一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于风力发电技术领域，具体公开了一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置，包括下塔柱，下塔柱顶部固定设置有发电机，发电机顶部固定设置有上塔柱；发电机顶部固定设置有第一法兰，上塔柱与第一法兰固定连接，第一法兰的外壁安装有3个悬臂，3个悬臂相对于第一法兰的中心对称设置，悬臂上固定设置有叶片；上塔柱顶部设置有第二法兰，第二法兰与悬臂之间设置有斜拉杆，斜拉杆分别与第二法兰和悬臂固定连接。本实用新型专利技术实现整个风电装备的网状立体化布局，大大增加了叶轮整体强度，可以延长机器寿命。并且采用悬浮式叶片和悬臂设计，使得叶轮外径的大幅外向延伸变得可能，为机器的大型化发展开辟了新的方向。机器的大型化发展开辟了新的方向。机器的大型化发展开辟了新的方向。

【技术实现步骤摘要】
一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置


[0001]本技术属于风力发电
，特别涉及一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置。

技术介绍

[0002]从古自今，人类对利用风力资源的愿望，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千瓦一直到现今突破壹万千瓦，的确是取得了很大的进步。
[0003]但是，风电设备的发展的确遇到了很大的困难和瓶颈。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，为了最求增大功率不断提高，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。
[0004]因此，提供一种新的网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术中运输、安装成本高的缺陷，提供一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置。
[0006]本技术提供了一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置，包括下塔柱，所述下塔柱顶部固定设置有发电机，所述发电机顶部固定设置有上塔柱；
[0007]所述发电机顶部固定设置有第一法兰，所述上塔柱与所述第一法兰固定连接，所述第一法兰的外壁安装有3个悬臂，3个所述悬臂相对于所述第一法兰的中心对称设置，所述悬臂上固定设置有叶片；
[0008]所述上塔柱顶部设置有第二法兰，所述第二法兰与所述悬臂之间设置有斜拉杆，所述斜拉杆分别与所述第二法兰和悬臂固定连接；
[0009]所述上塔柱和下塔柱同轴设置；
[0010]所述悬臂为可分段的网架结构，每段网架结构通过铰链柔性连接，或通过螺栓刚性连接。
[0011]进一步的方案为，所述发电机为内转子发电机，所述第一法兰固定设置在内转子上。
[0012]进一步的方案为，所述叶片为内侧为平直、外侧圆弧状的中空结构。
[0013]进一步的方案为，所述悬臂外侧包裹设置有蒙皮，所述悬臂和叶片内部设置有轻质气体气囊。
[0014]进一步的方案为，所述轻质气体气囊为氢气气囊或氦气气囊。
[0015]进一步的方案为，相邻所述悬臂之间固定设置有钢索，形成三角形结构；
[0016]所述斜拉杆与所述第二法兰的法兰孔连接并向斜下方延伸至悬臂与所述悬臂紧
固连接；
[0017]所述钢索和斜拉杆的中部通过连接杆连接，形成立体网状结构。
[0018]进一步的方案为，所述叶片包括外侧叶片和内侧叶片，所述外侧叶片和内侧叶片分别与所述悬臂固定连接。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术通过在上塔柱和悬臂之间设置斜拉杆和钢索，形成一个由斜拉杆、钢索和悬臂构成的立体网状结构的坚固的风电机叶轮，网孔的密度视叶轮的大小而调整，以达到和叶轮所需支撑相匹配，这样大大增强了叶轮的抗损毁能力，同时，也方便了叶轮悬臂的外延，为机器的大功率化创造了有利条件。
[0020]本技术的悬臂采用可分段的网架结构，在使用时可根据实际需求连接不同长度的网架，相比现有的巨型悬臂，本技术减少了运输成本和安装成本。
[0021]本技术采用中空结构的叶片，且叶片的形状为里面平直外侧为圆弧状的空气动力学设计，当风力穿过叶片时，无论方向如何都会产生持续的径向外张力，从而带动叶片运动。并且在悬臂和叶片内部均装有轻型气体胶囊，以便产生浮力托起该段悬臂和叶片，用于抵消部分悬臂和叶片的自身重力，可实现叶轮外径的轻松外延。
附图说明
[0022]以下附图仅对本技术作示意性的说明和解释，并不用于限定本技术的范围，其中：
[0023]图1：本技术结构示意图；
[0024]图2：本技术局部连接示意图；
[0025]图中：1、外侧叶片；2、内侧叶片；3、斜拉杆；4、上塔柱；5、发电机；6、下塔柱；7、底座；8、悬臂；9、钢索；10、第一法兰；11、第二法兰。
具体实施方式
[0026]为了使本技术的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。
[0027]如图1和图2所示，本技术提供了一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置，包括下塔柱，所述下塔柱顶部固定设置有发电机，所述发电机顶部固定设置有上塔柱；
[0028]所述发电机顶部焊接有第一法兰，所述上塔柱与所述第一法兰焊接固定，所述第一法兰的外壁安装有3个悬臂，3个所述悬臂相对于所述第一法兰的中心对称设置，所述悬臂上固定设置有叶片，所述叶片包括外侧叶片和内侧叶片，所述外侧叶片和内侧叶片分别与所述悬臂固定连接；
[0029]所述上塔柱顶部设置有第二法兰，第二法兰和上塔柱焊接在一起，所述第二法兰与所述悬臂之间设置有斜拉杆，所述斜拉杆分别与所述第二法兰和悬臂固定连接；斜拉杆为紧固钢索或铝合金连接杆，紧固钢索或铝合金连接杆连接法兰孔向斜下方延伸至悬臂并和其紧固连接；
[0030]所述上塔柱和下塔柱同轴设置；
[0031]所述悬臂为可分段的网架结构，每段网架结构通过铰链柔性连接，或通过螺栓刚性连接。采用分段设计，每段之间通过铰链柔性连接，或通过螺栓刚性连接。每个悬臂上可以设计若干叶片，根据机器的设计功率而定。但每个悬臂上布置的叶片数量的大小相同，以均衡吸收风力，平稳运转。
[0032]在上述中，所述发电机为内转子发电机，所述第一法兰固定设置在内转子上。
[0033]在本实施例中，所述叶片为内侧为平直、外侧圆弧状的中空结构，符合空气动力学设计，当风力穿过叶片时，无论方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，悬臂再传递给发电机组，从而实现发电。
[0034]为了更好的实现轻量化，所述悬臂和叶片内部充装有氢气气囊或氦气气囊等轻质气体气囊，所述悬臂外侧包裹设置有蒙皮。可利用轻型气体的浮力抵消部分悬臂和叶片的重力。
[0035]在上述中，相邻所述悬臂之间固定设置有钢索，形成三角形结构；
[0036]所述斜拉杆与所述第二法兰的法兰孔连接并向斜下方延伸至悬臂与所述悬臂紧固连接；
[0037]所述钢索和斜拉杆的中部通过连接杆连接，形成立体网状结构；
[0038]由网架和悬臂构成的立体网状结构的坚固的风电机叶轮，网孔的密度视叶轮的大小而调整，以达到和叶轮所需支撑相匹配。这样大大增强了叶轮的抗损毁能力，同时，也方便了叶轮悬臂的外延，为机器的大功率化创造了有利条件。
[0039]可以实现整个风电装备的网状立体化布局，大大增加了叶轮整体强度，可以延长机器寿命。并且采用悬浮式叶片和悬臂设计，使得叶轮外径的大幅外向延伸变得可能，为机器的大型化发展开辟了新的方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置，其特征在于，包括下塔柱，所述下塔柱顶部固定设置有发电机，所述发电机顶部固定设置有上塔柱；所述发电机顶部固定设置有第一法兰，所述上塔柱与所述第一法兰固定连接，所述第一法兰的外壁安装有3个悬臂，3个所述悬臂相对于所述第一法兰的中心对称设置，所述悬臂上固定设置有叶片；所述上塔柱顶部设置有第二法兰，所述第二法兰与所述悬臂之间设置有斜拉杆，所述斜拉杆分别与所述第二法兰和悬臂固定连接；所述上塔柱和下塔柱同轴设置，所述悬臂为可分段的网架结构，相邻网架结构之间固定连接。2.根据权利要求1所述的一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述发电机为内转子发电机，所述第一法兰固定设置在内转子上。3.根据权利要求1所述的一种网架加固型悬浮式垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明，杨春芳，孙泽阳，尚文轩，王维刚，
申请(专利权)人：陕西珂骊玛铸业有限公司，
类型：新型
国别省市：