一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮，涉及风力发电机组旋转运动结构技术领域。本实用新型专利技术包括中心支承连接箱，中心支承连接箱顶端固定安装有空间结构转轮；空间结构转轮的四支臂端部安装有叶桨；叶桨中安装有与空间结构转轮的四支臂端部转动连接的变角调桨系统；空间结构转轮下部安装控制轨轮盘。本实用新型专利技术起动风速低，起动后运行平稳，能大型化大功率装机，风能利用率可根据风速的大少进行调整，在额定风速以下最大利用率可达44％以上，在全风速段最少利用率可低至7％，制造材料省，针对具体风场条件单独设计适用机型，节省投资。

【技术实现步骤摘要】
一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮
本技术属于风力发电机组旋转运动结构
，特别是涉及一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮。
技术介绍
垂直轴风力发电机组通常是指旋转轴垂直于地面的风力发电机组。垂直轴风力发电机组无需对风，在风向利用上具有天然的优势，随着风能产业高速发展，低风速地区的风电开发方兴未艾，低风速启动的高效风力发电机组的市场潜力很大，但是对于大型垂直轴风力发电机组而言，其结构部分最为关键，结构部分的成败就是大型垂直轴风力发电机组的成败。现有技术中的运转风轮起动风速普遍较大，在风力作用下启动运行由于受力不均的作用，运行状态不平稳；风能利用率固定不能够根据风速的大少进行调整，风能利用率低，装机功率小；并且整体架构大制造安装需要耗费大量的材料，成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮，突破现有技术中低风速垂直轴风力发电机组的结构体系限制的瓶颈，解决装机功率小，风能利用率低的技术问题。为解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：本技术为一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮，包括中心支承连接箱，所述中心支承连接箱顶端固定安装有空间结构转轮；所述空间结构转轮的四支臂端部安装有叶桨；所述叶桨中安装有与空间结构转轮的四支臂端部转动连接的变角调桨系统；所述空间结构转轮下部安装控制轨轮盘。进一步地，所述空间结构转轮的支臂数为三支或五支或六支。进一步地，所述空间结构转轮的四支臂上固定连接有拉杆，所述拉杆远离空间结构转轮的支臂一端与叶桨固定连接。进一步地，所述叶桨是有空气动力特性的翼缘曲面体。进一步地，所述变角调桨系统安装在叶桨结构空间内，所述变角调桨系统通过齿轮钢梁与相应空间结构转轮的支臂连接。本技术具有以下有益效果：本技术通过中心支承连接箱基座与支承塔架刚性连接，中心支承连接箱下部与中心主轴刚性连接，本技术的运转风轮在各项措施的综合保证下，起动风速低，起动后运行平稳，能大型化大功率装机，风能利用率可根据风速的大少进行调整，在额定风速以下最大利用率可达44％以上，在全风速段最少利用率可低至7％，制造材料省，针对具体风场条件单独设计适用机型，节省投资。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本技术低风速垂直轴风力发电机组的运转风轮立视图；图2为本技术低风速垂直轴风力发电机组的运转风轮立断面图；图3为本技术低风速垂直轴风力发电机组的运转风轮俯视图；图4为本技术低风速垂直轴风力发电机组的运转风轮横剖视图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-中心支承连接箱，2-空间结构转轮，3-叶桨，4-变角调桨系统，5-控制轨轮盘。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-4所示，本技术为一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮，包括中心支承连接箱1，中心支承连接箱1顶端固定安装有空间结构转轮2；空间结构转轮2的四支臂端部安装有叶桨3；叶桨3中安装有与空间结构转轮2的四支臂端部转动连接的变角调桨系统4；空间结构转轮2下部安装控制轨轮盘5。中心支承连接箱1与支承塔架刚性连接，是运转风轮平衡运转主控体，起着承上启下的作用，将转轮传来的各种内力进行平衡和传递，减少运转风轮的起动运行摩擦阻力，定位风轮的运转中心，控制风轮运动的位移和振幅，保证风力发电机组正常平稳运行。空间结构转轮2安装在中心支承连接箱1顶端，通过杆件进行空间组合形成空间网格刚性结构体系，杆件受力状态以拉力压力为主，受力状态好，整体刚度大，为低风速垂直轴风力发电机组大功率装机创造技术条件，节省结构材料，能有效降低成本，结构的材料质量周向分布均匀，旋转惯性大，控制自身振动和叶桨振动及摆动的能力强效果好，为平稳运行提供了基础条件。叶桨3安装在空间结构转轮2的四支(三支、五支或六支)臂外端部，叶桨3是有空气动力特性的翼缘曲面体，使叶桨3在低风速区与变角调桨系统相结合，能有效提高风轮旋转扭矩值，解决低风速起动问题并维持缓慢加速运动，不仅使得风力发电机能够在更低的风速条件下启动发电，而且提高低风速风力发电机的风能利用率和发电效率，升力叶桨3为六点连接，控制叶桨3振动和摆动的能力强效果好，为平稳运行提供了基础条件。变角调桨系统4安装在叶桨结构空间内，变角调桨系统4通过齿轮钢梁与相应支臂连接，自动管理系统能实测风速、风向、叶桨3所处位置和叶尖速度等的瞬时值，根据实测值可以预测下一时段的叶桨3状态，自动管理系统就可驱动变角调桨系统实时对叶桨进行变角调桨，可以获取风能利用的最大效率，或者减少叶桨获取风能的利用率，达到设计要求的风力发电机组运转条件。控制轨轮盘5安装在空间结构转轮2下部，通过铰连接耳孔部与转轮中部竖向圆柱形三角网格筒体底部连接，控制轨轮盘5将转轮传来的各种内力进行平衡和传递，保证转轮的几何变形在可控的范围内，转轮运动的振幅得到控制，是保证风力发电机组正常平稳运行的重要条件，与控制轨轮盘配合的还有垂直方向的稳定控制装置，水平方向的稳定控制装置，制动刹车装置。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本技术优选实施例只是用于帮助阐述本技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本技术。本技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮，包括中心支承连接箱(1)，其特征在于：/n所述中心支承连接箱(1)顶端固定安装有空间结构转轮(2)；/n所述空间结构转轮(2)的四支臂端部安装有叶桨(3)；/n所述叶桨(3)中安装有与空间结构转轮(2)的四支臂端部转动连接的变角调桨系统(4)；/n所述空间结构转轮(2)下部安装控制轨轮盘(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮，包括中心支承连接箱(1)，其特征在于：
所述中心支承连接箱(1)顶端固定安装有空间结构转轮(2)；
所述空间结构转轮(2)的四支臂端部安装有叶桨(3)；
所述叶桨(3)中安装有与空间结构转轮(2)的四支臂端部转动连接的变角调桨系统(4)；
所述空间结构转轮(2)下部安装控制轨轮盘(5)。


2.根据权利要求1所述的一种用于垂直轴风力发电机组的运转风轮，其特征在于，所述空间结构转轮(2)的支臂数为三支或五支或六支。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐盛清，蒋增龙，张亚明，
申请(专利权)人：河北宏远创研能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13