一种风力发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种风力发电装置，属于发电设备技术领域，本发明专利技术的装置包括：风车组件，风车组件包括：转轴，第一驱动组件，用于驱动转轴旋转，第一驱动组件安装于转轴端部，第二驱动组件，用于驱动转轴旋转，第二驱动组件沿转轴轴线安装于转轴上，其中，第一驱动组件包括与转轴端部连接且同轴的转盘，转盘的环绕连接有连接杆，连接杆轴线与转轴轴线垂直，连接杆上连接有第一叶片，第一叶片具有与连接杆装配的第一装配孔，第一叶片一侧面具有弧形凹面。本发明专利技术，采用多级导风，使风向沿预定方向流动并增加风力，扩大风能捕获，有效提高单机发电能力，装置整体稳定性、安全性高。

A Wind Power Generator

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电装置
本专利技术属于发电设备
，具体涉及一种风力发电装置。
技术介绍
风力发电正在世界上形成一股热潮，风力发电在芬兰、丹麦等国家风力发电很流行，我国也在西部地区大力提倡。因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，是一种特别好的发电方式。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。随着风力发电技术的不断成熟和发电成本的不断降低，风力发电已成为人类消耗电能中最主要来源之一。目前针对风力发电机组的主要研发方向是提高单机装机功率，通过增大风力发电机组的叶片长度，增加扫风面积，提供单机发电能力。然而，随着功率的进一步增大，叶片的直径和重量也相应地不断增加，风力发电机组的自身重量也将会大幅度增加，从而，导致各部件的制造难度和整机安装难度大幅度提高，使得风力发电机组进一步增大的潜力受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种风力发电装置，采用多级导风，使风向沿预定方向流动并增加风力，扩大风能捕获，有效提高单机发电能力，装置整体稳定性、安全性高。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种风力发电装置，包括：风车组件，风车组件包括：转轴，第一驱动组件，用于驱动转轴旋转，第一驱动组件安装于转轴端部，第二驱动组件，用于驱动转轴旋转，第二驱动组件沿转轴轴线安装于转轴上，其中，第一驱动组件包括与转轴端部连接且同轴的转盘，转盘的环绕连接有连接杆，连接杆轴线与转轴轴线垂直，连接杆上连接有第一叶片，第一叶片具有与连接杆装配的第一装配孔，第一叶片一侧面具有弧形凹面。本专利技术采用第一驱动组件、第二驱动组件来对风能进行捕获，通过第一驱动组件对风能初步捕获使风向沿预定方向流动，同时通过第一叶片有效增加风力，使转轴产生旋转运动，经过引导的风由第二驱动组件进一步捕获，对转轴的旋转速度进一步提高，通过第一驱动组件、第二驱动组件来对风能进行二次捕获来扩大风能的捕获，有效提高单机发电能力，将第一驱动组件和第二驱动组件分别安装在转轴的不同位置降低在捕获风能时产生的扭矩，提高风力发电过程中装置整体的稳定性，采用二次捕获风能的方式无需扩大风力发电机叶片的长度依然具有较高的单机发电效率，可避免现有技术中通过增大风力发电机叶片长度来增加扫风面积导致风力发电机组的安装难度及稳定性降低的问题，进一步的，通过设计第一驱动组件中的第一叶片对风能进行捕获并引导其风向，在第一叶片一侧面设计弧形凹面来降低第一叶片的质量，同时增大第一叶片的捕风面积，这样有益于风车组件在微风环境下实现自启动，并减弱各叶片上的不平衡载荷，来减少第一驱动组件在旋转过程中的转矩波动，提高装置整体稳定性、安全性。具体的，第一叶片长度方向尺寸H大于宽度方向K尺寸，具有弧形凹面的第一叶片横向截面为钩状。弧形凹面设置于第一叶片的背风面，第一叶片长度方向尺寸H与宽度方向K尺寸比值范围为1.3～2:1。根据风对叶片表面的合力计算公式：式中Cd是叶片阻力系数，S是叶片相对来风向的总面积，U是来风流速；θ是发电机处速度；通过控制第一叶片长度方向尺寸H与宽度方向K尺寸比值来增大叶片的捕风面积S，来使最终合力F增大以此提高风能捕获量，进一步的将第一叶片的横向截面设计成钩状，增大第一叶片的捕风面积，在第一叶片背风面受风作用时对风引流使其在弧形凹面中流动，提高捕风效果，同时使第一叶片的空气动力学特性得到提升，减弱各叶片上的不平衡载荷，来减少第一驱动组件在旋转过程中的转矩波动。具体的，第二驱动组件安装在第一驱动组件后方，第一叶片的导流方向朝向后方的第二驱动组件。第一驱动组件受风力驱动旋转过程中对风向起引导作用使风呈螺旋气流向后流动，将第二驱动组件设置于第一驱动组件后侧用于对经第一驱动组件形成的螺旋向后的风进行二次捕获，引导风环绕第二驱动组件旋转流动，来驱动第二驱动组件内侧的第二旋转组件产生旋转，以此来提高转轴的旋转速度，实现对转轴旋转速度的增速效果。具体的，第二驱动组件包括：限位体，限位体成对、同轴设置在转轴上，限位体对向面具有限位环槽，限位环槽的环心与转轴同轴，导流叶片，呈折弯状，导流叶片两端部分别与两端的限位环槽面固定连接，导流叶片绕限位环槽的环心环形布设在限位环槽内。通过设计第二驱动组件对不同风向的风进行捕获，并进一步对第一驱动组件形成的螺旋向后的风进行二次捕获提高风能捕获效果，实现在微风条件下也可以进行风力发电，具体的在每秒三公尺的风速即可进行发电工作，第二驱动组件的捕风原理为：对流经第二驱动组件的的风导流，使其沿导流叶片流入第二驱动组件内，并形成环形风流驱动第二驱动组件的第二叶片旋转，来提高转轴的旋转速度，实现增速效果。具体的，限位体为圆盘状，限位体采用轴承与转轴连接，限位体、轴承、转轴同轴线设置。通过轴承来实现限位体可绕转轴旋转，这样在面对风力较大的情况时，限位体和导流叶片可绕转轴旋转，以便于风经导流叶片在第二驱动组件内形成环形风流驱动第二叶片旋转，也便于其内部风向外流动。具体的，第二驱动组件内侧的转轴上装配有第二旋转组件，第二旋转组件包括与转轴固接套接的连接套筒，连接套筒侧面环绕连接第二叶片。通过将连接套筒与转轴固定连接，在第二叶片在受风力驱动情况下，带动转轴旋转，转轴处于旋转状态下时对转轴的旋转速度起到提速效果。具体的，第二叶片的叶面与转轴轴线垂直，第二叶片为长板状，与连接套筒连接端的宽度小于另一端宽度。通过设定第二叶片首端和末端的宽度比，扩大第二叶片上半部分的面积，增大第二叶片受风力驱动的力，来实现转轴的旋转。具体的，风车组件的转轴与增速机连接，增速机与发电机连接，风车组件、增速机、发电机均设置在风电塔筒上。通过风力带动风车组件旋转，再通过增速机将旋转速度提升，来使发电机进行发电。具体的，风电塔筒上、中部各安装有一风车组件，两风车组件的迎风方向相反，通过设置两个风车组件来提高发电效率，同时设定两个风车组件的迎风方向来降低设备在运转状态下旋转扭矩，提高发电装置整体的稳定性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过采用第一驱动组件、第二驱动组件来对风能进行捕获，通过第一驱动组件对风能初步捕获使风向沿预定方向流动，同时通过第一叶片有效增加风力，使转轴产生旋转运动，经过引导的风由第二驱动组件进一步捕获，对转轴的旋转速度进一步提高，通过第一驱动组件、第二驱动组件来对风能进行二次捕获来扩大风能的捕获，有效提高单机发电能力，将第一驱动组件和第二驱动组件分别安装在转轴的不同位置降低在捕获风能时产生的扭矩，提高风力发电过程中装置整体的稳定性，采用二次捕获风能的方式无需扩大风力发电机叶片的长度依然具有较高的单机发电效率，解决了现有技术中通过增大风力发电机叶片长度来增加扫风面积导致风力发电机组的安装难度及稳定性降低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施方式的一种风力发电装置框图；图2是本专利技术一实施方式的风车组件结构示意图；图3是本专利技术一实施方式的转轴与第一驱动组件、第二旋转组件的连接示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电装置，包括：风车组件(200)，其特征在于，所述风车组件(200)包括：转轴(10)，第一驱动组件，用于驱动转轴(10)旋转，所述第一驱动组件安装于转轴(10)端部，第二驱动组件(20)，用于驱动转轴(10)旋转，所述第二驱动组件(20)沿转轴(10)轴线安装于转轴(10)上，其中，所述第一驱动组件包括与转轴(10)端部连接且同轴的转盘(30)，所述转盘(30)的环绕连接有连接杆(31)，所述连接杆(31)轴线与转轴(10)轴线垂直，所述连接杆(31)上连接有第一叶片(40)，所述第一叶片(40)具有与连接杆(31)装配的第一装配孔(41)，所述第一叶片(40)一侧面具有弧形凹面(42)。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电装置，包括：风车组件(200)，其特征在于，所述风车组件(200)包括：转轴(10)，第一驱动组件，用于驱动转轴(10)旋转，所述第一驱动组件安装于转轴(10)端部，第二驱动组件(20)，用于驱动转轴(10)旋转，所述第二驱动组件(20)沿转轴(10)轴线安装于转轴(10)上，其中，所述第一驱动组件包括与转轴(10)端部连接且同轴的转盘(30)，所述转盘(30)的环绕连接有连接杆(31)，所述连接杆(31)轴线与转轴(10)轴线垂直，所述连接杆(31)上连接有第一叶片(40)，所述第一叶片(40)具有与连接杆(31)装配的第一装配孔(41)，所述第一叶片(40)一侧面具有弧形凹面(42)。2.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征在于：所述第一叶片(40)长度方向尺寸(H)大于宽度方向(K)尺寸，具有弧形凹面(42)的第一叶片(40)横向截面为钩状。3.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征在于：所述第二驱动组件(20)安装在第一驱动组件后方，所述第一叶片(40)的导流方向朝向后方的第二驱动组件(20)。4.根据权利要求1所述的一种风力发电装置，其特征在于：所述第二驱动组件(20)包括：限位体(21)，所述限位体(21)成对且同轴设置在转轴(10)上，所述限位体(21)对向面具有限位环槽(24)，所述限位环槽(24)的环心与转轴(10)同轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯武卫，李鹏鹏，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33