轮沿升降轨道内滚动。 还包括锁定升降段和主塔段相对位置的锁定机构，所述锁定机构包括锁定凸轮，并设有驱动所述凸轮转动从而卡紧升降段和主塔段的驱动机构。 风力机的主轴为伸缩主轴，由多段主轴通过花键连接而成。 所述塔架升降滑轮组、主升降缆索、卷扬机组不少于三组，在主塔段底部绕主轴轴心均匀分布。 所述主塔段和升降段之间的间隙、升降上段和升降下段之间的间隙均设有防护圈状。 一种风能船，包括船体，所述船体上具有上述的垂直轴风力机风轮高度调节机构。 上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，可根据需要改变风轮高度的系统。该系统与桨叶折叠系统相配合，能够大幅度减少飓风造成的破坏性力矩的力臂和破坏力，既可进一步增强风力机的抗飓风能力，又可满足某些移动风能利用平台如风能船的特定要求。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例一中提供的垂直轴风力机风轮高度调节机构剖视图； 图2为图1的俯视图； 图3为图1的锁定机构的结构示意图； 图4为图1的导向机构的结构示意图； 图5为本专利技术实施例二的垂直轴风力机风轮高度调节机构剖视图； 图6为本专利技术实施例三的结构示意图； 上述图中的标记均为:101、中柱体立柱，102、中柱体横梁，203、维稳滚轮，204、维稳轨道，303、伸缩主轴，304、主塔段，305、升降段，306、升降中段，307、升降上段，308、卷扬机，309、塔架升降滑轮组，310、锁定机构，311、升降轨道，312、升降轨道轮，313、上段塔架升降滑轮，314、上段塔架升降缆索，315、防护机构，901、水泵，902、单向阀，903、水轮发电机组，904、水轮机自动调节阀。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。 实施例一 参见图1，一种垂直轴风力机风轮高度调节机构，包括主塔段304，还包括升降段305，升降段305套装在主塔段304内并能在主塔段304内活动，风轮安装在升降段305上；主塔段304上设有塔架升降滑轮组309，主升降缆索一端与卷扬机308连接，另一端绕过升降滑轮组后与升降段305固定连接。 如图3所示，还包括为升降段305导向的导向机构，导向机构包括设置在主塔段304的升降轨道311和设置在升降段305的升降轨道轮312，升降轨道轮312可在升降轨道311内滚动。升降轮轨或滑轨用于限定塔架升降的方向和途径。 如图2所示，还包括锁定升降段305和主塔段304相对位置的锁定机构310，锁定机构310包括锁定凸轮，并设有驱动凸轮转动从而卡紧升降段305和主塔段304的驱动机构。升降段305锁定机构310可采用液压、电磁等结构的锁定器件，其作用是在塔架升降到位后将塔架牢固锁定，而在塔架需要升降时打开锁定。 风力机的主轴为伸缩主轴303，由多段主轴通过花键连接而成。伸缩主轴303由两或三段组成，用滑动花键相连接，随塔架的升降自行伸缩改变长度。升降检测机构用于对塔架升降过程进行检测并将有关数据传送给控制机构。系统各机构的运行由控制机构统一调控，以保证风轮高度调节的平稳和安全。 塔架升降滑轮组309、主升降缆索、卷扬机308共有四组，在主塔段304轴向均匀分布。 主塔段304和升降段305之间的间隙、升降上段307和升降下段之间的间隙均设有防护块。防护机构315主要用以防止雨水、沙石等有害物质侵入塔架内。 升降段305上端安装有折叠式风轮的各系统。升起升降段305，展开桨叶，风力机处于常规工作状态。折叠桨叶，将塔架升降段305降至最低位置，则风轮高度最低，扫掠面积最小，风力机处于最强抗飓风状态，且能在强风中正常运转。本例中的升降段305驱动机构采用的是卷扬机308和塔架升降滑轮组309。由控制系统调控数台卷扬机308的转速，以保证风轮和塔架的平稳升降。数套均匀分部的升降段305锁定机构310由控制系统控制其对塔架升降段305的锁定或解锁。数套均匀分部的升降轮及其轨道可保证升降段305以垂直状态升降。防护机构315处于两段塔架的接缝处，用以防止有害物质由此侵入塔架内部。 实施例二 升降段305为两段式结构，包括升降上段307和升降中段306，升降中段306套装在主塔段304内，升降上段307套装在升降中段306内；升降中段306上设有上段塔架升降滑轮313，上段塔架升降缆索314 —端与主塔段304连接，另一端绕过上段塔架升降滑轮313后与升降上段307连接。 塔架升降中段306的工作原理与两段式塔架升降段305的相同，折叠式风轮各系统安装于塔架升降上段307的上端。升降中段306的上端均匀安装有数个滑轮，数根长度相等的缆索经过各自的滑轮，一端均匀固定于塔底，另一端均匀固定于升降上段307的底端，构成提升塔架升降上段307的绳排机构。两段升降段305都配有各自的锁定机构310和升降轮轨或滑轨。当卷扬机308运转时，两段升降段305将同时升降，可以获得比两段式塔架更大的风轮高度调节范围。 一种风能船，包括船体，所述船体上具有上述的垂直轴风力机风轮高度调节机构。 实施例三 本专利技术独具的多项特性，可使其应用范围大为扩展。这里仅举抽水蓄能风力发电系统为例。图6为示意图:利用地形在高处建一蓄能水库，低处为水源如水库、江湖等。在沿海和海岛，若解决了海水腐蚀的问题，甚至可利用海水蓄能。图中风力机驱动水泵901将低处的水经单向阀902及水轮机自动调节阀904直接输入水轮发电机903进水管道发电，或将水输入水库蓄能。风力强时，多余的水存入水库，风力弱时，不足的水由水库补充。只要蓄能水库容量足够大，该系统输出电能的质量即可媲美水电站，且水被循环利用，没有困扰水电站的枯水期。系统效率取决于水泵901和水轮发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直轴风力机风轮高度调节机构，包括主塔段(304)，其特征在于，还包括升降段(305)，所述升降段(305)套装在所述主塔段(304)内并能在主塔段(304)内活动，风轮安装在所述升降段(305)上；所述主塔段(304)上设有塔架升降滑轮组(309)，主升降缆索一端与卷扬机(308)连接，另一端绕过所述升降滑轮组后与升降段(305)固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴风力机风轮高度调节机构，包括主塔段(304)，其特征在于，还包括升降段(305)，所述升降段(305)套装在所述主塔段(304)内并能在主塔段(304)内活动，风轮安装在所述升降段(305)上；所述主塔段(304)上设有塔架升降滑轮组(309)，主升降缆索一端与卷扬机(308)连接，另一端绕过所述升降滑轮组后与升降段(305)固定连接。2.如权利要求1所述的垂直轴风力机风轮高度调节机构，其特征在于，所述升降段(305)为两段式结构，包括升降上段(307)和升降中段(306)，所述升降中段(306)套装在主塔段(304)内，所述升降上段(307)套装在升降中段(306)内；所述升降中段(306)上设有上段塔架升降滑轮(313)，上段塔架升降缆索(314) —端与主塔底部连接，另一端绕过上段塔架升降滑轮(313)后与升降上段(307)连接。3.如权利要求1或2所述的垂直轴风力机风轮高度调节机构，其特征在于，还包括为升降段(305)导向的导向机构，所述导向机构包括设置在主塔段(304)的升降轨道(311)和设...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫海路，莫鲁路，莫安路，莫蓉，
申请(专利权)人：莫海路，
类型：发明
国别省市：安徽;34