一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置，主要包括机器舱、支撑柱，上端连接法兰、下端连接法兰、螺旋桨、悬臂及电缆托盘，由于设有螺旋桨，可以实现整个风力发电装置的上下左右移动，在高空移动可以捕捉到合适的风力，借助螺旋桨实现发电装备的移动和收回地面，开辟了风电技术新的发展方向；由于悬臂分段制造，使得制造成本大幅下降，采用多排叶片和分段悬臂可实现叶轮外径的轻松外延，为实现机器的大功率和超大功率提供了可能性，本装置也为变速箱和发电机设计了空中浮力托起气艇，在高空工作时，不会阻挡城市风道，将会大幅度减少城市上空雾霾停留。减少城市上空雾霾停留。减少城市上空雾霾停留。

【技术实现步骤摘要】
一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置
[0001]

[0002]本专利技术属于风力发电设备
，具体涉及一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置。

技术介绍

[0003]百年以来，人类对风力资源的利用愿望，从未停止，风力发电便是其中最重要的项目。单机功率从开始的几十千瓦一直到现今突破亿万千瓦，取得了很大的进步。
[0004]但是，风电设备的发展也遇到了很大的困难，碰到瓶颈。目前的主流技术为水平轴风电装备，根据测试，风机叶片每增加10%，其功率可增加27%左右，因此，为了最求功率的不断提高，叶片的长度目前已经超过100米，也就是其旋转直径已经超越了200米，塔柱的高度也超越了100米。不难想象，如此大的设备其制造难度和成本必将大幅攀升，相应的运输，安装和维修成本也会大幅提高。
[0005]同时，风电装备为了寻找优势风力，不得不向山区和海上进军，增加了安装和维修难度，遇到极端天气，也会对设备造成损坏。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为解决上述问题，本申请提出一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置，采用全漂浮的叶片和悬臂，为变速箱和发电机设计了空中浮力托起气艇，采用多排叶片和分段悬臂可实现叶轮外径的轻松外延，为实现机器的大功率和超大功率提供了可能性，并借助螺旋桨实现发电装备的移动和收回地面，开辟了风电技术新的发展方向。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置，包括机器舱、支撑柱，上端连接法兰、下端连接法兰及电缆托盘，所述上端连接法兰的上方设有悬浮装置，所述机器舱的中间位置处设有下端连接法兰，所述下端连接法兰与上端连接法兰之间设有支撑柱，所述支撑柱的外侧设有套筒，所述套筒与支撑柱之间设有轴承，所述轴承位于套筒的上下两端，所述套筒的上端设有上端盖，所述套筒的外侧连接悬臂，所述套筒的底部、轴承的外侧安装有齿轮，所述齿轮外侧安装有变速箱，所述变速箱外侧安装有发电机，所述发电机通过电缆与地面电站连接，所述机器舱的外侧安装有若干连接臂，每个所述连接臂上设有均螺旋桨轴，所述螺旋桨轴上设有螺旋桨叶片，所述机器舱的下方设有若干底部支撑。
[0008]进一步的：所述悬臂设有三个且与套筒的外侧通过连接网架刚性连接，每个悬臂上设有若干叶片，且叶片数量和大小均相同，所述叶片与悬臂内部均装有轻型气体胶囊。
[0009]进一步的：所述悬臂为网架结构且分段设计，每段悬臂之间通过铰链柔性连接，每段悬臂的内外两端长度相同，并设有蒙皮。
[0010]进一步的：所述叶片分为内侧叶片和外侧叶片，叶片的形状为里侧平直外侧圆弧。
[0011]进一步的：所述螺旋桨轴与螺旋桨叶片组成螺旋桨。
[0012]进一步的：所述电缆托盘的中心轴设有弹簧，电缆托盘外围填充轻型气体。
[0013]进一步的：所述轴承为径向推力轴承。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.由于设有螺旋桨，可以实现整个风力发电装置的上下左右移动，在高空移动可以铺捉到合适风力，甚至可以上升到平流层，以确保机器随时、长时、不间断地稳定地工作；2.由于悬臂分段制造，使得制造成本大幅下降，借助浮力，可以实现叶轮外径的大幅延伸，为制造超大功率设备开辟了途径；3.避免极端气候对风力发电装置的破坏，发电设备可以在城市上空工作，无需遥远的传送设施，大幅节省输送成本和损耗，更容易实现智能化，随时增减机组，调节发电量的大小，减少浪费，节约资源。本装置在高空工作时，不会阻挡城市风道，将会大幅度减少城市上空雾霾停留。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例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，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。
[0016]图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术整体结构示意图的俯视图；图3为本专利技术图1中Ι的放大图，其中A为主视图，B为侧视图；图中：1
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上端连接法兰，2
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上端盖，3
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齿轮，4
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螺旋桨轴，5
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连接臂，6
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底部支撑，7
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下端连接法兰，8
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变速箱，9
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发电机，10
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套筒，11
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轴承，12
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支撑柱，13
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悬浮装置，14
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外侧叶片，15
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网架结构，16
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内侧叶片，17铰链，18
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螺旋桨叶片，19
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连接网架。
具体实施方式
[0017]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但所举实施例只作为对本专利技术的说明，不作为对本专利技术的限定。
[0018]如图1~3所示的一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置，包括机器舱、支撑柱12，上端连接法兰1、下端连接法兰7及电缆托盘21，所述上端连接法兰1的上方设有悬浮装置13，所述机器舱的中间位置处设有下端连接法兰7，所述下端连接法兰7与上端连接法兰1之间设有支撑柱12，所述支撑柱12的外侧设有套筒10，所述套筒10与支撑柱12之间设有轴承11，所述轴承11为径向推力轴承，所述轴承11位于套筒10的上下两端，所述套筒10的上端设有上端盖2，所述套筒10的外侧连接悬臂，所述套筒10底部轴承11外侧安装有齿轮3，所述齿轮3外侧安装有变速箱8，所述变速箱8外侧安装有发电机9，所述发电机9通过电缆20与地面电站连接，所述机器舱的外侧安装有若干连接臂5，每个所述连接臂5上设有螺旋桨轴4，所述螺旋桨轴4上设有螺旋桨叶片18，所述机器舱的下方设有若干底部支撑6。
[0019]所述套筒10的外侧和三个悬臂通过连接网架19刚性连接，每个悬臂上设有若干叶
片，叶片的数量根据风力发电装置运行功率而定，每个悬臂上叶片数量和大小均相同，以均衡吸收风力，平稳运转，所述叶片与悬臂内部均装有轻型气体胶囊，便于产生浮力托起该段悬臂和叶片；所述悬臂为网架结构15，且分段设计，每段悬臂之间通过铰链17柔性连接，每段悬臂的内外两端长度相同，布局一致，并设有蒙皮以减少运转阻力。
[0020]所述轻型气体胶囊是由橡胶或碳纤维等制造的密封气体气囊，易于安装，即使爆炸也不会造成伤害。
[0021]所述叶片分为内侧叶片16和外侧叶片14，叶片的形状按照空气动力学布局，为里侧平直外侧圆弧状，当风力穿过叶片时，无论风向如何都会产生持续的径向外张力，从而带动叶片运动，叶片将动能传递给悬臂，悬臂再传递给套筒10，套筒10借助底部的齿轮3将动能进一步传递给变速箱8，变速箱8将动能传递到发电机9，从而实现发电。
[0022]机器舱的外侧设有多个径向均布螺旋浆，螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高空漂浮式垂直轴风力发电装置，包括机器舱、支撑柱（12）、上端连接法兰（1）、下端连接法兰（7）及电缆托盘（21），其特征在于：所述上端连接法兰（1）的上方设有悬浮装置（13），所述机器舱的中间位置处设有下端连接法兰（7），所述下端连接法兰（7）与上端连接法兰（1）之间设有支撑柱（12），所述支撑柱（12）的外侧设有套筒（10），所述套筒（10）与支撑柱（12）之间设有轴承（11），所述轴承（11）位于套筒（10）的上下两端，所述套筒（10）的上端设有上端盖（2），所述套筒（10）的外侧连接悬臂，所述套筒（10）的底部、轴承（11）的外侧安装有齿轮（3），所述齿轮（3）外侧安装有变速箱（8），所述变速箱（8）外侧安装有发电机（9），所述发电机（9）通过电缆（20）与地面电站连接，所述机器舱的外侧安装有若干连接臂（5），每个所述连接臂（5）上均设有螺旋桨轴（4），所述螺旋桨轴（4）上设有螺旋桨叶片（18），所述机器舱的下方设有若干底部支撑（6）。2.根据权利要求1所述的一种高空漂浮式垂直轴风...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明，
申请(专利权)人：陕西珂骊玛铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：