一种水平翼风力发电装置及其安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水平翼风力发电装置及其安装方法，包括机房、塔筒和扇叶，所述机房内设有减速机、发电机、逆变器和配电柜，所述扇叶的输出轴与减速机的输入端连接，所述减速机的输出端和发电机的输入端连接，所述发电机通过逆变器及配电柜将电力输出，所述扇叶通过回转支承设于塔筒的顶端，所述输出轴的与回转支承连接，所述机房设于地面基座上。本发明专利技术的扇叶总成水平安装，可以全风向发电，吸收360

【技术实现步骤摘要】
一种水平翼风力发电装置及其安装方法


[0001]本专利技术涉及发电机
，尤其是一种水平翼风力发电装置及其安装方法。

技术介绍

[0002]风力发电一直都是以绿色环保的新型能源被人们重视和利用，特别是以石化为能源为主的今天，高污染成为当下必须急于解决的问题。风力发电的优点已被大众所熟知和接受，但它的弊端也同时显现，特别是风力发电大型化和特大型化，最近几年各国都争相往超大型化方向进行研发和制造。由原来的的几百千瓦，到上千千瓦，现在已出现1.3至1.5万千瓦。这种超大功率的风力发电机，全部几乎用同一技术路径，那就沿席了上百年的水平轴风力发电机技术路径。这种技术路径它在小功率风力发电机就能发挥它的优势，但无休止的大型化反而变成了劣势。这种缺点和不足主要体现在以下几点：
[0003]一、背离自然法则：
[0004]众所周知，风能无所不在，可以为人类所利用，但风能它也有它的运行轨迹，几乎所有的风能，虽然风向不定，但它也有规律可循，那就是风的流动方向基本是和地平面平行运动，那么我们要最大程度和最高效的捕获风能，只有充分认识理解风能的特性和运行轨迹，才能依据它的特点和运行规律制定和捕获风能的最佳方案和方法。从物理的最基本原理是，获得最大推力能量是和力的方向相向而行，形成一条直线，才能吸收得到能量最大的转换。传统的水平轴扇叶叶面迎风旋转的这种方案首先就背离了基本物理能量捕获转换理论。所以效能低下。在此技术上基础上，越是追求大型化，效能越低，投资回报遥遥无期。这种技术路径的的弊端在陆地上的低效和回报周期漫长已众所周知，新趋势又转移到海上，所谓海上风力大，发电量就大，其实不然，首先陆地上的风能只利用了极少一部分，因为这种技术路线上的错误，在陆地上只能依靠国家补贴才能生存。这种技术路径在陆地上还稍微综合效能高一点，在海上效能只会更低，因为这种技术路径的致命缺点是风力6级以下基本不发电，或者发电很少，甚至被自身所消耗，也就是说风力小了吹不动笨重的叶片，只有风力大的时候才能转动。正常发电风力7级至9级。超过9级又发不了电，叶片快速旋转的离心力引起的应力在较短时间不能消除，叶片就直接折断损毁，实际的正常风力窗口期很小，风力利用段窄。也就是说这种技术路径的风力发电机风小不发电，风大不能发电。如果在到大风大浪的海上发电，建设安装成本，铺设海底电缆等是陆地的数倍，陆地上的大风都只能停机，海上发电效能可想而知，投资回报周期根本无法确定，究其原因，还是海上发电还有政府补贴。
[0005]二、具体因素
[0006](1)对风转：由于水平轴风力发电机风叶旋转方向是正对风方旋转，风力流动的切割力对扇叶的横向挤压推力，使叶片承受超高负荷，叶片因应力集中无法释放和消除，容易受损或折断。任何材料的性能都有它的极限值，这种只适合于小型风力发电机，也就是较短叶片；
[0007](2)需对风方：弃风严重，浪费资源，风力的流动是没有固定方向性的，这种结构就
只有正对一个风向才能发挥较好效能，风向稍微偏移，效能大打折扣，如果安装追风仪和系统，机构复杂，成本高昂，得不偿失；
[0008](3)无惯性效应：因叶片对风旋转，叶片被迎面而来的风力风压压在叶片上，叶片和风向正好呈180度，叶片的旋转是依靠叶片的倾斜角度强行将风力的行进方向改变，通过风力行进改变过程中滑过叶片时从而推动叶片旋转，这样因改变了风力的行进方向就使效能大打折扣，其结果，就是众所熟知转得慢的原因，每分钟20
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30转，从而无法获得高速旋转的惯性效应；
[0009](4)顶置发电机弊端：扇叶和减速箱及发电机和刹车系统都设置在塔筒顶端，重心偏高，对塔筒、基础提出了更高的要求，扇叶吊装安装更高的要求，同时也带来了安全风险；
[0010](5)保养维护：因主要设备在塔筒上端，平时的保养维护都得需人工高空作业，这样使运营成本上升；
[0011](6)投入产出效率低：三叶横向式风机由于无论是风力捕获方式或设备结构都是属于能量转换低，设备投资高的一种大型风力设备。

技术实现思路

[0012]本专利技术针对现有技术中存在的不足之处，提供一种水平翼风力发电装置及其安装方法，扇叶顺风旋转，全风向发力，发电效率高，具有一定的惯性效应，且安装维护方便。
[0013]本专利技术的目的是以下述方式实现的：
[0014]一种水平翼风力发电装置，包括机房、塔筒和扇叶，所述机房内设有减速机、发电机、逆变器和配电柜，所述扇叶的输出轴与减速机的输入端连接，所述减速机的输出端和发电机的输入端连接，所述发电机通过逆变器及配电柜将电力输出，所述扇叶通过回转支承设于塔筒的顶端，所述回转支承连接有刹车系统，所述输出轴的与回转支承连接，所述机房设于地面基座上。
[0015]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述塔筒由若干段塔筒模块组成，所述输出轴由若干段轴模块组成。
[0016]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述塔筒内设有若干用于固定输出轴的轴承座。
[0017]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述扇叶的上方沿塔筒的延伸方向连接有顶柱，所述顶柱的顶端设有风向仪和风速仪。
[0018]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述扇叶有若干片，若干片所述扇叶沿圆周方向均匀排列，相邻两片所述扇叶通过拉线一连接。
[0019]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述扇叶的受风面为凹形，背风面为凸形。
[0020]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述顶柱的上端设有轴承，所述扇叶通过拉线二与轴承连接。
[0021]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述塔筒通过拉线三与基座连接。
[0022]另外，本专利技术还提供了一种上述水平翼风力发电装置的安装方法，包括以下步骤：
[0023]步骤一：根据地质实际情况和承重压力，做好基座、拉线三的固定锚具和预埋件，在每段塔筒模块内壁中固定好轴承座，并将每段轴模块分别设于每段塔筒模块；
[0024]步骤二：在基座上安装好液压顶升机构，在液压顶升机构上端的支承台上将每片
扇叶安装在扇叶座上完成扇叶总成，用拉线一将相邻的叶片连接安装好，在扇叶座上安装好顶柱，在顶柱上安装好风向仪、风速仪和轴承，扇叶通过拉线二与轴承连接安装好，并通过钢丝绳拉力调整器将拉线一和拉线二拉紧，达到所设计的拉力力矩；
[0025]步骤三：将最顶端的塔筒模块的顶端安装好回转支承和刹车系统；
[0026]步骤四：液压顶升机构进行分段顶升，顶升到相应规定高度后停止，由吊车将带组装好回转支承的塔筒模块吊入预留顶升机构平台，塔筒模块到位后，塔筒模块上端的回转支承和扇叶的扇叶座相连并固定，完成后吊装下一段塔筒模块，安装工艺工序和上一级塔筒一样；
[0027]步骤五：塔筒模块安装的同时把轴模块连接法兰同时安装固定，直到最底部分段塔筒安装完毕，整个塔筒扇叶组件全部安装完成；
[0028]步骤六：在基座上建好机房，将最底端的轴模块与机房内的减速机连接；
[0029]步骤七：分别将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平翼风力发电装置，包括机房(1)、塔筒(2)和扇叶(3)，所述机房(1)内设有减速机(4)、发电机(5)、逆变器(6)和配电柜(7)，所述扇叶(7)的输出轴(8)与减速机(4)的输入端连接，所述减速机(4)的输出端和发电机(5)的输入端连接，所述发电机(5)通过逆变器(6)及配电柜(7)将电力输出，其特征在于，所述扇叶(3)通过回转支承(9)设于塔筒(2)的顶端，所述回转支承(8)连接有刹车系统，所述输出轴(8)的与回转支承(9)连接，所述机房(1)设于地面基座(17)上。2.根据权利要求1所述的一种水平翼风力发电装置，其特征在于，所述塔筒(2)由若干段塔筒模块(201)组成，所述输出轴(8)由若干段轴模块(801)组成。3.根据权利要求1所述的一种水平翼风力发电装置，其特征在于，所述塔筒(2)内设有若干用于固定输出轴(8)的轴承座(10)。4.根据权利要求1所述的一种水平翼风力发电装置，其特征在于，所述扇叶(3)的上方沿塔筒(2)的延伸方向连接有顶柱(11)，所述顶柱(11)的顶端设有风向仪(12)和风速仪。5.根据权利要求1所述的一种水平翼风力发电装置，其特征在于，所述扇叶(3)有若干片，若干片所述扇叶(3)沿圆周方向均匀排列，相邻两片所述扇叶(4)通过拉线一(13)连接。6.根据权利要求1所述的一种水平翼风力发电装置，其特征在于，所述扇叶(3)的受风面为凹形，背风面为凸形。7.根据权利要求4所述的一种水平翼风力发电装置，其特征在于，所述顶柱(11)的上端设有轴承(14)，所述扇叶(3)通过拉线二(15)与轴承(14)连接。8.根据权利要求1所述的一种水平翼风力发电装置，其特征在于，所述塔筒(2)通过拉线三(16)与基座(17)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕本强，
申请(专利权)人：山东银丰能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：