一种高稳定性的风力发电设备及其方法技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性的风力发电设备，包括通风筒、风力发电机组、轴端稳定杆和支撑架，所述通风筒包括进风口和出风口，所述进风口与出风口之间形成通风通道，所述风力发电机组设置在所述通风通道内，风轮相邻进风口的一侧，所述风轮与进风口之间设置有支撑架，所述支撑架设置在通风筒内，所述轴端稳定杆的一端同轴固定设置在风轮的轮毂上，且另一端转动设置在支撑架上。本发明专利技术通过轴端稳定杆增加风轮的支撑强度，通过轴端稳定杆分散传动主轴的径向受力，减少风轮转动主轴的扰度，以保证发电设备的稳定运转和降低其故障率。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性的风力发电设备及其方法
本专利技术属于发电设备领域，特别涉及一种高稳定性的风力发电设备及其方法。
技术介绍
由于地球能源贮藏量有限，随着不断的开采，日益枯竭、短缺，并威胁着人类的生存和发展。人们在利用能源时感到被利用的能源同时对人类造成了危害，过度开采和砍伐，严重破坏了人类生存环境；如生活饮水短缺，空气质量下降，辐射加重等等。因此，如何合理的利用自然能源，如太阳能、风能等，是当今必须解决的问题。风力发电是合理利用自然能源的措施之一。目前，大多的风力发电设备均为中型或大型的设备，其风轮具有十分大的重量，长时间使用的过程中，较重的风轮容易使主传动轴产生一定的扰度，增加传动主轴上的轴承的疲劳应力，从而影响传动性能和发电的效率。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种高稳定性的风力发电设备及其方法，有可有效的提升风轮的稳定性。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种高稳定性的风力发电设备，包括通风筒、风力发电机组、轴端稳定杆和支撑架，所述通风筒为壳体件，所述通风筒包括进风口和出风口，所述进风口与出风口之间形成通风通道，所述风力发电机组设置在所述通风通道内，风轮相邻进风口的一侧，所述风轮与进风口之间设置有支撑架，所述支撑架设置在通风筒内，所述轴端稳定杆的一端同轴固定设置在风轮的轮毂上，且另一端转动设置在支撑架上，所述轴端稳定杆与风力发电机组的传动主轴共线；通过轴端稳定杆分散传动主轴的径向受力。进一步的，所述通风筒包括通风部和导风部，所述风力发电机组设置在通风部内，所述导风部位于通风部的迎风面上，所述导风部汇聚并导向外界的气流流入通风部；所述导风部包括若干导风组件，若干所述导风组件沿风轮的旋转中心圆形分布设置。进一步的，所述导风组件包括导风板，所述导风部为环形结构，所述导风部环形阵列开设有若干导风通道，所述导风通道内设置有至少一个导风板，若干导风板沿风轮的旋转轴线方向间距设置，且所述导风板从进风口向风轮倾斜设置；通风筒外界的风通过导风板向风轮的迎风面流动。进一步的，所述出风口的开口小于进风口的开口大小，所述出风口呈缩口状结构，所述通风筒的顶部壁体及相邻顶部壁体两侧的区域靠近风力发电机组的机舱设置，所述通风筒的内壁与机舱之间形成散热通风通道；所述通风筒与机舱相对应的区域呈弧形下滑式斜坡状结构，且弧形面向机舱的一侧凸出。进一步的，还包括减速稳定组件，所述减速稳定组件设置在轴端稳定杆与支撑架之间，在风轮高速转动超过极限转速的状态下，通过减速稳定组件减慢叶轮的转动速度；所述减速稳定组件包括外环固定座、转动内芯盘和减速组件，所述固定外环座为环形结构，且所述固定外环座设置在支撑架上，所述固定外环座与轴端稳定杆同轴设置，所述转动内芯盘套设在轴端稳定杆上，所述转动内芯盘与风轮同步转动，所述转动内芯盘的圆周壁与固定外环座的内圆周壁相对设置，所述减速组件设置在固定外环座与转动内芯盘之间。进一步的，所述减速组件包括减速块和复位件，所述转动内芯盘为环形柱状结构，所述转动内芯盘包含有若干沿圆周壁阵列设置的凸键体，形成花键状的柱体结构，若干所述凸键体上均凹设有安装凹槽，所述安装凹槽朝向固定外环座的一侧为开口设置，且若干所述安装凹槽沿转动内芯盘圆周方向的同一侧均为开口设置，且圆周方向的开口方向与转动内芯盘的转动方向相同，所述凸键体在圆周方向上的另一侧壁为限位部，所述安装凹槽内转动设置有减速块，所述减速块远离限位部的一侧壁与转动内芯盘的小径壁体之间设置有复位件，所述转动块上远离转动端的一侧面远离或摩擦接触固定外环座的内环壁；在风轮低速转动状态下，所述复位件的回复力大于转动件的离心力，转动块偏离固定外环座的内壁，且靠近固定外环座的小径内圈；在风轮超高速转动状态下，所述复位件的回复力小于转动件的离心力，转动块向限位部的一侧偏转，且转动块的远离转动端的外侧面与固定外环座的内壁紧密接触。进一步的，若干所述凸键体为旋转对称的偶数个，所述凸键体远离转动端的一侧面为圆弧面，且该圆弧面的曲率半径大于固定外环座内圈的曲率半径，任意两个相对的凸键体上两个圆弧面的最大直径大于固定外环座内圈的曲率半径。进一步的，所述固定外环座的内圈沿径向凹设有环形的环状槽，所述环状槽内镶嵌设置有环状的刹车片。一种高稳定性的风力发电设备的方法，包括以下步骤：S1：流动的风从进风口向出风口流动，气流经过风轮时使得风轮转动，从而风力发电机组工作进行发电，所述轴端稳定杆与风力发电机组的传动主轴共线，通过轴端稳定杆支撑并分散传动主轴的径向受力，减少传动主轴的挠度；气流从通风筒的进风口流入，进风口聚集空间中的气流，并通过通风通道形成统一流向的进风气流，然后正面流向风轮，使得风轮转动；S2：外界的气流通过进风口和若干导风通道，通过进风口的风正面流向风轮，通过若干导风通道的气流，经过倾斜设置的导风板进行气流导向，导向后的气流沿导风板的延伸方向流动，并最终流动至风轮上，通过进风口及导风通道聚集空间中不同方向的气流流向，并在通风通道内形成统一流向的进风气流，然后正面流向风轮；S3：所述通风筒与机舱相对应的区域呈弧形下滑式斜坡状结构，且弧形面向机舱的一侧凸出，气流从通风通道向出风口流出时，流动的风带走机舱内部的热量，通过下滑式斜坡状结构，在通风通道内形成一段空间狭小的散热通道，气流通过散热通道时，流动速度增加，增加气流流动时携带的热量；S4：在风轮低速转动状态下，所述复位件的回复力大于转动件的离心力，转动块偏离固定外环座的内壁，且靠近固定外环座的小径内圈；在风轮超高速转动状态下，所述复位件的回复力小于转动件的离心力，转动块向限位部的一侧偏转，风轮的转动速度越大，转动件的离心力越大，偏转幅度越大，偏转的转动件与固定外环座的内圈壁体紧密接触产生摩擦，若干转动件形成环形的摩擦阻力，以降低叶轮的转速，当转动件偏转至抵接在限位部上时，偏转角度最大，风轮转动时受到的摩擦阻力最大；在风轮转动速度下降至一定程度时，所述复位件的回复力大于转动件的离心力，转动块偏离固定外环座的内壁，风轮正常转动。有益效果：本专利技术通过轴端稳定杆增加风轮的支撑强度，轴端稳定杆与风轮的传动主轴共线，通过轴端稳定杆分散传动主轴的径向受力，减少风轮转动主轴的扰度，以保证发电设备的稳定运转和降低其故障率；同时，通过在轴端稳定杆的端部设置减速稳定组件，保证在风力较大、风轮转动较快时，能够对风轮的转动进行一定程度的减速作用，防止风轮转速过快而导致的风轮离心力过大、传动轴损坏等现象，保证发电设备的稳定运行和使用寿命。附图说明附图1为本专利技术的整体结构的立体示意图；附图2为本专利技术的整体结构的主视图；附图3为本专利技术的整体结构的内部结构示意图；附图4为本专利技术的风轮及减速稳定组件的结构示意图；附图5为本专利技术的风轮及减速稳定组件的爆炸示意图；附图6为本专利技术的风轮及减速稳定组件的轴向视图；附图7为本专利技术的风轮及减速稳定组件的侧向视图；附图8为本专利技术的图7中的A-A向剖视图；附图9为本专利技术的转动内芯盘与减速块的立体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如附图1至附图4所示，一种高稳定性的风力发电设备，包括通风筒1、风力发电机组2、轴端稳定杆6和支撑架8，所述通风筒1为壳体件，通风筒1的底部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高稳定性的风力发电设备，其特征在于：包括通风筒(1)、风力发电机组(2)、轴端稳定杆(6)和支撑架(8)，所述通风筒(1)为壳体件，所述通风筒(1)包括进风口(10)和出风口(11)，所述进风口(10)与出风口(11)之间形成通风通道，所述风力发电机组(2)设置在所述通风通道内，风轮(4)相邻进风口(10)的一侧，所述风轮(4)与进风口(10)之间设置有支撑架(8)，所述支撑架(8)设置在通风筒(1)内，所述轴端稳定杆(6)的一端同轴固定设置在风轮(4)的轮毂(5)上，且另一端转动设置在支撑架(8)上，所述轴端稳定杆(6)与风力发电机组(2)的传动主轴共线；通过轴端稳定杆分散传动主轴的径向受力。

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性的风力发电设备，其特征在于：包括通风筒(1)、风力发电机组(2)、轴端稳定杆(6)和支撑架(8)，所述通风筒(1)为壳体件，所述通风筒(1)包括进风口(10)和出风口(11)，所述进风口(10)与出风口(11)之间形成通风通道，所述风力发电机组(2)设置在所述通风通道内，风轮(4)相邻进风口(10)的一侧，所述风轮(4)与进风口(10)之间设置有支撑架(8)，所述支撑架(8)设置在通风筒(1)内，所述轴端稳定杆(6)的一端同轴固定设置在风轮(4)的轮毂(5)上，且另一端转动设置在支撑架(8)上，所述轴端稳定杆(6)与风力发电机组(2)的传动主轴共线；通过轴端稳定杆分散传动主轴的径向受力。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的风力发电设备，其特征在于：所述通风筒(1)包括通风部(12)和导风部(13)，所述风力发电机组(2)设置在通风部(12)内，所述导风部(13)位于通风部(12)的迎风面上，所述导风部(13)汇聚并导向外界的气流流入通风部(12)；所述导风部(13)包括若干导风组件，若干所述导风组件沿风轮(4)的旋转中心圆形分布设置。3.根据权利要求2所述的一种高稳定性的风力发电设备，其特征在于：所述导风组件包括导风板(15)，所述导风部(13)为环形结构，所述导风部(13)环形阵列开设有若干导风通道(14)，所述导风通道(14)内设置有至少一个导风板(15)，若干导风板(15)沿风轮(4)的旋转轴线方向间距设置，且所述导风板(15)从进风口(10)向风轮(4)倾斜设置；通风筒(1)外界的风通过导风板(15)向风轮的迎风面流动。4.根据权利要求2所述的一种高稳定性的风力发电设备，其特征在于：所述出风口(11)的开口小于进风口(10)的开口大小，所述出风口(11)呈缩口状结构，所述通风筒(1)的顶部壁体及相邻顶部壁体两侧的区域靠近风力发电机组(2)的机舱(17)设置，所述通风筒(1)的内壁与机舱(17)之间形成散热通风通道(18)；所述通风筒(1)与机舱(17)相对应的区域呈弧形下滑式斜坡状结构，且弧形面向机舱(17)的一侧凸出。5.根据权利要求1所述的一种高稳定性的风力发电设备，其特征在于：还包括减速稳定组件，所述减速稳定组件设置在轴端稳定杆(6)与支撑架(8)之间，在风轮(4)高速转动超过极限转速的状态下，通过减速稳定组件减慢叶轮(4)的转动速度；所述减速稳定组件包括外环固定座(20)、转动内芯盘(21)和减速组件(22)，所述固定外环座(20)为环形结构，且所述固定外环座(20)设置在支撑架(8)上，所述固定外环座(20)与轴端稳定杆(6)同轴设置，所述转动内芯盘(21)套设在轴端稳定杆(6)上，所述转动内芯盘(21)与风轮(4)同步转动，所述转动内芯盘(21)的圆周壁与固定外环座(20)的内圆周壁相对设置，所述减速组件(22)设置在固定外环座(20)与转动内芯盘(21)之间。6.根据权利要求5所述的一种高稳定性的风力发电设备，其特征在于：所述减速组件(22)包括减速块(27)和复位件(26)，所述转动内芯盘(22)为环形柱状结构，所述转动内芯盘(22)包含有若干沿圆周壁阵列设置的凸键体(28)，形成花键状的柱体结构，若干所述凸键体(28)上均凹设有安装凹槽(30)，所述安装凹槽(30)朝向固定外环座(20)的一侧为开口设置，且若干所述安装凹槽(30)沿转动内芯盘(22)圆周方向的同一侧均为开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞来娣，
申请(专利权)人：无锡飞述科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32