圆柱型固定立式叶桨轮及富电储能风弱助力风力发电工艺制造技术

一种叶桨轮空芯轴插装在基础上空芯中心轴上，叶桨轮下端空芯轴与发电机空芯转子轴连接，发电机壳是叶桨轮轴底座并固定在基础上，叶桨轮外圆设有圆柱型闭风导风罩下端嵌着涡轮齿圈与驱动电动机输出轴的涡杆齿轮齿合驱动闭风导风罩旋转，通过中心空芯轴上面的风向仪试别是否偏航，并指令电动机反正向旋转即向左或右驱动闭风导风罩调整最佳发电风向角，当风大发电量富裕时，开起空气压缩机储气，当风弱时因发电机转速下降，转速仪试别并指令向动力轴上的气动马达供气助力发电机正常运行。遇强台风时强风推动立式叶桨杠杆，克服弹簧作用力强推风向仪偏转，迫使闭风导风罩偏离最大出力风向角，使转速降到正常转速，使大中及较小风时都能正常发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的是一种把风力转化成旋转机械能驱动发电机发电的集力器，属于风能资源开发利用的风力发电技术、空气动力学

技术介绍
风能是一种可再生的清洁能源，中国的风能资源位具于世界的首位，但开发利用率却于发达国家相比差距较大，我国从七十年代开始发展风力发电至今国内只能生产小型风力发电机设备，中大型发电机组、设备仍然依赖进口等问题，制约了我国大力快速发展风电事业的进程。进入二十一世纪我国正强力推进风力发电事业发展，各级政府都提供了相关优惠政策引导、鼓励企业积极参与风力发电技术及设备的研究、开发、利用、创新，为全面推进国内风力发电领域的健康发展打下了坚实基础，但不尽人意的还在于风力发电的风力集力设备，仍然广泛使用着三桨水平轴螺旋桨风叶轮，在安装使用时前面是倾向力很大的螺旋桨风叶轮，后面是笨重同轴的发电机组一同固定在支撑塔最高上端的转盘上，整体风力发电机组重心集中在高空中，加上很大后倾向力使塔架受很大的重力负何，给安装、调试、运营、维护代来不便，不仅生产工艺复杂、造价高，中大型机型主要依赖进口，阻碍制约了国内风电事业的快速发展。为此本专利技术的这款，固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩风力集力器，解决了水平轴螺旋三叶桨轮存在的难题其特征在于，它把笨重的发电机组直接固定在基础上，叶桨轮垂直插接在动力输入轴上，笨重的发电机组不仅是圆柱型立式叶桨轮的固定机坐同时也起到了配重作用，还大大减小了超高、超大、超重投资多的支撑榙架，为安装、调试、运营、维护都代来了安全、可靠、便捷、经济等优点，同时为风力电发电机组大型化开创了新局面。
技术实现思路
本专利技术的是一种圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩的风力发电集力器，富电储能风弱助力发电的风力发电新工艺它包括，圆柱型固定立式叶桨轮上下端空芯轴内嵌固的轴承内套，可直接插装在下端固定在基础中心的空芯中心立轴轴承位上、用来调整最佳发电风向角度，可三百六十度旋转的圆柱型闭风导风罩、在支撑插装叶桨轮空芯轴的空芯中心轴上端面圆盘上的风向检测仪和强风反推杠杆立式叶桨板，用来遇强风时刹车、降速、调整转速保证恒速发电机构和利用固定圆柱型立式叶桨轮空芯轴的立式空芯中心支撑轴内空芯容积，经上下密封作为储存高压空气能的高压容器及相配套的电动机驱动式空气压缩机组等设施组成，其特点在于，把圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩集力器的空芯轴上下端嵌固的轴承内套，直接插接在固定叶桨轮的空心中心支撑立轴上下端的轴承位上，所述空芯中心支撑立轴的下端固定在基础上，叶桨轮空芯轴下端的空芯法兰盘，直接与发电机组向上的动力输入空芯轴空芯法兰盘连接即完成叶桨轮下端空芯输出轴与发电机组向上的空芯输入轴对接，使发电机组定子机壳担当了圆柱型固定立式叶桨轮的底坐并直接固定在基础上平面上，看来笨重的发电机组不仅是稳固叶桨轮的底坐还具备了为叶桨轮配重功能。本专利技术的这款新型圆柱型固定立式叶桨轮风力发电机集力装置及富电储能弱风助力的风力发电新工艺的有益效果是，它无论从构造到装配这种机型与水平轴螺旋三叶桨轮风力发电机组的构造及装配相比，可想而知这款风力集力叶桨轮及发电机组的重心都在地平面基础上，显的力学结构合理紧凑、运转平稳、基本消除了倾向力、安装、调试、运营、维护、便捷、经济、安全、可靠等优点，由其采用了在风力丰富发电量过盛时段，可自动开启电动机驱动高压空气压缩机，把富余电能转化为高压空气能储存备用，在风弱时段可开启高压容器上的高压空气电子阀，向高压空气马达供高压空气，把高压空气能变成旋转机械能，帮助叶桨轮一起驱动发电机组正常发电，为此大大延长了正常发电时段，甚至在风能资源丰富较稳定的风电场有望实现二十四小时不间断发电状态，同时解决了水平轴螺旋三叶桨机型广泛存在的技术、安装、调试、运营、维护等方面的难题，为大幅度提高开发利用风能资源效率、发展风力发电机组大型化开劈了新途径、为快速发展风力发电事业提供了有力保障打下坚实基础。附图说明书如图1所示是中心支撑空心轴下端固定在基础上并装上了圆盘空芯直驱发电机组的示意图。如图2所示是叶桨轮插装在中心支撑空芯轴上，叶桨轮下端动力输出法兰与发电机组向上的动力输入轴直接连接驱动示意图。如图3所示是圆柱立式叶桨轮闭风导风罩集力器用于风力发电机的装配结构示意图。具体实施方式如图1所示为固定叶桨轮空心轴的空心中心立轴(如图1中的标识1)所述空芯中心立轴下端头预埋在基础内固定，露出基础水平面以上的是插接安装叶桨轮下端空芯轴内嵌固轴内套的压力轴承(如图1中的标识2)和径向轴承(如图1中的标识3)空芯中心支撑立轴上端是插接安装叶桨轮上端空芯轴内嵌固的轴承(如图1中的标识4)、圆环盘式多极直驱发电机组插装在空芯中心支撑轴下的周围并固定在基础上(如图1中的标识5)组成。如图2所示为圆柱型立式叶桨轮空芯轴，它包括立式叶桨轮空芯轴(如图2中的标识1)、空芯轴外圆上竖向固定着以三百六十度等分圆，等间距为九十度的四个叶桨板(如图2中的标识2、3、4、5)、叶桨轮下端空芯轴外圆周边是叶桨轮与发电机组向上的动力输入轴相连接的动力输出轴连接法兰盘(如图2中的标识6)和紧固法兰螺栓(如图2中的标识7)组成。如图3所示为固定叶桨轮上端头的中心空芯支撑轴上端轴头内空芯用钢板封的平面圆盘上，安装的风向检测仪及集风叶桨(图3中的标识1)、和装在风向检测仪旁边的遇强风时段收集反推力的杠杆立式叶桨板(如图中的标识2)用来控制叶桨轮因强风飞车、实施刹车、降速、恒速作用机构、克服正常风力时杠杆叶桨板推力的弹簧(图3中的标识3)、圆柱固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩集力器(如图3中的标识4)、闭风板导风板(如图3中的标识5、6)闭风导风罩下端面沿圆周以等分圆间距装四个涡杆齿轮(如图3中的标识7)在电动机驱动下与嵌固在闭风导风罩下端的涡轮齿圈齿合，在风方仪检侧的正确风向信号的指令下，来驱动闭风导风罩左右旋转来确定最佳发电风向角度，提高风能资源的开发利用率。以上所述仅为体专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本发明的原理范围之内，所作的任何修改、同等替换、改进等，都应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩风力发电集力器及富电储能风弱助力的风力发电新工艺其特点在于，它包括叶桨轮空芯轴上下端嵌固的轴承内套，分别插接固定在下端与基础连接固定的立式空芯中心轴的上下轴承位上，叶桨轮空芯轴的下端法兰盘(即叶桨轮动力输出轴)垂直连接在风力发电机组向上的动力输入轴上，利用发电机的定子机壳作为叶桨轮轴的底坐，并固定在基础上。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩风力发电集力器及富电储能风
弱助力的风力发电新工艺其特点在于，它包括叶桨轮空芯轴上下端嵌固的轴承内
套，分别插接固定在下端与基础连接固定的立式空芯中心轴的上下轴承位上，叶
桨轮空芯轴的下端法兰盘(即叶桨轮动力输出轴)垂直连接在风力发电机组向上
的动力输入轴上，利用发电机的定子机壳作为叶桨轮轴的底坐，并固定在基础上。
2.根据权利要求1所述的圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩风力发电机
集力器及富电储能风弱助力的风力发电新工艺其特点在于，它包括固定在沿叶桨
轮外周圆的可旋转闭风导风罩，在立式空芯中心轴上端面设有风向检测仪，用来
试别是否偏航并指令驱动电机输出轴上的涡杆齿轮与圆柱型闭风导风罩下端面
嵌固的涡轮齿轮圈齿合驱动闭风导罩旋转至最佳风向出力发电角度，来延长正常
发电时段提高发电效率。
3.根据权利要求2所述的圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩风力发电机
集力器及富电储能风弱助力的风力发电新工艺其特征在于，它在立式空芯中心轴
上端面上的风向检测仪旁边装有防强台风倒推装置，所述该装置是杠杆立式叶桨
板在风力适应正常发电范围时，立式叶桨板所受风的推力正好被弹簧的反作用力
抵消，如果风力超大或变成强台风时，立式叶桨板所受风力随着强风力的加强而
增大并克服掉弹簧的反作用力，以杠杆方式强制推动风向测试仪轴，迫使风向检
测仪偏转同时把错误的指令传给驱动电动机并经涡杆齿轮齿合闭风导风罩下端
面嵌固的涡轮齿圈旋转，使闭风导风罩偏离最大出力风向角，并把直接对叶桨轮
做功的部分强风封闭，同时经导流罩导向迊风而来的部分叶桨上做反推功，迫使
叶桨轮杀车降低转速直至达到正常发电转速范围止，如果强台风减弱，风力推动
立式杠杆叶桨板的力随之减少，施加在弹簧上的力减少或消失，弹簧施放作用力，
迫使叶桨杠杆复位，强制施加在方向检测仪上的力减少或消失，使方向检测仪回
复到正常检测正确风向的状况，根据检测到的方向角度信息，并指令驱动电机工
作，把闭风导风罩旋转到最佳发电出力角度上实现正常发电状态。实现了无级自
动调速、自动刹车降速、自动增速、恒速保证了在大、中、较小风时都能安全可
靠保持正常发电功能。
4.根据权利要求3所述的圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩集力器及富
电储能风弱助力的风力发电新工艺其特点在于，它包括利用空芯中心轴内的容积
把空芯中心轴两端面焊接密封，作为储备安全范围内的高压空气的容器或者另外
增设专用空气容器。设置高效率多汽缸空气压缩机，代夜深风大用电量减少发电
量富裕时开启空气压缩机，向空气容器充高压气待空气容器内气体已达到最高安
全压力时，压力传感器指令空气压缩机的供电控制系统仃止运行完成储能时段。
5.根据权利要求4所述的圆柱型固定立式叶桨轮旋转闭风导风罩风力发电集
力器及富电储能风弱助力的风力发电新工艺其特点在于，它包括整体风力发电机
设备设施的重心，都在地面基础上笨重的发电机组直接固定在基础上，同时具备
了圆柱型固定立式叶桨轮的配重功能，凸显全套风力发电设备设施安全平稳及极
小的倾向力，是装置在高层建筑物顶部及上部四面角上的理想风力发电机设备设
施，为开发利用高层建筑物顶部丰富的风力资源开劈了新途径，为实现风电零距
离高压输，直供载体建筑物内的电力供应成为现实。
6.根据权利要求1，2，3，4，5所述的本发明的圆柱型固定立式叶桨轮旋转
闭风导风罩集力器及富电储能、风弱助力的风力发电新工艺和配套设备、设施的
结构都显得装配结构紧凑、科学合理、重心低、极小倾向力、安全平稳、安装便

\t捷、维护方便、运营经济等优点，由于采用了智能检测仪试别进入富电时，指令
向空气压缩机的驱动电动机供电开启驱动空气压缩机的电动机，把电能转化...

【专利技术属性】
技术研发人员：高士炳，高阳，
申请(专利权)人：高阳，
类型：发明
国别省市：上海;31