一种改进的卧式风力发电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种改进的卧式风力发电机，其能解决现有卧式螺旋形风翼风力发电机无法在高空捕捉风能，在低风速下仍然存在整体发电效率不足的缺陷的问题。其包括支架、发电机、主轴连接杆、风翼和增速箱，增速箱包括增速箱壳体，增速箱壳体内分别转动安装有输入轴、中心轴和输出轴；输入轴上固接有一级行星轮，中心轴上分别固接有一级中心轮和二级中心轮，输出轴上固接有二级行星轮，一级行星轮与一级中心轮啮合，二级行星轮与二级中心轮啮合，输入轴的一端伸出增速箱壳体与主轴连接杆固接，输出轴的一端伸出增速箱壳体与发电机的转子固接；增速箱壳体固装在支架上。

An improved horizontal wind turbine

【技术实现步骤摘要】
一种改进的卧式风力发电机
本技术涉及风力发电机
，具体为一种改进的卧式风力发电机。
技术介绍
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。在各类风力发电机中，垂直轴风力发电机较为常见。传统的垂直轴风力发电机主要有Q型、螺旋型、H型等款式，市场上流通广泛的也是以上几种，无论装机容量如何变化，这些垂直轴风力发电机都有各自的缺陷。如Q型和螺旋型风力发电机由于本身风轮直径的限制，导致无法捕捉更多的风能，在达到满意的风速下，无法充分利用现有风能，导致发电效率不佳；H型风力发电机则是普遍存在启动风速要求高的问题，在低风速下达不到切入风速，风力发电机无法正常发电，而大部分地区常年平均风速都为3~4级风（约6m/s风速），在这些地区使用常规H型风机存在严重的资源浪费。专利号为ZL201521063053.4的技术专利公开了一种卧式螺旋形风翼风力发电机，其风翼为螺旋形结构，且风翼采用轴向布置代替传统垂直轴风力发电机风翼径向布置，与传统的垂直轴风力发电机相比，风能利用效率得到明显提高，能达到85%以上，从而发电效率高；并且启动风速降低，一般2m/s的风速即可启动；此外，采用卧式结构设计，安装和日常维护也更加方便，适用于安装在办公楼、厂房、住宅等建筑的顶部区域。但是，此种卧式螺旋形风翼风力发电机由于没有塔杆等附件，无法在高空捕捉风能，在低风速下仍然存在整体发电效率不足的缺陷。
技术实现思路
针对现有卧式螺旋形风翼风力发电机无法在高空捕捉风能，在低风速下仍然存在整体发电效率不足的缺陷的技术问题，本技术提供了一种改进的卧式风力发电机，其能提高卧式螺旋形风翼风力发电机低风速下的发电效率，适用范围更广。其技术方案是这样的：一种改进的卧式风力发电机，其包括支架、发电机、呈横向设置的主轴连接杆以及固定在所述主轴连接杆上的风翼；所述主轴连接杆的两端分别转动安装在轴承座上，所述轴承座固定安装在所述支架上；所述风翼包括两个对称布置的螺旋形外叶片；其特征在于：其还包括增速箱，所述增速箱包括增速箱壳体，所述增速箱壳体内分别转动安装有输入轴、中心轴和输出轴；所述输入轴上固接有一级行星轮，所述中心轴上分别固接有一级中心轮和二级中心轮，所述输出轴上固接有二级行星轮，所述一级行星轮与所述一级中心轮啮合，所述二级行星轮与所述二级中心轮啮合，所述输入轴的一端伸出所述增速箱壳体与所述主轴连接杆固接，所述输出轴的一端伸出所述增速箱壳体与所述发电机的转子固接；所述增速箱壳体固装在所述支架上。其进一步特征在于：其还包括若干个叶片固定组件，若干个所述叶片固定组件沿所述主轴连接杆的长度方向间隔设置；每个所述叶片固定组件包括连接片、固定丝杆一和固定丝杆二；所述连接片上开设有中心轴孔并固定套装在所述主轴连接杆上，所述连接片的径向两侧分别设有凸起部，所述固定丝杆一和所述固定丝杆二分别固接在两个所述凸起部上并沿径向布置；两个所述螺旋形外叶片分别为叶片一和叶片二，所述螺旋形外叶片上沿其宽度方向的内侧边缘和外侧边缘分别开设有若干个丝杆安装孔；同一个所述叶片固定组件中，所述固定丝杆一依次穿过所述叶片一的内侧边缘和所述叶片二的外侧边缘上的所述丝杆安装孔后通过螺母锁紧，所述固定丝杆二依次穿过所述叶片二的内侧边缘和所述叶片一的外侧边缘上的所述丝杆安装孔后通过螺母锁紧。所述螺旋形外叶片由12~20片弧形小叶片沿轴向拼接而成，两个所述螺旋形外叶片上的所述弧形小叶片数量相同并一一对称设置，每个所述弧形小叶片的内侧边缘和外侧边缘上均开设有所述丝杆安装孔，互相对称的两个所述弧形小叶片通过所述叶片固定组件固接在所述主轴连接杆上。所述螺旋形外叶片的直径为1m~3m。所述发电机为磁悬浮永磁同步发电机。本技术的有益效果是：1、本技术的卧式风力发电机，在现有卧式螺旋形风翼风力发电机的基础上增设了增速箱，实现了发电机转子的增速转动，利用增速箱增速辅助发电机发电，进而极大的弥补了低风速下现有卧式螺旋形风翼风力发电机发电效率不足的缺陷，显著提高发电机在低风速下的发电效率，充分有效的利用安装区域内的风能，风能利用率可达到90%以上；并且，增速箱采用二级行星齿轮传动，能够保证准确的增速比，传动效率高，增速比可根据实际装机容量设计，选择合适的一级行星轮、一级中心轮、二级中心轮、二级行星轮的齿数配比，由于选用了二级齿轮传动，因此增速比可调范围大，尤其适合于大装机容量的风力发电机；此外，增速箱结构简单，造价低，维护和检修十分方便；2、本技术的卧式螺旋形风翼风力发电机，其风翼采用两个对称设置的螺旋形外叶片，风翼固定在横向设置的主轴连接杆上，从而可实现六方位迎风，风能利用效率高，启动风速低，重量轻，噪音小，重心低，卧式结构无需安装塔杆等附件，无需做基础，适合安装于办公楼、厂房、住宅等建筑的顶部区域，且安装和日后维护都异常简洁方便，节省大量的人力物力。附图说明图1为本技术的主视图；图2为图1中A区域的放大图；图3为弧形小叶片的整体结构示意图；图4为螺旋形外叶片与主轴连接杆的安装结构示意图。附图标记：1-支架；2-发电机；3-主轴连接杆；4-轴承座；5-螺旋形外叶片；6-增速箱壳体；8-连接片；9-固定丝杆一；10-固定丝杆二；11-凸起部；12-叶片一；13-叶片二；14-丝杆安装孔；15-螺母；16-弧形小叶片；17-输入轴；18-中心轴；19-输出轴；20-一级行星轮；21-一级中心轮；22-二级中心轮；23-二级行星轮。具体实施方式见图1至图4，本技术的一种改进的卧式风力发电机，其包括支架1、发电机2、呈横向设置的主轴连接杆3以及固定在主轴连接杆3上的风翼；发电机2为磁悬浮永磁同步发电机；主轴连接杆3的两端分别转动安装在轴承座4上，轴承座4固定安装在支架1的顶部；风翼包括两个对称布置的螺旋形外叶片5；其还包括增速箱，增速箱包括增速箱壳体6，增速箱壳体6内分别转动安装有输入轴17、中心轴18和输出轴19；输入轴17上固接有一级行星轮20，中心轴18上分别固接有一级中心轮21和二级中心轮22，输出轴19上固接有二级行星轮23，一级行星轮20与一级中心轮21啮合，二级行星轮23与二级中心轮22啮合，输入轴17的一端伸出增速箱壳体6与主轴连接杆3固接，输出轴19的一端伸出增速箱壳体6与发电机2的转子固接；增速箱壳体6固装在支架1上。以风力发电机额定功率50KW、额定转速50转为例，如果需要发电机2的转速达到750转，则增速比应设计为15。以增速比为15为例，经风筒测试，在相同的装机容量、6m/s风速条件下，本技术的风力发电机与传统Q型和H型风力发电机相比发电机效率可提升30%~35%，与未装增速箱的卧式螺旋形风翼风力发电机相比，发电机效率可提升5%~10%。见图1至图4，本技术的改进的卧式螺旋形风翼风力发电机还包括若干个叶片固定组件，若干个叶片固定组件沿主轴连接杆3的长度方向间隔设置；每个叶片固定组件包括连接片8、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的卧式风力发电机，其包括支架、发电机、呈横向设置的主轴连接杆以及固定在所述主轴连接杆上的风翼；所述主轴连接杆的两端分别转动安装在轴承座上，所述轴承座固定安装在所述支架上；所述风翼包括两个对称布置的螺旋形外叶片；其特征在于：其还包括增速箱，所述增速箱包括增速箱壳体，所述增速箱壳体内分别转动安装有输入轴、中心轴和输出轴；所述输入轴上固接有一级行星轮，所述中心轴上分别固接有一级中心轮和二级中心轮，所述输出轴上固接有二级行星轮，所述一级行星轮与所述一级中心轮啮合，所述二级行星轮与所述二级中心轮啮合，所述输入轴的一端伸出所述增速箱壳体与所述主轴连接杆固接，所述输出轴的一端伸出所述增速箱壳体与所述发电机的转子固接；所述增速箱壳体固装在所述支架上。/n

【技术特征摘要】
1.一种改进的卧式风力发电机，其包括支架、发电机、呈横向设置的主轴连接杆以及固定在所述主轴连接杆上的风翼；所述主轴连接杆的两端分别转动安装在轴承座上，所述轴承座固定安装在所述支架上；所述风翼包括两个对称布置的螺旋形外叶片；其特征在于：其还包括增速箱，所述增速箱包括增速箱壳体，所述增速箱壳体内分别转动安装有输入轴、中心轴和输出轴；所述输入轴上固接有一级行星轮，所述中心轴上分别固接有一级中心轮和二级中心轮，所述输出轴上固接有二级行星轮，所述一级行星轮与所述一级中心轮啮合，所述二级行星轮与所述二级中心轮啮合，所述输入轴的一端伸出所述增速箱壳体与所述主轴连接杆固接，所述输出轴的一端伸出所述增速箱壳体与所述发电机的转子固接；所述增速箱壳体固装在所述支架上。


2.根据权利要求1所述的一种改进的卧式风力发电机，其特征在于：其还包括若干个叶片固定组件，若干个所述叶片固定组件沿所述主轴连接杆的长度方向间隔设置；每个所述叶片固定组件包括连接片、固定丝杆一和固定丝杆二；所述连接片上开设有中心轴孔并固定套装在所述主轴连接杆上，所述连接片的径向两侧分别设有凸起部，所述固定丝杆一和...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹大军，
申请(专利权)人：江苏乃尔风电技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32