专利名称：多层风力发电塔的制作方法
技术领域：
本实用新型属风力发电装置结构技术领域。
背景技术：
风力发电，是一种借助大自然风力产生电力的非常环保，也非常经济的一种能源生产方式，在石油资源日趋短缺的今天，风力发电的作用显得越来越重要。现有的风力发电装置通常是在顶层采用一层普通的风机叶片带螺旋状作为聚风器，通过风机叶片的受风旋转来带动传动轴转动，然后通过齿轮箱将动力传输给电机转轴进行发电，这种风机由于风机叶片的螺旋结构虽然可以吸收风能，且只有一层，风能吸收量小，通常对风力的要求是需达到5级以上，才会使发电机正常工作，而许多地方和许多时候，风力是难以达到如此级数的；这种风机的电动机是设置在风力发电机塔身上部，使得对风力发电塔结构的稳定性要求很高，建筑成本昂贵，而且设置安装时吊装非常困难，使用后维修也不容易，这些都给风力发电带来了较大的困难。
发明内容
本实用新型的目的正是为了克服上述风力发电装置存在的不足之处而提供一种能够充分吸收风力，在微风状况下也能正常发电，发电效率极高，且发电机位于塔身底部，十分利于设备的安装维修，能极大降低风力塔建筑成本的多层风力发电塔。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。
本实用新型由一个中空的柱式塔塔身、聚风器、聚风叶片、主传动轴和电动机组成，其中，从塔身顶部到中部共设置有1～6层聚风器，设置在第一层位于顶部的聚风器固定连接在塔顶上设置的轴承上，轴承带动位于塔身中心线的主传动轴转动；主传动轴通过联轴器由柱式塔顶部延伸至柱式塔塔底的机房内，在主转动轴的下端连接有一传动离合器，该传动离合器与一变速箱连接，变速箱又与一行星齿轮传动器连接；行星齿轮传动器与电动机的传动轴连接；设置在上部或中部的助力聚风器通过在柱式塔塔身上所开的孔洞采用链条分别与主传动轴和助力聚风器转轴联接；本实用新型聚风器的聚风叶片为一风碗结构或一纵向带弯折的矩形板结构；或一横向带弯折且从里到外由小到大的矩形板结构；设置的每一层助力聚风器呈直线排列，各层助力聚风器为重叠式布置；本实用新型还在柱式塔塔身的内壁与外壁分别设置有内梯和外梯；以及制动装置和避雷装置。
由于聚风器位于风力塔身顶部至上部有多层，整个风力发电塔高度一般在10～60米左右，塔身平均直径为1～5米左右，是属比较大型的风力发电装置，本实用新型将聚风器的叶片由原来的螺旋桨叶片改为椭圆形碗状的叶片，或纵向带弯折的矩形板的叶片，或横向带弯折且从里到外由小到大的矩形板叶片，增加了聚风的能力，由一根连杆连接的口径大小不同的数个叶片，又由数根连杆组成的风机叶片组能够将较为微弱的风，比如二级到三级的风吸收转换成电能，整个聚风器的动力转换，依靠设置在风力塔塔身顶部的一个大型的全密封轴承，利用聚风器驱使轴承转动，轴承再带到主传动轴转动；主传动轴是由塔顶一直延伸到塔底的，因为轴身太长，所以要采用几个联轴器将几根相同的轴连接在一起；顶层以下的助力聚风器的转动能量通过传动皮带或传动链条由对应塔身上所开孔洞将传动力传输到主转动轴上，从而大大增加了主传动轴的转动能量；为了确保在风力过大时主传动轴转速过高而损坏发电设备，在主传动轴与发电设备之间还设置有传动离合器，当主传动轴转速超过额定转速时，传动离合器使主传动轴与发电设备分离起到保护作用。在传动离合器后的主传动轴上连接的是齿轮箱用于调节主传动轴的转速，在齿轮箱后连接的是行星齿轮传动器，为的是改变传动输出方向，在行星齿轮传动器之后连接的是发电机，通过行星齿轮的转动带动电动机转轴转动进而实现发电机发电。整个行星齿轮传动器、发电机均设置在风力塔塔底建成的一个机房内，在日常检修和维护设备过程中，均在机房便可解决，十分便利，只有在遇到聚风器产生故障时，或联轴器需维修时，工作人员方可通过设置在风力塔塔身内梯和外梯对顶部聚风器，上部助力聚风器，塔内的联轴器进行检修维护，为检修维护方便，还设置有一个刹车装置用于制动聚风器。
下面结合实例及附图进一步阐述本实用新型内容。
图1为本实用新型风力塔结构示意图；图2为图1A-A剖视结构示意图；图3为图1B-B剖视结构示意图。
具体实施方式
本实用新型聚风器2位于柱式塔塔身1顶部和中部共三层，顶部的聚风器2固定连接在塔顶上设置的轴承6上，轴承6带动位于塔身中心线的主传动轴3转动；主传动轴3通过联轴器7由柱式塔顶部延伸至柱式塔塔底的机房8内，在主转动轴3的下端连接有一传动离合器9，该传动离合器与一齿轮变速箱10连接，齿轮变速箱10又与一行星齿轮传动器11连接；行星齿轮传动器11与电动机4的传动轴连接。
本实施例风力塔的塔身1采用钢筋水泥作为塔身构架，取塔高40米，塔身采用圆柱形，直径为3.5米；塔底建有一个较宽大的机房9，设置在塔身顶部的聚风器2，由六根连杆19组成，每根连杆串连接椭圆形风碗聚风叶片5两个，一大一小，大风碗椭圆长轴为两米，小风碗椭圆长轴为一米，大风碗设置靠外，小风碗设置靠内，顶层聚风器2的主传动轴3由塔顶一直延伸到塔底的机房8内，中间采用两个联轴器7联接，在主传动轴3靠进机房8的下端设有一个传动离合器9与主传动轴的尾端连接，而主传动轴3的尾端连接的是一个齿轮变速箱10的调速器，起到调节主传动轴3转速的目的，在齿轮变速箱10后连接的是一个行星齿轮传动器11，用于改变传动的输出方向；行星齿轮传动器11的行星齿轮与电动机4的转轴连接，在带动发电机转轴转动的同时，电动机4进行发电。为了增加主传动轴3的动力，在风力塔塔身1的上外部还设置有两层助力聚风器，第二层助力聚风器12的聚风叶片15选择纵向带弯折的矩形结构，第三层助力聚风器20的聚风叶片21选择横向带弯折且从里到外由小到大的矩形板结构，为结构稳定和聚风，在弯折面设有筋板22；助力聚风器12的传动轴14采用传动链条13通过在塔身上所开设的孔洞将动力输入到主传动轴3上；助力聚风器20的传动链条21通过在塔身上所开设的孔洞将动力输入到主传动轴3上；主传动轴3在相应位置连接有链轮16用于接收助力聚风器的动力。在塔顶部的主聚风器2的风碗5作为椭圆形的碗状结构，其凹面向着迎风面，具有很好的聚风能力，而助力聚风器12带弯折的矩形聚风叶片15，其弯折面向着迎风面，也有较好的聚风能力，第三层助力聚风器20的聚风叶片21为横向带弯折且从里到外由小到大的矩形板结构，其聚风能力也很好，在顶层聚风器和助力聚风器的共同作用下，即使是较为微小的风，即2～3级的风，本实用新型也能在各层聚风器的聚风能力下吸收风力正常进行发电；当风力过大过猛时，连接在主传动轴3上的传动离合器9能够让下部尾端的主传动轴与上端的主传动轴分离，起到过载保护的作用，设置在塔身底部机房8的行星齿轮传动器、齿轮箱、发电机，均可通过一个全自动控制器进行控制，使发电机动产生的电能能够按照设定的程序输入到用户或并入指定的电网。在柱式塔塔身1的内壁与外壁分别设置的内梯17和外梯18，是为了方便对聚风器、主传动轴、联轴器、助力聚风器等设备进行维修的设施。为了柱式塔塔身1的安全，在柱式塔塔身1的顶设置有避雷装置23；为了维修的方便，在各层聚风器上还设置有制动装置。
权利要求1.多层风力发电塔，由一个中空的柱式塔塔身(1)、聚风器、聚风叶片、主传动轴(3)和电动机(4)组成，其特征是，从塔身(1)顶部到中部共设置有1～6层聚风器，设置在第一层位于顶部的聚风器(2)固定连接在塔顶上设置的轴承(6)上，轴承(6)带动位于塔身中心线的主传动轴(3)转动；主传动轴(3)通过联轴器(7)由柱式塔顶部延伸至柱式塔塔底的机房(8)内，在主转动轴(3)的下端连接有一传动离合器(9)，该传动离合器与一齿轮变速箱(10)连接，齿轮变速箱(10)又与一行星齿轮传动器(11)连接；行星齿轮传动器(11)与电动机(4)的传动轴连接。
2.根据权利要求1所述的多层风力发电塔，其特征是，聚风器的聚风叶片(5)为椭圆形碗状结构。
3.根据权利要求1所述的多层风力发电塔，其特征是，聚风器的聚风叶片为一纵向带弯折的矩形板。
4根据权利要求1所述的多层风力发电塔，其特征是，聚风器的聚风叶片为一横向带弯折且从里到外由小到大的矩形板。
5.根据权利要求1所述的多层风力发电塔，其特征是，各层聚风器的聚风叶片既可用椭圆形碗状结构，也可用纵向带弯折的矩形板或横向带弯折且从里到外由小到大的矩形板。
6.根据权利要求1所述的多层风力发电塔，其特征是，在顶层以下的助力聚风器是通过在柱式塔塔身(1)上所开的孔洞采用链条(13)分别与主传动轴(3)和转轴(14)联接。
7.根据权利要求1所述的多层风力发电塔，其特征是，在柱式塔塔身(1)的内壁与外壁分别设置有内梯(17)和外梯(18)。
专利摘要多层风力发电塔，本实用新型从塔身(1)顶部到中部共设置有1～6层聚风器，设置在第一层位于顶部的聚风器固定连接在塔顶上设置的轴承(6)上，轴承带动主传动轴(3)转动；主传动轴通过联轴器(7)由柱式塔顶部延伸至柱式塔塔底的机房(8)内，主传动轴后分别连接有齿轮变速箱(10)、行星齿轮传动器(11)和电动机(4)的传动轴，主传动轴的转动使电动机发电，本实用新型在微风状况下也能正常发电，发电效率极高，发电机位于塔身底部，十分利于设备的安装维修，能极大地降低风力塔的建筑成本。
文档编号F03D11/00GK2916178SQ20062001965
公开日2007年6月27日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者杨国俊 申请人:杨国俊