专利名称：风力发电设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电设备的技术，特别是涉及一种风力发电设备的技术。
技术背景现有的风力发电设备，都在一根立杆上安装一套由风力接收器和发电机组成的 风力发电机组，风力接收器采用单叶轮三叶片聚风，风力接收器的叶片受风转动后 带动发电机发电。由于这种风力发电设备的风叶圆周内空隙较大，风能流失较多， 而且由于风叶正反面风压差很小，增加风叶数量会产生更大的旋转阻力，所以其发 电效率很低，当风力小时其发电量也很小甚至不能发电。如果加长叶片的长度和立 杆的高度来提高发电效率，会降低其抗风强度，使其总机造价较高，特别是暴风时， 由于叶片的受风面积不能自动变小，其抗风强度也较差，容易损坏。而且由于在一 根立杆上只能安装一套风力发电机组，单机发电功率较小，使其安装总成本较高。实用新型内容针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种 能随风力大小改变受风面积，从而能提高风能利用率及抗风强度，发电功率大且造 价低的风力发电设备。为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种风力发电设备，包括机架、 设于机架上的风力发电机组和设于机架顶端的吊架，其特征在于所述的机架上设有至少一个风力发电机组；所述的风力发电机组由从上至下可转动的设于机架上的至少一个风力接收器和设于机架底层的一个发电机依次垂直串接组成；所述的风力 接收器包括设有可转动的水平轴和垂直轴的四通齿轮箱和分别设于水平轴左右两端能随水平轴同步转动的左叶轮和右叶轮，所述的左叶轮包括设于水平轴上的风叶轴、 风叶轴上设的风叶、风叶上设的与风叶轴同轴的环形风舵、环形风舵外周面枢设的 能沿环形风舵轴向枢转的外圈活动增风叶；外圈活动增风叶与环形风舵间设有扭簧。进一步的，所述的环形风舵包括由内至外依次固定在风叶上的与风叶轴同轴的 环形内圈风舵和环形的外圈风舵、设于风叶轴与内圈风舵之间的内圈短风叶、设于 内圈风舵与外圈风舵之间的端面垂直于风叶轴轴线的中圈增风叶。进一步的，所述中圈增风叶和外圈活动增风叶是扇形簿片。进一步的，所述的四通齿轮箱是上下端口同轴等径和左右端口同轴等径的连体 的圆柱形铸铁圆管。进一步的，所述四通齿轮箱的水平轴上设有水平轴伞型齿轮，垂直轴上设有垂 直轴伞型齿轮，垂直轴伞型齿轮与水平轴伞型齿轮相齿合，使得垂直轴和水平轴能 同步旋转。进一步的，所述四通齿轮箱的垂直轴上设有风舵。 进一步的，所述四通齿轮箱的垂直轴下端设有制动片。进一步的，所述的机架包括四根呈矩形排列的竖直架设于地面的落地立柱、由 上至下依次水平安装在立柱上的至少两个井字架，所述井字架由在立柱同一高度上 横向安装的横梁和纵向安装的鸟类防撞网固定架小纵梁组成，所述的风力接收器可 转动的安装在上下相邻的两根横梁间，其垂直轴上下两端分别设于其上下方的横梁 上。进一步的，所述的横梁上设有至少一个安装槽。进一步的，所述的吊架包括固定在机架顶端的水平的吊架底座、设于吊架底座 中心的旋转盘、设于旋转盘顶端能转动的吊物吊架水平杆和设于吊物吊架水平杆上 的吊物吊架水平杆方向调节电动机，所述的吊架上还设有载人吊架巻扬机、吊物巻 杨机和配重物巻杨机、吊物巻杨机滑轮、配重物巻杨机滑轮、电瓶充电风力发电机、电瓶组、吊物巻杨机摇控信号接收器、配重物巻杨机摇控信号接收器、监视器数字 信号发射器、吊物吊架水平杆斜拉杆。进一步的，所述吊架的吊物吊架水平杆的一端设有吊物吊架风舵，所述吊物吊 架水平杆两端的下端面设有监视器和照明灯，所述吊物吊架水平杆两侧面设有垂直 于吊物吊架水平杆的纵向监视器水平杆，所述的纵向监视器水平杆两端的下端面设 有监视器和照明灯。进一步的，所述的旋转盘由下至上依次为旋转盘底座、设于旋转盘底座上的旋 转盘轴承壳、设于旋转盘轴承壳顶部的旋转盘齿轮，所述的吊物吊架水平杆中心设 有竖直向下的旋转轴，所述的旋转轴转动连接在旋转盘轴承壳内。本实用新型提供的风力发电设备，由于在一个机架上设有多个风力发电机组， 降低了安装成本；由于每个风力发电机由多个风力接收器和一个发电机垂直串接组 成，由多个风力接收器共同带动最底层的发电机发电，增加了单机发电量，而且相 邻的风力接收器之间具有互为聚风作用能加快风力接收器转速，提高了风能利用率； 由于风力接收器的两个叶轮设于水平轴两端，叶轮间距离较远，所以受风压差影响 小，风叶转速快，发电功率大；由于风叶上设有与风叶轴同轴的环形风舵，其旋转 阻力小，在风力小的天气状况下也能正常发电；由于环形风舵外周面设有能枢转的 外圈活动增风叶，外圈活动增风叶与环形风舵间设有扭簧，在暴风天气下外圈活动 增风叶在风力作用下向风的流动方向倾斜，能根据风力大小改变外圈活动增风叶的 受风面积，提高了发电设备的抗风强度。
图1是本实用新型实施例风力发电设备的主视图； 图2是图1的右视图； 图3是图1的俯视图； 图4是图1的仰视图；图5是本实用新型实施例风力发电设备的风力接收器的主视图；图6是图5的右视图； 图7是图5的左视图； 图8是图5的俯视图； 图9是图5的仰视图；图10是图8沿A-A线剖切的主视图；图11是本实用新型实施例风力发电设备的四通齿轮箱的主视图； 图12是本实用新型实施例风力发电设备的机架的主视图； 图13是图12的右视图； 图14是图12的俯视图；图15是本实用新型实施例风力发电设备的吊架的主视图； 图16是图15的右视图； 图17是图15的俯视图； 图18是图15的仰视图；图19是本实用新型实施例风力发电设备的旋转盘的主视图； 图20是图19的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不 用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本 实用新型的保护范围。如图1-图4所示，本实用新型实施例所提供的一种风力发电设备，包括机架l、 设于机架1上的多个风力发电机组和设于机架1顶端的吊架2，所述的风力发电机 组由从上至下可转动的设于机架1上的两个风力接收器3和设于机架1底层的一个 发电机4通过连接套筒5依次垂直串接组成。如图5-图9所示，所述的风力接收器包括设有可转动的水平轴31和垂直轴32的四通齿轮箱33和分别设于水平轴31左右两端能随水平轴31同步转动的左叶轮 34和右叶轮57;所述的左叶轮34包括设于水平轴31上的风叶轴35、风叶轴35上 设的风叶36、由内至外依次固定在风叶36上的与风叶轴35同轴的环形内圈风舵37 和环形的外圈风舵38、设于风叶轴35与内圈风舵37之间的内圈短风叶39、设于内 圈风舵37与外圈风舵38之间的端面垂直于风叶轴35轴线的中圈增风叶40，外圈 风舵38外周面枢设的能沿外圈风舵38轴向枢转的外圈活动增风叶41;外圈活动增 风叶41与外圈风舵38间设有扭簧42。所述中圈增风叶40和外圈活动增风叶41是扇形簿片。如图10所示，所述的四通齿轮箱33设有上下左右四个端口，其左右端口内设 有水平轴轴承43，上下端口内设有垂直轴轴承44，所述的水平轴31安装在水平轴 轴承43上，垂直轴32安装在垂直轴轴承44上。所述四通齿轮箱33的水平轴31上设有水平轴伞型齿轮45，垂直轴32上设有 垂直轴伞型齿轮46，垂直轴伞型齿轮46与水平轴伞型齿轮45相齿合，使得垂直轴 32和水平轴31能同步旋转。所述垂直轴32上下两端套设轴承47，垂直轴32从轴承47轴心穿出形成安装端，垂直轴32下端的安装端设制动片48，所述垂直轴32的四通齿轮箱33与轴承 47之间段设有圆柱形风舵架49，该风舵架49固定在所述的四通齿轮箱33的上下端 口，所述的风舵架49左侧焊接钢板风舵50，风舵架49与轴承47之间设不锈钢簿 片环防水罩51。所述的风舵架49与四通齿轮箱33之间设有法兰，风舵架49与风舵50间焊接 有风舵加固片。如图11所示，所述的四通齿轮箱33是上下端口同轴等径和左右端口同轴等径 的连体的圆柱形铸铁圆管。如图12-图14所示，所述的机架1包括四根呈矩形排列的竖直架设于地面的落 地立柱6、由上至下依次水平安装在立柱6上的三个井字架，所述井字架由在立柱6同一高度上横向安装的横梁7和纵向安装的鸟类防撞网固定架小纵梁8组成，所述 的风力接收器3可转动的安装在上下相邻的横梁7间，其垂直轴上下两端分别设于 其上下方的横梁7上。所述的横梁7上设有多个垂直轴安装槽，所述风力接收器3的垂直轴上下两端的安装部分别安装在上下两根横梁7的相应垂直轴安装槽中，垂直轴上下两端的轴 承固定在相应的横梁7上。所述井字架的内角设有斜向向内的两端分别设于横梁7和鸟类防撞网固定架小 纵梁8上的水平斜撑杆9，同侧的相邻横梁7间设有斜向向内的两端分别设于横梁7 和立柱6上的横梁斜撑杆10，同侧的相邻鸟类防撞网固定架小纵梁8间设有斜向向 内的两端分别设于鸟类防撞网固定架小纵梁8和立柱6上的的小纵梁斜撑杆11，底 层井字架的横梁7下设有斜向的两端分别设于横梁7和立柱6上的底层横梁斜撑杆 12。所述的落地立柱6是矩形排列的四根横截面为矩形的钢管，所述钢管内浇铸混 凝土钢筋。如图15-图19所示，所述的吊架2包括固定在机架1顶端的水平的工字形吊架 底座、设于吊架底座中心的旋转盘13、设于旋转盘13顶端能水平转动的吊物吊架 水平杆14和设于吊物吊架水平杆14上的吊物吊架水平杆方向调节电动机15。所述的工字形吊架底座由两根平行的吊架底座梁16、安装在吊架底座梁16中 部与吊架底座梁16垂直的的两根载人吊架梁17组成，所述载人吊架梁17两端设有 两台载人吊架巻扬机18。所述吊架的吊物吊架水平杆14的一端设有吊物吊架风舵19，所述吊物吊架水 平杆14两端的下端面设有监视器20和照明灯21，所述吊物吊架水平杆14两侧面 设有垂直于吊物吊架水平杆M的纵向监视器水平杆22，所述的纵向监视器水平杆 22两端的下端面设有监视器20和照明灯21。所述旋转盘13与吊架底座梁之16间焊接旋转盘加固杆23。所述的吊物吊架水平杆14中部设有电瓶充电风力发电机24，其左右两边分别 设有吊物巻杨机25和配重物巻杨机26，其左右两端分别设有吊物巻杨机滑轮27和 配重物巻杨机滑轮28，所述的电瓶充电风力发电机24的顶端与吊物吊架水平杆14 的两端焊接吊物吊架水平杆斜拉杆29。所述的吊物吊架水平杆14上还设有电瓶组30、吊物巻杨机摇控信号接收器52、 配重物巻杨机摇控信号接收器53和监视器数字信号发射器54。所述的旋转盘13由下至上依次为旋转盘底座55、旋转盘轴承壳56和旋转盘齿 轮57，所述的吊物吊架水平杆14中心设有竖直向下的旋转轴，所述的旋转轴转动 连接在旋转盘轴承壳56内。工作时，风带动叶轮转动，风力接收器左叶轮上的中圈增风叶和外圈活动增风 叶所拦截的风分别作用在风叶正面的有风推动力的斜面上，能增加左叶轮上的风叶 正反面的风压差，加快左侧风叶的转速，水平轴两端的两个叶轮之间距离较远，相 互风压差影响很小，左叶轮上的内圈风舵和外圈风舵与风叶轴为同一轴心的圆柱形 圆筒，中圈增风叶和外圈活动增风叶所在旋转面厚度很簿，旋转阻力小，使得在风 力小的天气状况下也能发电。有暴风时，左叶轮上的外圈风舵外周面上的活动增风叶向风的流动方向倾斜， 减小活动增风叶授风面积，提高了抗暴风强度。由于垂直轴上的风舵、左叶轮上的内圈风舵和外圈风舵位于同一侧，使左右两个叶轮所在平面与风向垂直，提高了发电效率。由于机架的落地立柱是四根呈矩形排列的竖直架设于地面的落地立柱，其四个落地支点距离大，使得机架很稳固，可以做得很高，抗暴风能力也较大。垂直方向多个串联的风力接收器共同带动最底层的发电机将风能转化为电能后通过电缆线送入电房。
权利要求1、一种风力发电设备，包括机架、设于机架上的风力发电机组和设于机架顶端的吊架，其特征在于所述的机架上设有至少一个风力发电机组；所述的风力发电机组由从上至下可转动的设于机架上的至少一个风力接收器和设于机架底层的一个发电机依次垂直串接组成；所述的风力接收器包括设有可转动的水平轴和垂直轴的四通齿轮箱和分别设于水平轴左右两端能随水平轴同步转动的左叶轮和右叶轮，所述的左叶轮包括设于水平轴上的风叶轴、风叶轴上设的风叶、风叶上设的与风叶轴同轴的环形风舵、环形风舵外周面枢设的能沿环形风舵轴向枢转的外圈活动增风叶；外圈活动增风叶与环形风舵间设有扭簧。
2、 根据权利要求1所述的风力发电设备，其特征在于所述的环形风舵包括由 内至外依次固定在风叶上的与风叶轴同轴的环形内圈风舵和环形的外圈风舵、设于 风叶轴与内圈风舵之间的内圈短风叶、设于内圈风舵与外圈风舵之间的端面垂直于 风叶轴轴线的中圈增风叶。
3、 根据权利要求2所述的风力发电设备，其特征在于所述中圈增风叶和外圈活动增风叶是扇形簿片。
4、 根据权利要求l所述的风力发电设备，其特征在于所述的四通齿轮箱是上 下端口同轴等径和左右端口同轴等径的连体的圆柱形铸铁圆管。
5、 根据权利要求1所述的风力发电设备，其特征在于所述四通齿轮箱的水平 轴上设有水平轴伞型齿轮，垂直轴上设有垂直轴伞型齿轮，垂直轴伞型齿轮与水平 轴伞型齿轮相齿合，使得垂直轴和水平轴能同步旋转。
6、 根据权利要求1所述的风力发电设备，其特征在于所述四通齿轮箱的垂直 轴上设有风舵。
7、 根据权利要求1所述的风力发电设备，其特征在于所述四通齿轮箱的垂直轴下端设有制动片。
8、 根据权利要求1所述的风力发电设备，其特征在于所述的机架包括四根呈 矩形排列的竖直架设于地面的落地立柱、由上至下依次水平安装在立柱上的至少两 个井字架，所述井字架由在立柱同一高度上横向安装的横梁和纵向安装的鸟类防撞 网固定架小纵梁组成，所述的风力接收器可转动的安装在上下相邻的两根横梁间， 其垂直轴上下两端分别设于其上下方的横梁上。
9、 根据权利要求8所述的风力发电设备，其特征在于所述的橫梁上设有至少 一个安装槽。
10、 根据权利要求1所述的风力发电设备，其特征在于所述的吊架包括固定 在机架顶端的水平的吊架底座、设于吊架底座中心的旋转盘、设于旋转盘顶端能转 动的吊物吊架水平杆和设于吊物吊架水平杆上的吊物吊架水平杆方向调节电动机， 所述的吊架上还设有载人吊架巻扬机、吊物巻杨机和配重物巻杨机、吊物巻杨机滑 轮、配重物巻杨机滑轮、电瓶充电风力发电机、电瓶组、吊物巻杨机摇控信号接收 器、配重物巻杨机摇控信号接收器、监视器数字信号发射器、吊物吊架水平杆斜拉 杆。
11、 根据权利要求10所述的风力发电设备，其特征在于所述吊架的吊物吊架 水平杆的一端设有吊物吊架风舵，所述吊物吊架水平杆两端的下端面设有监视器和 照明灯，所述吊物吊架水平杆两侧面设有垂直于吊物吊架水平杆的纵向监视器水平 杆，所述的纵向监视器水平杆两端的下端面设有监视器和照明灯。
12、 根据权利要求10所述的风力发电设备，其特征在于所述的旋转盘由下至 上依次为旋转盘底座、设于旋转盘底座上的旋转盘轴承壳、设于旋转盘轴承壳顶部 的旋转盘齿轮，所述的吊物吊架水平杆中心设有竖直向下的旋转轴，所述的旋转轴 转动连接在旋转盘轴承壳内。
专利摘要一种风力发电设备，涉及发电设备的技术领域，所解决的是现有风力发电设备风能利用率低、抗风强度小、发电功率小及造价高的技术问题。该设备包括机架、风力发电机组和吊架，其特征在于所述机架上设至少一个风力发电机组；所述风力发电机组由至少一个风力接收器和一个发电机垂直串接组成；所述风力接收器包括设有可转动的水平轴和垂直轴的四通齿轮箱和分别设于水平轴两端的左叶轮和右叶轮；所述左叶轮包括设于水平轴上的风叶轴、风叶轴上设的风叶、风叶上设的与风叶轴同轴的环形风舵、环形风舵外周面枢设的外圈活动增风叶；外圈活动增风叶与环形风舵间设有扭簧。利用本实用新型提供的风力发电设备，安装成本低、抗风强度高、维护方便。
文档编号F03D1/00GK201159140SQ200820059068
公开日2008年12月3日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者鲁小和 申请人:鲁小和