一种水平旋转式风力发电机装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风力发电装置，特别涉及一种用于水平旋转式风力发电机制作安装检修的方法，所述风力发电装置包括立式塔筒、具有至少三片以上且径向等分设置的水平旋转叶轮、加劲肋和立轴发电机组成。
【背景技术】
[0002]在新能源领域中，风力发电作为绿色有效的清洁能源，越来越被人们重视。在现有技术中，风力发电机叶轮与地面垂直，迎风作业，旋转直径大，强风不发电、弱风转不动、安装难度大、占地面积多、工程造价高，检修费用大，适用范围受限。尤其在风力作用下，偏心荷载引起的塔筒基础附加弯矩和剪力过大，可能会造成塔架倾覆和设备损毁等严重后果。为了规避风险，往往采取增大结构安全系数的方法加以防范。功率需求越大，对单台机组的设计施工和安装质量要求越高，增加投资越多，使用范围越受制约。因此，风力发电机需要发明一种具有更先进、工艺更合理、适用范围更广的制作安装检修的方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种叶轮水平旋转，受风面积大、全方位受风；水平旋转叶轮、发电机和塔筒三者轴心合一，结构稳固，荷载传递路径简捷；发电机和叶轮均依靠塔筒上升或者下降，方便安装和检修；费效比高、占地面积少，用途广泛的水平旋转式风力发电机制作安装检修的方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明技术方案，提供一种发电机设在塔筒内顶端，叶轮在风力作用下，带动发电机主轴，以塔筒圆心作水平旋转运动产生电能；叶轮具有至少三片以上且径向等分设置，绕塔筒圆心作水平旋转的风力发电机。其主要特征在于所述风力发电机由水平旋转叶轮、塔筒、立轴发电机和加劲肋组成。
[0005]本发明根据空气动力学原理，以风能为动力，接受任意风向的风力，推动叶轮以塔筒轴心作水平定向旋转运动，带动发电机主轴旋转产生电能。
[0006]本发明利用塔筒刚度较大，所有动静载通过发电机基座沿重心垂直传递给塔筒基础，结构偏心荷载大幅减少，由此引起的附加弯矩和剪力相应减少，有效规避塔架倾覆和设备损毁带来的投资风险。
[0007]在上述方法中，较好的是所述叶轮水平旋转，是针对本发明叶轮在风力的作用下，带动发电机主轴以塔筒轴心作水平旋转运动，风力强弱仅体现在叶轮转速的快慢上。
[0008]在上述方法中，较好的是所述三者轴心合一，是指水平旋转叶轮、发电机和塔筒轴心重合，形成同心圆，彻底改变整体受风性能，大幅节约投资成本，扩大适用范围。
[0009]在上述方法中，较好的是所述三者轴心合一，是指水平旋转叶轮、发电机和塔筒轴心重合，形成同心圆后，大幅减少因偏心引起的弯矩和剪力等附加应力，能够减少技术人员计算和分析的工作量；有效减轻安装和检修人员的工程量。
[0010]在上述方法中，较好的是所述发电机依靠塔筒上升或者下降，是指发电机设在塔筒内顶端或者任意位置，充分利用塔筒结构自身上升或者下降，方便安装和检修。
[0011]在上述方法中，较好的是所述叶轮依靠塔筒上升或者下降，是指叶轮利用常用起吊设备，依靠塔筒结构提升或检修，无须远程调用大型起重设备，适应各种环境作业。
[0012]在上述方法中，较好的是所述安装和检修，叶轮先在地面围绕塔筒组装，再用临时构件固定，依靠塔筒结构自身起吊，实现一次吊装提升就位，大幅降低因高空作业带来的各种安全隐患和风险。
[0013]在上述方法中，较好的是所述费效比高，是指相对于各高耗能的发电行业，能够减少对石油和煤炭等有限宝贵资源的依赖，大幅减少碳排放量，实现低碳经济效应，有效应对能源危机和抵御温室效应。
[0014]在上述方法中，较好的是所述费效比高，应用在特殊行业，例如:污水处理场等，由于鼓风机等设备全天候开机，运营成本较高，经常造成人为地长期恶意停机。本发明提供的方案，可以实现一次性投入，永久性地解决恶意偷排污水的顽疾。
[0015]在上述方法中，较好的是所述费效比高，是指不论风力强弱，基本不影响发电，风能利用率尚，能够大幅提尚投资效益。
[0016]在上述方法中，较好的是所述水平旋转式风力发电机，是指根据功率要求，可以设置在任何建筑物楼顶或者任意制高点上，或者两坚固物体之间，以满足节能需求。在建筑物楼顶设置时，需要在发电机基座设置悬浮装置；或者塔基下设置减震装置；或者两者兼备。
[0017]在上述方法中，较好的是所述水平旋转式风力发电机，是指结合本地情况和输出功率需求，因地制宜，分别设置在各工厂、农村、企事业单位、居民小区、偏远山区、海岛等地，包括有条件的村庄等。
[0018]在上述方法中，较好的是所述水平旋转式风力发电机，是指在原有风电场内扩容，并网发电，不需另外增加建设用地。
[0019]在上述方法中，较好的是所述水平旋转叶轮，是指任意叶面和截面形状，在运转过程中，能够实现按切线受力旋转。
[0020]在上述方法中，较好的是所述水平旋转叶轮，是指加劲肋或者叶轮上下两端设置支点铰接，用钢缆紧固拉结形成一体，增加叶轮运行期间结构的稳定性。
[0021]在上述方法中，较好的是所述水平旋转叶轮，是指把旋转的叶轮设计成任意特定形状和色彩，可以代表一座城市的主题形象，例如:灯笼、青花瓷、航空器等。
[0022]在上述方法中，较好的是所述水平旋转叶轮，是指利用视觉暂留原理，在旋转叶轮上描绘色彩动感图案，可以增加广告效应和视觉效果。
[0023]在上述方法中，较好的是所述全方位受风，是指无论风向作用力来自何方，基本上属于切线受力，无须迎风作业，省略风向定位系统。
[0024]在上述方法中，较好的是所述加劲肋，是指根据叶轮大小，在叶轮端部设置具有一定刚度的加强带，镶嵌在若干水平转盘上形成整体。
[0025]本发明的优点是，与同等功率同等规模风力发电机组相比，本发明提供的方案，费效比优势明显。本方案彻底改变整体受风性能，无须迎风作业，显著提高风能的利用率；实现就地扩容；减少建设用地；因地制宜；普及面广；安装检修简便；缩短建设周期；降低投资成本；提高投资收益；降低各种风险产生；实现低碳经济效应，利国利民。
[0026]下面结合附图和较佳实施例对本发明的优点和其他特点做进一步描述。
【附图说明】
[0027]图1是本发明叶轮组装后的平面示意图；
[0028]图2、图3、图4和图5是图1所示任意形状叶轮和发电机就位后的立面示意图；
[0029]图6是图2至图5所示发电机组安装在两任意坚固物体之间就位后的立面示意图；
[0030]图7是本发明发电机组和叶轮在地面组装后起吊过程的示意图；
[0031]图8是图2至图5所示立轴发电机组和水平主转盘的连接示意图；
[0032]图9是图2至图5所示立轴发电机组各组水平转盘的示意图；
[0033]图10是任意发电机组的透视图。
【具体实施方式】
[0034]图1示出本发明水平旋转式风力发电机单台机组的叶轮5组装后的俯视平面示意图。叶轮5顺时针或者逆时针安装均可。叶轮5端部加劲肋7分别镶嵌在水平转盘3、8、4上，加劲肋7下端各安装水平滑轮13沿着塔筒I