专利名称：F-11强聚能伸缩桨双联智能风力发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种F-Il强聚能伸縮桨双联智能风カ发电机
背景技术：
一般风カ发电机大多采用螺旋桨式，利用其迎风面和逆风面之差驱动发电机运行，此方式严重限止了风电大型化和充分利用风能的追求。也有立轴设计，但还是不能摆脱逆风面的副作用的影响问题。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的是提供一种能彻底摆脱或大量減少逆风风阻问题的，伸缩桨双机并联，强聚能，充分利用风能，智能化大型风カ发电机组。为实现上述目的本发明采取以下技术方案本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点I、立轴伸缩浆的设计全面解决了叶轮逆风所产生的阻力。所以相对的提高了风源的利用率，提高了単位面积风能的功率。并有浆翼可以任意加大设计，有利于风电大型化，实用化的优点。2、聚能罩及双机并联的采用使风量以8 I的比重进入进风道进行压缩。再经双机外转筒以双半圆钳入进风道，使风道变窄形成喉管加速效应，从而使双机桨翼获得高压、高速、气流冲击，其优点是聚能效果好作功效カ高。风能利用率高、可微风作功。节省材抖降低制造成本。3、本机组本着空气动力学原理，在机组双外侧设计安装的ニ个压カ气流向心稳定仓，其优点是充分利用风能保持机组运行的智能稳定性。4、360追风系统及加压尾翼的应用使机组智能化自动追风，强有力，敏感性及高的加压尾翼以360度将机组入风ロ时刻对准最强风向。其优点是风能、智能、自动化，可靠、灵敏度高。同压カ气流向心稳定仓及机组调速器组合，构成本机组的风能智能化自动操纵系统。5、本机组设有双机组桨翼同步器。其优点是保证双机桨翼运行至同心点时双桨垂直水平闭合。以保证进风道内不漏风使气流保持稳定、稳压，均匀作功，使双桨翼同时获得最大风源动力。使双机作功均衡同步。6、本机组设有飞锤离心式机组转速调速器。其优点是智能执行人为限定转速，同360系统共同形成智能调向，调转速，可靠运行无人看守操作的高度自动化机组。由手本设计的机组体小、功率大、可移动、高度自动化操纵系统。可更加广泛的实际应用于多种领域，如小区楼顶发电站，エ厂楼顶、山顶塞外军营、野外及广阔的农村可以村为単位建此发电站，实行风、网互补用电。农民可将8-10千瓦可移动风机组搬到地头，实现无排放、无能耗的电气化作业，耕作后搬回。海上可建超大型风カ发电站，还可以装备船上实现风柴混合 动カ驱动等美好前景。
图ー是F_11强聚能伸縮桨双联智能风カ发电机府剖ニ是外转筒结构侧剖示意三是风机伸缩桨及同步器及调速器结构正剖四是风机前聚能罩及桨翼正面五是风机联组构架及360追风旋转结构侧剖六是双联风机360追风加压尾翼侧-府示意七是双联风机飞锤离心式调速器正剖图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。本机组设计为F形整体构架如图五所示及1+1双机并联形成强聚能风道如图一所不。故称为。F-11型。聚能风道、由图ー /I、聚风罩，12、导风橡胶扳11、伸縮桨外转筒，10、风速调节阀扳组成。其聚风罩内侧以45度向外侧延伸成内小外大扇形进风道,伸缩桨外转筒以双半圆钳入进风道ニ侧形成喉管形进风道。其功能是风能以8 I的比例进入进风道并进行自然压缩，通过窄道时产生喉管加速效应。此时的风能以高压，高速冲击机双机组伸出至前止点、并封闭进风道的桨翼旋转作功。如图四/1. 2. 3.所示。风速调节阀扳设于进气道出口中部。根据调速器的指令开启或关小出风ロ，以调整机组转速。并设有手工操作停车手抦用以维护检修等。伸缩桨翼、如图ー /4所示是机组关建所在，是克服风电大型化障碍重要突破。本设计是利用立轴传动如图三/17所示设子母转筒如图三/4为母转筒。母转筒其结构是将外转筒轮轱如图ニ /3安装于多功能拐轴如图ニ /4所示的立轴上如图ニ /9所示。并将多功能拐轴自下向上安装于机组架弓形梁如图三/2所示带有半圆键定位槽的轴孔中如图三/16。并用螺母拧紧固定如图三/1所示。外转筒上部成封闭式如图三/3与外转筒轮轱相连接如图三/13所示。外转筒下部如图三/4及图ニ /5所示成敞开式套在外转筒定盘如图三/6所示外沿处。由多粒钢珠如图ニ /8所示放入定盘外缘及外转筒下部内侧的轴承轨道槽内如图ニ引出图所示，构成双体轴承，与上轮轱形成非轴、中心对称双支撑旋转体。(其定盘安装于外转筒中心垂直线下方如图ニ/6所示的弓形梁如图三/7上方设有的圆柱如图ニ/7图三/5所示相接并成静止壮态。)此为母转筒。 内转子由主动立轴及轮轱如图三/17所示及桨翼如图三/19组成的内转子，内转子设于母转筒内，设于外转筒垂直轴线错位外边缘处如图三/18所示。其轴上端安装于多功能拐轴如图三/14轴承座上如图三/15所示。其下端窜过定盘设有的内转子轴孔如图三/18所示，安装于下方双弓形梁横向连结梁如图三/22所示的轴承座上。下部与机组变速器如图三/8所示相连接。此时桨翼经安装于外转筒内侧、可水平转动90度的桨翼导扳如图一/3中伸出。本设计的子母转筒结构成功的解决了ー个转筒内ニ个旋转体共实现双轴承座支撑，共同旋转实现桨翼伸縮功能，为风电大型化变为可能。伸缩桨的工作原理是当风推动风道内的桨翼运转，其桨翼也同时推动外转筒旋转。由于相互中心点偏心错位设置，在子母旋转过程就实现了桨翼在指定的工作面伸出进行作功。而后便缩回外转筒内以规避逆风阻力。因外转筒内为封闭式，无外部气流进入，所以筒内所有的空气只能随桨翼转动，不会产生明显的阻力。由此大大提高了机组风カ利用率提高了发电功率。桨翼旋转同步糸统为确保高压风道内的风カ保持稳定壮态，而不因桨翼在风道内伸至前止点时双机桨对不齐，或呈交叉壮时就会造成漏风，降压，降低动カ等严重问题。为此设计了双机组同步系统如图三/10为同步器平齿皮带轮，此皮带轮设于单机组的变速器如图三/8所示的引出动カ轴上。由一条内平齿皮带如图三/11所示将校正的双桨轴相连即可达到双机同步的最佳效果。此双皮带轮只是随机运转，由平齿轮与平齿皮带锁定双机同歩。其不消耗动力。双机组调速器为防止强风、暴风、对机组造成损坏，提高机组智能操作水平，设计 安装了双机调速器。其安装于机组下横梁上如图三/22。其取力平齿皮带轮套于同步器平齿皮带上如图三/12所示随机转动。其可水平移动调整皮带紧度。调速器的设计结构是在壳体如图七/11所示轴如I、所示上安装半圆键及飞锤支架如2、所示，及飞锤组合如3所示。将滑动套管如4、所示套于动カ轴上。限速弹簧如5所示装于滑动套管顶端的槽内，将限速调整螺栓如7所示，从壳外向内拧入并压紧限速弹簧。将功能顶杆如6所示，从限速调整螺栓中的圆孔中插入并顶在滑动套管的顶端。操作支架如8所示支臂在弹簧作用下压住功能顶杆。支臂的另端经软轴组合与聚风罩的风速调节阀板如图ー /10所示操纵臂相连。其工作原理是动カ轴I带动飞锤支架2旋转，在弹簧5压カ下滑动套管4压住飞缍组合2闭合旋转。当机组遇强风转速超过人为限定时7 (拧进或拧出调速)飞锤組合在离心力作用下会克服弹簧阻力向外张开如图七/9所示，并推动滑动套管及功能杆向上运动如图七/10所示，并推动操纵支架8以扛杆加力通过软轴拉动风速调节阀板如图ー /10所示操纵臂关小阀扳降低机组转速并保持正常转速。风カ越大其离心力也大。而拉动距离就更长。反之在限速弹簧5的作用下保持人为限速水平。以此实现自动调速、稳速作用。风机联组构架及360追风旋转结构其联组构架由ニ组F型钢架如图五/8上下横梁如图五/9连结而成为ー个整体。加接一个前拐梁如图五/10所示而形成三角支点形机组整体组架。三个支点重心点处有转盘如图五/2相连结。转盘中心轴孔如图五/3对齐安装于定盘如图五/5轴承之上方，插入转轴相连接。设有可水平摆动30度的轨轮的三个支点对准下方转盘圆周轨道上如图五/4所示。此时便构成了可360度任意旋转的机组构架。压カ气流向心稳定仓由于机组强聚能构架成前大后小倒三角型，运行中会造成整机不稳定，左右摆动造成进风压力不稳定，影响机组运行降低功率等。为此依据风カ动カ学原理设计了结构简单，实用，作功稳定的。压カ气流向心稳定仓。其设计结构是在机组聚风罩双外侧设ニ个前大后小的风仓如图ー /6所不。仓内内侧设有前低后髙的导流罩如图一/8所示。其工作原理是风进入气仓后因流速受阻便产生高于外部的气流压力。因导流罩在内侧凸起侧向阻碍气流运动，便产生向心气流压力。在双仓向心气流压力作用下稳定限止了机组水平摆动。
360追风加压尾翼，由于本机组设计的360度自动追风功能受之双机并联，加大了机组重量，及本机组聚风罩为倒三角形，一般的单尾翼将难以控制其稳定性及实现自动追风功能。因此本发明设计了高智能，控制动力強，敏感性高，稳定性能突出的风能、加压尾翼如图六/1-2。其结构为前大后小长方形风筒。固定于机组构架正上方后侧如图五/7所示的专用架未端。其工作原理是风进入尾翼筒后因受阻便产生了高于外部的气流压力，并加大了 流速。因此便产生了比单翼高多倍的定力，和高敏感度的前端吸力及、牵引力、产生自动追踪最强风源的风能效应。并同压力向心稳定仓，机组调速器，共同构成本设计机组风能，智能，自动化无人操纵系统。
权利要求
1 本发明的特征是由聚能罩与双机并联构成高于外部风カ压力和风速的聚能风道。由外转筒内转子构成的子母转筒实现ー个转筒内ニ个旋转体共同设计成立轴双点轴承座支撑利用轴错位差实现桨翼伸縮功能。利用风能设计的压力气流向心稳定仓及360追风加压尾翼可智能追寻最强风向。本发明的权利要求为以下ニ项。 一本发明中设计的由聚能罩与双机并联构成的高压高风速聚能风道及由子母转筒实现ー个转筒内ニ个转体设计成立轴双点轴承座支撑并利用双轴心错位差实现的桨翼伸縮功能及双机同步器的设计理念及结构。
ニ本发明中利用风能设计的风能稳定仓及加压尾翼及与360追风构架组合的智能追寻强风系统及飞锤离心式机组转速调速器总成的操纵调控系统的设计理念及结构。
全文摘要
F-11强聚能伸缩桨双联智能风力发电机由聚风罩双机并联形成喉管效应的高压气流的聚能风道。由外转筒内转子构成的子母转筒将一个转筒内二个旋转体同实现双点轴承座支撑。经双轴心错位差共同旋转实现了桨翼伸缩功能。以规避桨翼逆风阻力提高发电功率。并设有双机同步系统以保障双机运转桨翼对齐保障聚风道内气流压力稳定。根据风力动力学原理设计了风能压力气流向心稳定仓以稳定机组水平定位。加压尾翼由单尾翼改为加压风筒式，风进入前大后小的尾翼风筒自然产生加压加速效应从而聚集了定力和敏感的前端吸力与360旋转构架组合智能追寻最强风向。并设计飞锤离心式转速调速器以保证机组运转平稳不被强暴风损坏。以实现风能智能自动化操纵。
文档编号F03D3/06GK102678463SQ201210102620
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者宋树春 申请人:宋树春