一种风力发电装置及综合发电设备制造方法及图纸

本发明专利技术属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电装置及综合发电设备，定位齿轮套设在塔筒的外侧，定位齿轮，与塔筒固定连接，垂直主轴穿设在塔筒内部且固定设置在支撑框架上，叶片组可转动设置在支撑框架上，叶片组与定位齿轮通过传动件传动连接；叶片组与传动组件的传动比为N，定位齿轮的齿牙齿数是传动组件与定位齿轮连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍。通过限定叶片组与传动组件的传动比为N，定位齿轮的齿牙齿数是传动组件与定位齿轮连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍，从而使风力发电装置运行过程中，全部叶片组始终可以保持最佳受风角度，从而使全部叶片组可以始终以最大力量推动垂直主轴转动，保证风力发电装置的发电效率最高。

A Wind Power Generation Device and Integrated Power Generation Equipment

The invention belongs to the technical field of wind power generation, in particular to a wind power generation device and comprehensive power generation equipment. The positioning gear is sleeved on the outside of the tower barrel and fixed to the tower barrel. The vertical spindle is arranged inside the tower barrel and fixed to the support frame. The blade group can be rotated and set on the support frame, and the blade group and the positioning gear are connected by transmission parts. The transmission ratio of blade group to transmission component is N, and the number of teeth of positioning gear is 0.5N times of that of gear teeth at the connection between transmission component and positioning gear. By limiting the transmission ratio of blade group and transmission component to N, the number of teeth of positioning gear is 0.5N times that of teeth of gears at the connection between transmission component and positioning gear, so that all blade groups can always maintain the optimum wind angle during the operation of wind power generation device, so that all blade groups can always drive the vertical spindle rotation with the greatest effort to ensure wind power generation. The power generation efficiency of the device is the highest.

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电装置及综合发电设备
本专利技术属于风力发电
，尤其涉及一种风力发电装置及综合发电设备。
技术介绍
随着近年来环境问题的频现，可持续发展的清洁能源受到了越来越多的关注，其中，风能是可再生能源领域中发展较快的一种。风力发电是利用风机在风力作用下获得动能，然后转变为风轮转动的机械能，再通过增速箱带动发电机进行发电的新能源发电工程。由于自然风的风速、风向具有突变和多变的特点，给风力发电造成了很大的影响，不仅表现在对风力发电系统中的增速箱、发电机等设备产生冲击，容易造成设备损坏的方面，更重要的是造成发电量的不稳定。为使风力发电系统可以保持正常运行，一般使用火电机组大幅度参与风力发电系统的调频工作，而火电机组调节速度较慢，往往难以适应风电的大幅度快速变化。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供风力发电装置，包括垂直主轴、支撑框架、沿所述垂直主轴周向均匀布置的多组叶片组以及设置有定位齿轮的塔筒，所述定位齿轮套设在所述塔筒的外侧，所述定位齿轮，与所述塔筒固定连接，所述垂直主轴穿设在所述塔筒内部且固定设置在所述支撑框架上，所述叶片组可转动设置在所述支撑框架上，所述叶片组与定位齿轮通过传动件传动连接；所述叶片组与所述传动组件的传动比为N，所述定位齿轮的齿牙齿数是所述传动组件与所述定位齿轮连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍。进一步，所述支撑框架包括第一框架和第二框架，所述第一框架包括多条第一支杆，多条所述第一支杆交叉设置，所述第二框架包括套环和与第一支杆数量相对应的第二支杆，所述第二支杆固定安装在所述套环外侧，所述套环可转动套设在塔筒上，所述叶片组可转动安装在所述第一支杆与所述第二支杆之间。进一步，所述叶片组包括风叶轴和风叶，所述风叶轴的两端分别与所述第一支杆、第二支杆铰接，所述风叶固定设置在所述风叶轴上。进一步，设置在不同所述第一支杆上的所述风叶的排列方向沿同一方向旋转；两根相邻的所述第一支杆的夹角为α°，设置在所述两根相邻的第一支杆上的所述风叶的排列方向的夹角为0.5α°。进一步，所述传动件包括套设在所述风叶轴上的第一齿轮和传动杆，所述传动杆上套设有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述传动杆一端设置有与所述定位齿轮啮合的第三齿轮，所述传动杆通过支撑架安装在所述垂直主轴或支撑框架上，所述传动杆与所述支撑架转动连接。进一步，所述第二齿轮与所述第一齿轮的传动比为N，所述定位齿轮的齿牙齿数是所述第三齿轮齿牙齿数的0.5N倍。一种综合发电设备，包括空气压缩机、压缩空气蓄能罐、透平膨胀机、发电机、配电系统以及风力发电装置，所述风力发电装置的垂直主轴下端设置有传动齿轮，所述传动齿轮通过第一离合器与所述发电机传动连接，所述传动齿轮通过第二离合器与所述空气压缩机传动连接，所述空气压缩机与所述压缩空气蓄能罐连通，所述压缩空气蓄能罐与所述透平膨胀机气路连接，所述透平膨胀机的输出端与所述发电机通过第三离合器传动连接，所述发电机与所述配电系统电连接。进一步，所述第一离合器与所述发电机通过第一增速器传动连接。进一步，所述第二离合器与所述空气压缩机通过第二增速器传动连接。进一步，所述透平膨胀机与所述第三离合器通过加速器传动连接。本专利技术提供的风力发电装置，通过限定叶片组与传动组件的传动比为N，定位齿轮的齿牙齿数是传动组件与定位齿轮连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍，从而使风力发电装置运行过程中，全部叶片组始终可以保持最佳受风角度，从而使全部叶片组可以始终以最大力量推动垂直主轴转动，保证风力发电装置的发电效率最高。本专利技术提供的综合发电设备结构简单，通过将风力发电装置与空气压缩机、压缩空气蓄能罐配合使用，提供稳定的供电系统；风力变大时，风力发电装置发电的同时带动空气压缩机压缩空气进行蓄能至压缩空气蓄能罐内；风力变小时，压缩空气蓄能罐再将压缩的空气释放发电，补充风力发电不足的部分；同时由于风力突变带来的能量冲击被压缩空气所吸收，避免了对风力发电装置和发电机的冲击，提高了设备的安全性和可靠性，延长了设备的使用寿命。附图说明图1为本专利技术的风力发电装置的结构示意图；图2为本专利技术的综合发电设备的结构示意图；图3为本专利技术的风力发电装置的风叶排列的位置和角度的示意图；其中：1垂直主轴；2第一支杆；3风叶轴；4风叶；5定位齿轮；6第二齿轮蜗轮；7第三齿轮；8传动杆；9塔筒；10第二支杆；101风力发电装置；102发电机；1031第一离合器；1032第二离合器；1033第三离合器；1041第一增速器；1042第二增速器；105空气压缩机；106压缩空气蓄能罐；107透平膨胀机；108减速器；109控制阀。具体实施方式本专利技术提供一种综合发电设备，如图1所示，包括垂直主轴1、支撑框架、沿所述垂直主轴1周向均匀布置的多组叶片组以及设置有定位齿轮5的塔筒9，所述定位齿轮5套设在所述塔筒9的外侧，所述定位齿轮5，与所述塔筒9固定连接，所述垂直主轴1穿设在所述塔筒9内部且固定设置在所述支撑框架上，所述叶片组可转动设置在所述支撑框架上，所述叶片组与定位齿轮5通过传动件传动连接；所述叶片组与所述传动组件的传动比为N，所述定位齿轮5的齿牙齿数是所述传动组件与所述定位齿轮5连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍。这样，通过限定叶片组与传动组件的传动比为N，定位齿轮5的齿牙齿数是传动组件与定位齿轮5连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍，从而使风力发电装置101运行过程中，全部叶片组始终可以保持最佳受风角度，从而使全部叶片组可以始终以最大力量推动垂直主轴1转动，保证风力发电装置101的发电效率最高。在本专利技术中，如图2和图3所示，风力发电装置101包括垂直主轴1以及一端与垂直主轴1连接并环绕垂直主轴1均匀设置的八根第一支杆2；每根第一支杆2上设有两根垂直设置的风叶轴3，风叶轴3可在第一支杆2上转动；每根风叶轴3上垂直设置四片风叶4，设置在同一第一支杆2上的风叶4的排列方向相同；设置在不同第一支杆2上的风叶4的排列方向沿同一方向旋转；两根相邻的第一支杆2的夹角为45°，设置在两根相邻的第一支杆2上的风叶4的排列方向的夹角为22.5°；所述第二框架包括套环和与第一支杆2数量相对应的第二支杆10，所述第二支杆10固定安装在所述套环外侧，所述套环可转动套设在塔筒9上，所述叶片组可转动安装在所述第一支杆2与所述第二支杆10之间，这里需要说明的一点是：第二支杆10与第一支杆2对应设置即可；垂直主轴1上套设有定位齿轮5，定位齿轮5固定安装在塔筒9顶部，垂直主轴1穿过定位齿轮5伸入塔筒9内；环绕塔筒9的表面设置有卡槽；第二框架的套环套设在卡槽位置，风叶轴3上设有与风叶轴3固定连接的第一齿轮；定位齿轮5和第一齿轮通过传动杆8以及传动杆8上的第二齿轮6、第三齿轮7进行传动；第二齿轮6与第一齿轮的传动比为10，定位齿轮55的齿牙齿数是第三齿轮7齿牙齿数的5倍。风力发电装置101运行时，风推动风叶4，使与风叶4通过风叶轴3连接的第一支杆2带动垂直主轴1顺时针转动，从而使与垂直主轴1连接的发电机102实现发电；同时，由于定位齿轮5固定安装在塔筒9顶部，并且第二齿轮6与第一齿轮的传动比为10，定位齿轮5的齿牙齿数是第三齿轮7齿牙齿数的5倍，所以垂直主轴1每顺时针转动一圈，第三齿轮7沿定位齿轮5自转5圈，传动杆8同样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电装置(101)，其特征在于，包括垂直主轴(1)、支撑框架、沿所述垂直主轴(1)周向均匀布置的多组叶片组以及设置有定位齿轮(5)的塔筒(9)，所述定位齿轮(5)套设在所述塔筒(9)的外侧，所述定位齿轮(5)，与所述塔筒(9)固定连接，所述垂直主轴(1)穿设在所述塔筒(9)内部且固定设置在所述支撑框架上，所述叶片组可转动设置在所述支撑框架上，所述叶片组与定位齿轮(5)通过传动件传动连接；所述叶片组与所述传动组件的传动比为N，所述定位齿轮(5)的齿牙齿数是所述传动组件与所述定位齿轮(5)连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍。

【技术特征摘要】
2017.12.28 CN 20171145974161.一种风力发电装置(101)，其特征在于，包括垂直主轴(1)、支撑框架、沿所述垂直主轴(1)周向均匀布置的多组叶片组以及设置有定位齿轮(5)的塔筒(9)，所述定位齿轮(5)套设在所述塔筒(9)的外侧，所述定位齿轮(5)，与所述塔筒(9)固定连接，所述垂直主轴(1)穿设在所述塔筒(9)内部且固定设置在所述支撑框架上，所述叶片组可转动设置在所述支撑框架上，所述叶片组与定位齿轮(5)通过传动件传动连接；所述叶片组与所述传动组件的传动比为N，所述定位齿轮(5)的齿牙齿数是所述传动组件与所述定位齿轮(5)连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍。2.根据权利要求1所述的风力发电装置(101)，其特征在于，所述支撑框架包括第一框架和第二框架，所述第一框架包括多条第一支杆(2)，多条所述第一支杆(2)交叉设置，所述第二框架包括套环和与第一支杆(2)数量相对应的第二支杆(10)，所述第二支杆(10)固定安装在所述套环外侧，所述套环可转动套设在塔筒(9)上，所述叶片组可转动安装在所述第一支杆(2)与所述第二支杆(10)之间。3.根据权利要求1所述的风力发电装置(101)，其特征在于，所述叶片组包括风叶轴(3)和风叶(4)，所述风叶轴(3)的两端分别与所述第一支杆(2)、第二支杆(10)铰接，所述风叶(4)固定设置在所述风叶轴(3)上。4.根据权利要求1所述的风力发电装置(101)，其特征在于，设置在不同所述第一支杆(2)上的所述风叶(4)的排列方向沿同一方向旋转；两根相邻的所述第一支杆(2)的夹角为α°，设置在所述两根相邻的第一支杆(2)上的所述风叶(4)的排列方向的夹角为0.5α°。5.根据权利要求3所述的风力发电装置(101)，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：康富，
申请(专利权)人：康富，
类型：发明
国别省市：北京,11