压气喷气式自启动垂直轴风力机及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种压气喷气式自启动垂直轴风力机及其检测方法,包括第一叶轮，上述第一叶轮安装在动力轴上，用于由动力轴与发电装置动力连接，上述第一叶轮一侧对应设有驱动第一叶轮旋转的第二叶轮，上述第二叶轮与第一叶轮之间设有增压罐，上述增压罐的壳体安装在动力轴上，上述第一叶轮上设有喷气口，上述增压罐上设有输气装置，上述输气装置分别连通增压罐和喷气口，上述第二叶轮上设有同步转动的压气叶片，上述压气叶片置于增压罐内腔中，以期望改进现有垂直轴升力型风力机无法自启动，或采用阻力型叶片辅助升力型叶片启动时，阻力型叶片容易成为升力型叶片高速旋转时的阻力源的问题。

【技术实现步骤摘要】
压气喷气式自启动垂直轴风力机及其检测方法
本专利技术涉及新能源风力发电设备，具体涉及一种压气喷气式自启动垂直轴风力机及其检测方法。
技术介绍
随着时代进步，自然资源的合理利用得到广泛关注，风力发电机被逐步投入市场，以降低化石能源的消耗和环境污染。其中垂直轴风力机因为不需要调向机构而可以利用从各个方向吹来的风能，相比水平轴风力机有独特的优势。现有的垂直轴风力机一般采用升力型或阻力型叶片，升力型垂直轴风力机的风能利用率较高，但是升力型垂直轴风力机无法自启动，需配置电机辅助启动，事先需预备电能；而阻力型垂直轴风力机在风能的作用下，能够自行启动，但是阻力型风力机的风能利用率较低。为解决升力型垂直轴风力机的自启动问题，目前采用混合垂直轴风力机叶片方法，将升力型风力机叶片和阻力型风力机叶片进行组合，由阻力型风力机叶片带动升力型风力机叶片转动，以达到启动升力型垂直轴风力机的目的。在实际运用过程中，这种方式虽然不需要用电机辅助升力型垂直轴风力机启动，但是升力型垂直轴风力机启动后旋转时，其转速会远大于风速，导致阻力型叶片成为升力型叶片高速旋转时的阻力源，影响升力型垂直轴风力机的风能利用率。如何改进升力型垂直轴风力机的自启动方式是值得研究的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种压气喷气式自启动垂直轴风力机及其检测方法，以期望改进现有垂直轴风力机，如采用电机辅助启动需事先预备电能，如采用阻力型叶片辅助启动，易导致阻力型叶片成为升力型叶片高速旋转时的阻力源的问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种压气喷气式自启动垂直轴风力机,包括第一叶轮，上述第一叶轮安装在动力轴上，用于由动力轴与发电装置动力连接，上述第一叶轮一侧对应设有第二叶轮，上述第二叶轮与第一叶轮之间设有增压罐，上述增压罐的壳体安装在动力轴上，上述第一叶轮上设有喷气口，上述增压罐上设有输气装置，上述输气装置分别连通增压罐和连向喷气口，上述第二叶轮上设有同步转动的压气叶片，上述压气叶片置于增压罐内腔中，用于由第二叶轮带动压气叶片转动，用于由压气叶片在增压罐内腔中转动形成高压空气，并向第一叶轮提供转动所需气流推力。作为优选，上述增压罐包括罐体，上述罐体中设有加压室、高压室，上述加压室下端设有进气口，上述压气叶片置于加压室中，上述高压室与加压室之间设有单向流通的第一溢流阀，上述高压室与输气装置之间设有单向流通的第二溢流阀。进一步的技术方案是，上述第二溢流阀的释放压力小于第一溢流阀的开启压力。作为优选，上述动力轴中空，上述动力轴中设有塔杆，上述塔杆上设置第一轴承，上述第一轴承活动端连接动力轴，上述动力轴下端动力连接发电装置。进一步的技术方案是，上述第一轴承至少分布在塔杆上下两端，上述塔杆底部设有安装座。作为优选，上述第二叶轮包括辅力轴，上述辅力轴上装有阻力型叶片，上述压气叶片与阻力型叶片均安装在辅力轴上，上述动力轴上设置第二轴承，上述辅力轴上下两端设有安装部，上述安装部连接第二轴承活动端。作为优选，上述第一叶轮包括支架，上述支架上设有两个以上的升力型叶片，上述喷气口位于升力型叶片的翼尾，上述升力型叶片中设有高压支管，上述喷气口与高压支管末端相连通，上述高压支管首端连通输气装置。进一步的技术方案是，上述输气装置包括分流室，上述分流室与增压罐相连通，上述分流室上设有与高压支管连通的高压管，用于由高压管将增压罐中的气流输送到高压支管。本专利技术还公开了一种压气喷气式自启动垂直轴风力机的检测方法，使用上述的压气喷气式自启动垂直轴风力机，其检测操作步骤如下：步骤A，风力机设备静置检查。将垂直轴风力机设备与发电装置断开，检查第一叶轮、第二叶轮、增压罐体以及压气叶片是否正确安装，检查增压罐的进气口是否有杂物堵塞，若一切符合要求，则静置检查合格。步骤B，风力机设备运行检测。待静置检查合格后，通过送风设备使第二叶轮转动，检查随动的压气叶片的转动是否平稳，随着第二叶轮持续转动，观察增压罐增压后的气流能否从第一叶轮的喷气口喷出；若压气叶片转动平稳，有气流从第一叶轮的喷气口喷出，当增大送风量时，第一叶轮开始转动，则运行检测合格。步骤C，风力机设备空载自启动检测，待运行检测合格后，通过送风设备向第一叶轮和第二叶轮同时送风，并逐步提高送风量，使第二叶轮由慢到快转动，观察第一叶轮是否转动，若第一叶轮转动，待第一叶轮转速达到工作转速后停止向第二叶轮送风，仅向第一叶轮送风，观察第一叶轮是否继续旋转，同时观察第二叶轮是否基本静止，若第一叶轮继续旋转，第二叶轮基本静止，则风力机设备空载自启动检测合格。步骤D，风力机设备负载自启动检测。待风力机设备空载自启动检测合格后，将空载的垂直轴风力机设备连接至发电装置，将动力轴与发电机A的输入端进行连接，使动力轴与输入端同步转动，通过送风设备向第一叶轮和第二叶轮同时送风，当第二叶轮由慢到快转动时，观察第一叶轮是否转动，若第一叶轮转动，当第一叶轮转速达到工作转速后，整个设备平稳运行，则整个设备自启动检测完成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少是如下之一：本专利技术通过将增压罐和压气叶片分别安装在第一叶轮与第二叶轮上，通过第二叶轮带动压气叶片转动，通过压气叶片在增压罐中压缩气流，增压罐中的压缩气流通过输气装置输送到第一叶轮的喷气口，通过喷气口喷出气流推动第一叶轮转动，从而实现对第一叶轮的助推。当第二叶轮转动带动第一叶轮旋转后，第二叶轮不会成为第一叶轮高速旋转时的阻力源。本专利技术通过增压罐中的压气叶片在加压室将空气进行压缩，当压缩气流达到第一溢流阀的阈值后，由第一溢流阀单向将压缩空气输送到高压室，当高压室中的压缩空气达到第二溢流阀的阈值时，通过第二溢流阀单向将压缩空气释放到输气装置中，从而保证压缩后的空气具有足够的能量助推第一叶轮旋转。本专利技术通过在加压室下端的进气口上安装防异物罩，设置向下的进气通道和进气孔向下，使增压罐从下方进气，从而有效避免增压罐内腔中异物进入和出现灰尘积聚。本专利技术通过第二溢流阀的的释放压力小于第一溢流阀，有效保证高压室释放的气流压力的平稳性。本专利技术通过第一轴承使动力轴能够在塔杆上转动，从而保证第一叶轮能够平稳转动，通过安装座提供支撑力，通过伞齿轮便于动力轴转动时，将动力输送到发电机。本专利技术通过在动力轴设置第二轴承，使辅力轴能够在动力轴上转动，同时保证辅力轴与动力轴互不干扰，从而保证阻力型叶片不会成为升力型叶片高速旋转时的阻力源。本专利技术的输气装置通过分流室汇集气流，再通过高压管和高压支管分流到喷气口并释放产生推力。本专利技术提供的检测方法，能够降低设备启动故障，保证设备稳定运行。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为图1的增压罐结构示意图。图3为本专利技术的压气叶片安装示意图。图4为本专利技术的动力轴分布示意图。图5为本专利技术的塔杆安装示意图。图6为图1的第二叶轮结构示意图。图7为图1的第一叶轮结构示意图。...

【技术保护点】
1.一种压气喷气式自启动垂直轴风力机,包括第一叶轮（1），所述第一叶轮（1）安装在动力轴（2）上，用于由动力轴（2）与发电装置动力连接，其特征在于：所述第一叶轮（1）一侧对应设有第二叶轮（3），所述第二叶轮（3）与第一叶轮（1）之间设有增压罐（4），所述增压罐（4）的壳体安装在动力轴（2）上，所述第一叶轮（1）上设有喷气口（5），所述增压罐（4）上设有输气装置（6），所述输气装置（6）分别连通增压罐（4）和喷气口（5），所述第二叶轮（3）上设有同步转动的压气叶片（7），所述压气叶片（7）置于增压罐（4）内腔中，用于由第二叶轮（3）带动压气叶片（7）转动，用于由压气叶片（7）在增压罐（4）内腔中转动形成高压空气，并向第一叶轮（1）提供转动所需气流推力。/n

【技术特征摘要】
1.一种压气喷气式自启动垂直轴风力机,包括第一叶轮（1），所述第一叶轮（1）安装在动力轴（2）上，用于由动力轴（2）与发电装置动力连接，其特征在于：所述第一叶轮（1）一侧对应设有第二叶轮（3），所述第二叶轮（3）与第一叶轮（1）之间设有增压罐（4），所述增压罐（4）的壳体安装在动力轴（2）上，所述第一叶轮（1）上设有喷气口（5），所述增压罐（4）上设有输气装置（6），所述输气装置（6）分别连通增压罐（4）和喷气口（5），所述第二叶轮（3）上设有同步转动的压气叶片（7），所述压气叶片（7）置于增压罐（4）内腔中，用于由第二叶轮（3）带动压气叶片（7）转动，用于由压气叶片（7）在增压罐（4）内腔中转动形成高压空气，并向第一叶轮（1）提供转动所需气流推力。


2.根据权利要求1所述的压气喷气式自启动垂直轴风力机，其特征在于：所述增压罐（4）包括罐体（401），所述罐体（401）中设有加压室（402）、高压室（403），所述加压室（402）下端设有进气口（404），所述压气叶片（7）置于加压室（402）中，所述高压室（403）与加压室（402）之间设有单向流通的第一溢流阀（405），所述高压室（403）与输气装置（6）之间设有单向流通的第二溢流阀（406）。


3.根据权利要求2所述的压气喷气式自启动垂直轴风力机，其特征在于：所述第二溢流阀（405）的开启压力小于第一溢流阀（406）的开启压力。


4.根据权利要求1所述的压气喷气式自启动垂直轴风力机，其特征在于：所述动力轴（2）中空，所述动力轴（2）中设有塔杆（8），所述塔杆（8）设置第一轴承（801），所述第一轴承（801）活动端连接动力轴（2），所述动力轴（2）下端动力连接发电装置。


5.根据权利要求4所述的压气喷气式自启动垂直轴风力机，其特征在于：所述第一轴承（801）至少分布在塔杆（8）上下两端，所述塔杆（8）底部设有安装座（802）。


6.根据权利要求1所述的压气喷气式自启动垂直轴风力机，其特征在于：所述第二叶轮（3）包括辅力轴（301），所述辅力轴（301）上装有阻力型叶片（302），所述压气叶片（7）与阻力型叶片（302）均安装在辅力轴（301）上，所述动力轴（2）上设置第二轴承（202），所述辅力轴（301）上下两端设有安装部（303），所述安装部（303）连接第二轴承（202）活动端。


7.根据权利要求1所述的压气喷气式自启动垂直轴风力机，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯成德，邢林春，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51