风力涡轮机和操纵风力涡轮机的方法技术

一种风力涡轮机具有安装在一可转动轴上的毂，而该轴具有同中心地安装在其上的环。连接该环以驱动轮，而该轮又驱动发动机以产生电力。连接一控制器以通过控制轮和环之间接触的数量和力、以及控制用于涡轮机的其它的要素、诸如间距、偏转和制动器、同时监控风的状况来控制涡轮机的速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及产生能量的风力涡轮机，特别涉及具有安装在可转动轴上的毂的风力涡轮机，而轴具有同中心地安装在轴上的环，而环驱动能量产生设备。
技术介绍
包括风车的风力涡轮机是已知的，并用来供能给包括发电机、压缩机或泵、以及其它装置的能量产生设备。已知具有连接在一轴上的风力涡轮机，然后利用在轴上的转动能量驱动能量产生设备。风车或风力涡轮机具有齿轮箱，以便通过轴将来自叶片的能量传送给能量产生设备。已经知道使用风力涡轮机产生电能，但使用风力涡轮机产生60周波电力时遇到巨大的困难。没有60周波电力，来自先前的风力涡轮机的输出不能连接至电力公司的公用高压电力网，因为不能通过公用高压电力网供能。出现产生60周波电力的困难是因为风速经常地改变，因此风力涡轮机的叶片的转动速度改变。此外，在不吹风或不以足够的速度吹风以转动风力涡轮机时，不可能通过风力涡轮机产生电能。先前的风车主要由于齿轮箱还具有显著的功率限制。先前的风力涡轮机不具有超过3.5MW的功率容量。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种风力涡轮机，它能够被控制而以稳定的速率操纵能量产生设备。本专利技术的另一个目的是提供一种风力涡轮机，其中，输出具有稳定的速率，即使涡轮机的叶片以改变的速度转动。本专利技术的再一个目的是提供一种风力涡轮机，它能够进行控制而以基本上稳定的速率驱动能量产生设备和经济地产生能量。一种通过风力供能的涡轮机，包括在一轴上的一转子。该转子具有从其向外延伸的叶片，叶片的形状在所述风力足够强时转动轴。轴可转动地支撑在一支承上，当风改变方向时支承可在偏转运动中移动叶片进入或离开风。涡轮机具有间距调整机构以改变所述叶片的间距，所述轴具有一同中心地安装在轴上的环。安装多个转动体以可移去地接触环。转动体被连接以驱动能量产生设备。转动体构造成当转动体接触环时与环一起转动，由此当风转动叶片时驱动能量产生设备。连接一控制器以当风足够强时控制涡轮机的速度和单独地控制所述转动体和所述环之间的各个接触。较佳地，转子具有位于轴和叶片之间的毂。此外，叶片较佳地各具有从毂向外延伸的柱和安装在柱外部的叶片形部分。附图的简要说明附图说明图1是风力涡轮机的前视图；图2是风力涡轮机的侧视图；图3是轴和环的放大的侧视图；图4是发电机设计的前视图；图5是环的放大的侧视图；图6是环的一部分的立体图；图7是环的一部分的侧视图；图8是连接在轴上的两个轮辐的部分的立体图；图9是带有在一端的花键的轴的侧视图；图10是具有环绕外周的花键的轴的端视图；图11是发电机和轮圈组件的立体图；图12是轮圈组件和液压控制机构的示意图；图13是液压控制机构的一侧的放大的示意图；图14是发电机底座的立体图；图15是发电机底座和轮圈安装组件的立体图；图16是叶片部分的端视图；图17是用于各叶片的间距机构设计的示意图；图18是毂的前视图；图19是毂的侧视图；图20是制动系统的示意的侧视图；图21是制动系统的卡钳的立体图；图22是卡钳和制动盘的立体图；图23是风力涡轮机的第二实施例的前视图；图24是第二实施例的叶片的立体图；图25是用于第二实施例的叶片毂连接器的立体图；图26是图25的连接器的立体图；图27是轴环的立体图； 图28是用于第二实施例的叶片-毂连接器的部分立体图；图29是用于第二实施例的间距机构的侧视图；图30是一塔的第一部分的侧视图；图31是一塔的第二部分的侧视图；图32是一塔的第三部分的侧视图；图33是一塔的基础的立体图；图34是该基础的俯视图；图35是沿图34中的剖面A-A的基础的剖视图；图36是风力涡轮机的另一实施例，其中环与齿轮接触；图37是沿图36中的剖面A-A的齿轮布置的剖视图；以及图38是沿图36中的剖面B-B的齿轮布置的侧视图。具体实施例方式在图1和2中，显示了一风力涡轮机2，它具有在毂6上互相等距离安装的三叶片4。毂6连接在延伸进入发电机壳体10的一可转动轴8上。壳体10安装在一转盘12上，而转盘12又安装在具有基础16的塔14上。从图2中的虚线可看到，叶片可在顶部向前倾斜和在底部向后倾斜4°。叶片的倾斜是通过安装不同的毂调整的。在图3中，显示了发电机壳体10的放大的侧视图。可看到，轴8可转动地安装在壳体10里的一前轴承18和一后轴承20上。壳体包含一发电机组件支撑结构(图3中未画出)。一环26同中心地安装在带有毂6(图3中未画出)的轴8上，环具有基本上与轴8平行的接触面28。壳体10具有在其前面的任一侧的电动马达30(只显示了其中的一个)，电动马达30连接至齿轮减速箱32、小齿轮轴34、小齿轮36和球轴承38，以便使发电机壳体10在偏转运动中转动。当然，当发电机壳体转动时，轴和叶片在偏转运动中同时转动。在图4中，显示了发电机壳体10的前视图。可看到，发电机40具有连接的轮圈42以驱动发电机。发电机安装在一支撑结构22上，支撑结构22具有支撑板24，以及对应于环26(图4中未画出)的圆形布置。轮圈被安装成可可移动地进入和脱离与环26的接触面28的接触。轮圈可单独地控制，这样，各轮圈作用在接触面上的力、以及各轮圈进入和脱离与环26的接触的移动可控制。在图5中，显示了一带有接触面28的环26的放大的侧视图。环28具有轮辐44(只显示了一个)和从各轮辐44延伸的臂52。在图6中，显示了环26和轮辐44的一部分的立体图。环26具有外表面46，外表面46带有位于其上的肋48。一角支架50连接环26至轮辐44。有若干轮辐44(只显示了一个)从轴8(图6中未画出)向外延伸。在各轮辐44上，有一角支架50连接环26至轮辐44。对于相同的零件图5和6中使用了与图3中使用的相同的标号。在图7中，显示了在环26和轮辐44之间的连接的侧视图。对于相同的零件图7中使用了与图6中使用的相同的标号。一臂52成一角延伸，以给轮辐44提供强度(还可看图5)。在图8中，显示了连接在套筒54上的轮辐44的立体图，套筒54同中心地安装在轴8上。在图8中用来描述与图6和7中的零件相同的零件使用相同的标号。可以看到，套筒54的形状可接纳环绕轴8的外周、互相等距离设置的花键56。在图9中，显示了带有在轴8的一端上的花键56的轴8的侧视图。在图10中，显示了显示出花键56的轴8的端视图。在图11中，显示了轮圈组件底座58的立体图，底座58具有连接在轮圈组件底座58和E型支架62之间的液压缸60。液压缸60受液压控制机构64的控制。E型支架62具有轴承66。连接轮圈42以转动轴70，而轴70又连接至第一万向节72和第二万向节74，以转动调整齿轮76。而调整齿轮76又被连接以驱动发电机78和由此产生电力。在图12中，显示了液压缸60、控制机构64和E型支架62的部分示意的侧视图。对于相同的零件图12中使用了与图11中使用的相同的标号。可以看到，液压缸60被安装成将轮圈42移入和移离与环26(图12中未画出)的接触。控制机构64具有两个液压缸80，它们位于锯齿形杆82的各一侧。当液压缸80处于图12所示的延伸位置时，轮圈不能移动而进一步离开环26(图12中未画出)。换句话说，当轮圈被迫抵靠在环26，控制机构64的液压缸80延伸时，轮圈将锁定在该位置上，因为液压缸80的端部84将插入连接杆82的锯齿86。在图13中，显示了其中具有活塞8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过风力供能的涡轮机，包括在一轴上的一转子，所述转子具有从其向外延伸的叶片，所述叶片的形状在所述风力足够强时转动所述轴，所述轴可转动地支撑在一支承上，当所述风改变方向时所述支承可在偏转运动中移动所述叶片进入或离开所述风，所述涡轮机具有间距调整机构以改变所述叶片的间距，所述轴具有一同中心地安装在其上的环，安装多个转动体以可移去地接触所述环，所述转动体被连接以驱动能量产生设备，所述转动体构造成当所述转动体接触所述环时与所述环一起转动，由此当所述风转动所述叶片时驱动所述能量产生设备，连接一控制器以当所述风足够强时控制所述涡轮机的速度和单独地控制所述转动体和所述环之间的各个接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PHF梅斯沃克，NS拿耶夫，
申请(专利权)人：新世界一代股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]