一种变桨调整型垂直轴风力发电机组制造技术

本发明专利技术涉及垂直轴风力发电机技术领域，特指一种变桨调整型垂直轴风力发电机组，包括塔架、机头组件以及至少两组以上的升力型风轮组件，机头组件包括发电机、支杆安装法兰、变桨安装板以及扭力弹簧，发电机通过发电机安装座固定安装于塔架上，支杆安装法兰可转动地安装于发电机上，且支杆安装法兰与升力型风轮组件的支杆固定连接，变桨安装板可转动地安装于支杆安装法兰上，且变桨安装板与升力型风轮组件的变桨连接杆活动连接，扭力弹簧的第一端定位于变桨安装板上，扭力弹簧的第二端定位于支杆安装法兰上。本发明专利技术能有效降低升力型风轮组件的风能利用率，从根本上避免机组产生高速运转及飞车事故，其结构简单，成本低廉，稳定性可靠，安全性较高。安全性较高。安全性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种变桨调整型垂直轴风力发电机组


[0001]本专利技术涉及垂直轴风力发电机
，特指一种变桨调整型垂直轴风力发电机组。

技术介绍

[0002]目前传统能源日趋枯竭，发展新能源势在必行，风力发电已有一百五十多年的历史，科学家在分析了大气环流模型之后发现，大气低层的对流气团所包含的风能是非常巨大的，是人类可利用且取之不尽、用之不竭的再生能源之一。因此，在人类面临逐渐加剧的能源危机的情况下，对于风力发电的研究开发也越来越具有重大和深远的现实意义了。在一些发达国家，如美国、荷兰、丹麦、法国、德国、意大利等国，风力发电在其国内的电力结构中已经起到了举足轻重的作用。而在我国，只有少数地区，如新疆、内蒙、甘肃、广东的南澳及汕尾红海湾、福建的漳州东山岛等地设有风力发电站，其总装机容量还不到62000MW，占我国电力比率不及3％。风能发电技术在此背景下也迎来新的发展机遇，世界各国都在大力推广，我国也相继推出了一系列的扶持政策。
[0003]现有技术中，垂直轴风力发电机按照风能转化原理归类，主要分为阻力型垂直轴风力发电机和升力型垂直轴风力发电机。阻力型垂直轴风力发电机主要是利用空气流过叶片产生的阻力作为驱动力，而升力型垂直轴风力发电机则是利用空气流过叶片产生的升力作为驱动力，阻力型垂直轴风力发电机是利用顺风逆风时的风阻差做功，转速较低，转换效率低下，叶片耗费材料较多，且通常需要另配以增速机构，导致成本过高。而升力型垂直轴风力发电机适于高转速发电机，一般微小型机组可用以直驱发电机，故其叶片成本及发电机的成本均低于阻力型垂直轴风力发电机，基于成本等因素考虑，升力型垂直轴风力发电机成为行业内的发展趋势。但是，目前的风力发电机在高风速时高转速会导致发电机超功率运转烧坏发电机、超速运转导致风轮飞车，叶片损坏等故障发生，难以在较宽的风速范围内工作。
[0004]因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种抗强风能力好、抗振动性能好、低噪音、运行风速范围较宽的垂直轴风力发电机技术显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术提供了一种结构简单、抗振动性能好、低噪音、稳定性高的变桨调速型垂直轴风力发电机组。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术应用的技术方案如下：
[0007]一种变桨调整型垂直轴风力发电机组，包括塔架、机头组件以及至少两组以上的升力型风轮组件，机头组件包括发电机、支杆安装法兰、变桨安装板以及扭力弹簧，发电机通过发电机安装座固定安装于塔架上，支杆安装法兰可转动地安装于发电机上，且支杆安装法兰与升力型风轮组件的支杆固定连接，变桨安装板可转动地安装于支杆安装法兰上，且变桨安装板与升力型风轮组件的变桨连接杆活动连接，扭力弹簧的第一端定位于变桨安
装板上，扭力弹簧的第二端定位于支杆安装法兰上。
[0008]根据上述方案，所述支杆安装法兰上设有轴套，变桨安装板上设有套筒，变桨安装板上的套筒可转动地套设于支杆安装法兰上的轴套上，轴套的端部穿出套筒，且轴套的端部上设有定位槽，变桨安装板上设有定位柱，扭力弹簧套设于套筒上，且扭力弹簧的第一端定位于定位柱上，扭力弹簧的第二端定位于定位槽内。
[0009]根据上述方案，所述支杆安装法兰与升力型风轮组件的支杆的第一端通过固定轴固定连接。
[0010]根据上述方案，所述变桨安装板上设有变桨连接板，变桨连接板与升力型风轮组件的变桨连接杆的第一端通过第二活动轴活动连接。
[0011]根据上述方案，所述升力型风轮组件包括升力型风叶、风叶箍、支杆以及变桨连接杆，风叶箍固定于升力型风叶上，风叶箍上设有风叶连接耳，支杆的第二端通过第一活动轴活动连接风叶连接耳，变桨连接杆的第二端通过第三活动轴活动连接风叶连接耳。
[0012]根据上述方案，所述支杆与变桨连接杆水平间隔设置。
[0013]根据上述方案，所述支杆安装法兰与变桨安装板可相对绕其轴线旋转。
[0014]根据上述方案，所述支杆安装法兰连接于发电机的枢轴。
[0015]根据上述方案，所述发电机为外转子永磁发电机。
[0016]根据上述方案，所述升力型风轮组件为两组、三组或五组。
[0017]本专利技术有益效果：
[0018]本专利技术采用这样的结构设置，其中支杆安装法兰与变桨连接杆可转动连接，其运转时离心力产生的转矩与扭力弹簧的扭力方向相反，随着升力型风轮组件转速提高，当反向转矩大于某一阀值时，变桨连接杆与支杆在平面内产生相对位移，驱动升力型风叶绕第一活动轴转动角度，从而改变升力型风叶的迎风角，能有效降低升力型风轮组件的风能利用率，从根本上避免机组产生高速运转及飞车事故，其结构简单，成本低廉，稳定性可靠，安全性较高。
附图说明
[0019]图1是本专利技术整体结构示意图；
[0020]图2是本专利技术机头组件与升力型风轮组件装配示意图；
[0021]图3是本专利技术机头组件示意图；
[0022]图4是本专利技术发电机安装座、发电机、支杆安装法兰与变桨安装板装配示意图；
[0023]图5是本专利技术支杆安装法兰与变桨安装板装配示意图；
[0024]图6是本专利技术升力型风轮组件示意图；
[0025]图7是本专利技术升力型风轮组件的反向力矩小于扭力弹簧的扭力状态图；
[0026]图8是本专利技术升力型风轮组件的反向力矩大于扭力弹簧的扭力状态图。
[0027]1.塔架；2.机头组件；20.套筒；21.发电机安装座；22.发电机；23.支杆安装法兰；24.变桨安装板；25.变桨连接板；26.扭力弹簧；27.定位柱；28.定位槽；29.轴套；3.升力型风轮组件；31.升力型风叶；32.风叶箍；33.风叶连接耳；34.支杆；35.变桨连接杆；40.固定轴；41.第一活动轴；42.第二活动轴；43.第三活动轴；
具体实施方式
[0028]下面结合附图与实施例对本专利技术的技术方案进行说明。
[0029]如图1至图8所示，本专利技术所述一种变桨调整型垂直轴风力发电机组，包括塔架1、机头组件2以及至少两组以上的升力型风轮组件3，机头组件2包括发电机22、支杆安装法兰23、变桨安装板24以及扭力弹簧26，发电机22通过发电机安装座21固定安装于塔架1上，支杆安装法兰23可转动地安装于发电机22上，且支杆安装法兰23与升力型风轮组件3的支杆34固定连接，变桨安装板24可转动地安装于支杆安装法兰23上，且变桨安装板24与升力型风轮组件3的变桨连接杆35活动连接，扭力弹簧26的第一端定位于变桨安装板24上，扭力弹簧26的第二端定位于支杆安装法兰23上。以上构成本专利技术基本结构。
[0030]本专利技术采用这样的结构设置，支杆安装法兰23与变桨安装板24可转动连接，其中，支杆安装法兰23与升力型风轮组件3的支杆34固定连接，变桨安装板24与升力型风轮组件3的变桨连接杆35活动连接，升力型风轮组件3运转时，离心力产生的转矩与扭力弹簧26的扭力方向相反，随着升力型风轮组件3转速提高，当反向转矩大于某一阀值时，变桨连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变桨调整型垂直轴风力发电机组，其特征在于：包括塔架(1)、机头组件(2)以及至少两组以上的升力型风轮组件(3)，所述机头组件(2)包括发电机(22)、支杆安装法兰(23)、变桨安装板(24)以及扭力弹簧(26)，所述发电机(22)通过发电机安装座(21)固定安装于塔架(1)上，所述支杆安装法兰(23)可转动地安装于发电机(22)上，且支杆安装法兰(23)与升力型风轮组件(3)的支杆(34)固定连接，所述变桨安装板(24)可转动地安装于支杆安装法兰(23)上，且变桨安装板(24)与升力型风轮组件(3)的变桨连接杆(35)活动连接，所述扭力弹簧(26)的第一端定位于变桨安装板(24)上，所述扭力弹簧(26)的第二端定位于支杆安装法兰(23)上。2.根据权利要求1所述的一种变桨调整型垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述支杆安装法兰(23)上设有轴套(29)，所述变桨安装板(24)上设有套筒(20)，所述变桨安装板(24)上的套筒(20)可转动地套设于支杆安装法兰(23)上的轴套(29)上，所述轴套(29)的端部穿出套筒(20)，且轴套(29)的端部上设有定位槽(28)，所述变桨安装板(24)上设有定位柱(27)，所述扭力弹簧(26)套设于套筒(20)上，且扭力弹簧(26)的第一端定位于定位柱(27)上，所述扭力弹簧(26)的第二端定位于定位槽(28)内。3.根据权利要求1所述的一种变桨调整型垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述支杆安装法兰(23)与升力型风轮组件(3)的支...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，
申请(专利权)人：陈曦，
类型：发明
国别省市：