外侧运行。叶轮5上下端可以设置水平和垂直钢缆剪刀撑连接，形成整体，增强叶轮5运行期间的刚度和稳定性。
[0035]图2、图3、图4和图5示出本发明任意形状叶轮5和立轴发电机2就位后的立面示意图。任意截面、形状和材质的叶轮5，主转盘8通过多边形核心筒16安装在发电机主轴6上，以塔筒I轴心作水平单循环旋转运动。
[0036]图6示出本发明水平旋转式风力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。塔筒I直接安装在钢架上，水平旋转的叶轮5加劲肋7的重心通过主转盘8，带动立轴发电机主轴6运行，上端避雷针12通过轴承与上部钢架连接，增强叶轮5运行期间的稳定性。根据钢架跨度，风力发电机组可以多台机组同时排列等分布置。
[0037]图7是本发明发电机组2和叶轮5在地面围绕塔筒I组装后的起吊过程:
[0038]图7示出的方法是利用立式塔筒I的强度，将立轴发电机2在塔筒I内提升至塔顶顶板9处就位，同样亦可以在地面预安装再起吊。立轴发电机2可以在塔筒I内部装卸，立轴发电机2可以用托盘10固定，或者在顶板9上再固定；在地面将水平主转盘8的多边形核心筒16和上部水平转盘4的多边形定位板15预先安装在相应的位置。具体安装步骤是:先起吊立式塔筒I安装在塔筒I基础上，预先将水平转盘3、8、4套在塔筒I外，再依次吊装焊接，直至将多边形核心筒16、多边形定位板15和避雷针12等安装好的最后一节塔筒I就位，立式塔筒I安装完毕；在地面将叶轮的加劲肋依次嵌入水平转盘3、8、4的预留槽11内，组装成一体后，利用立式塔筒I强度在塔筒外用钢缆19提升叶轮5，水平主转盘8到达塔筒I顶部9，通过水平滑轮13和垂直滑轮14微调核准就位，再利用紧固件17和销键18固定叶轮5，叶轮5安装完毕。考虑起吊和检修过程，吊装立轴发电机时，塔筒I底部预留检修孔，方便设备和人员进出。
[0039]图8示出叶轮5通过主转盘8的多边形核心筒16，利用用紧固件17和销键18固定叶轮5，带动立轴发电机主轴6运行的示意图。多边形核心筒16下按每扇叶轮5设置一组滑轮14，将荷载通过滑轮14传递到塔筒I顶板9上，以减轻荷载对发电机组2的垂直压力。
[0040]图10示出风力发电机单台机组的透视图。
[0041]本发明水平旋转式风力发电机可以安装在原有建筑物楼顶上。选择在原有建筑物的柱、承重墙或者主梁上设置钢筋混凝土墩，钢筋锚入原有结构。在混凝土墩上架钢梁，垫上减震部件，再固定塔筒I。
[0042]与现有技术相比，本发明的安装和检修方法，主要体现在充分利用塔筒I结构自身的强度和稳定性进行作业，操作简单易行，尽量降低因高空作业带来的各种安全隐患和风险。
[0043]本发明的特点在于:
[0044]1.不着眼于研宄风力的强弱和风向问题，而是彻底改变传统的受风模式，形成叶轮围绕塔架轴心水平旋转的运动形式，大幅提高风能的利用率。
[0045]2.立轴发电机和叶轮先在地面组装，再依靠塔筒起吊，实现吊装一次提升就位，利用塔筒装卸简单易行，巧妙地化解各环节容易产生的各种安全隐患和风险。
[0046]本发明的特定实施例已经对发明的内容做了详尽的说明。对本领域的一般工程技术人员而言，在不背离本发明主要之特征的前提下，对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利权的侵犯，并将承担相应的法律责任。
【主权项】
1.一种水平旋转式风力发电机装置，包括立式塔筒、立轴发电机、至少三片且径向等分设置的水平旋转叶轮、传动系统和控制系统等。所述塔筒、水平旋转叶轮和立轴发电机主轴的中心按三轴合一设置，其特征在于所述立轴发电机利用立式塔筒强度在塔筒内提升，立轴发电机被固定在立式塔筒内顶端或者任意位置。所述叶轮被固定在各环状水平转盘的加劲肋上，水平旋转叶轮可以利用塔筒强度整体在塔筒外提升，叶轮重心被固定在环状水平转盘与立轴发电机主轴的交点处，上部环状水平转盘通过轴承被固定在避雷针上，下部环状水平转盘通过水平滑轮，将荷载传递到塔筒外侧，各环状水平转盘构成以塔筒中心轴同步单循环环绕转动的叶轮。
2.根据权利要求1所述的一种水平旋转式风力发电机装置，其特征在于所述水平旋转叶轮的横截面呈水牛角流线型。
3.根据权利要求1所述的一种水平旋转式风力发电机装置，其特征在于所述环状水平转盘沿其径向垂直等分位置上分别与水平旋转叶轮的加劲肋镶嵌在一起。为了便于安装和检修，分别设置多边形核心筒和多边形定位板，通过水平滑轮和垂直滑轮微调核准就位后，再利用紧固件和销键固定好叶轮。相邻水平旋转叶轮的上下端通过水平和垂直的钢缆剪刀撑紧固，增强叶轮运行期间的刚度和稳定性，构成整体刚性水平旋转的叶轮。
4.根据权利要求1所述的一种水平旋转式风力发电机装置，其特征在于所述立轴发电机可以利用立式塔筒的强度，在塔筒内提升或者下降；水平旋转叶轮可以利用立式塔筒的强度，在塔筒外提升或者下降，便于立轴发电机和叶轮的安装和检修。
5.根据权利要求3所述的一种水平旋转式风力发电机装置，其特征在于所述水平旋转叶轮沿环状水平转盘径向等分等距设置，叶轮重心部位设置在主环状水平转盘上，直接与发电机主轴连接；上下部环状水平转盘，可以作为水平旋转叶轮两端的铰接支点。
6.根据权利要求3所述的一种水平旋转式风力发电机装置，其特征在于所述水平旋转叶轮的下端，每扇叶轮对应设置一组水平滑轮，将荷载通过水平滑轮传递到立式塔筒外侧。该滑轮可以水平调节。
7.根据权利要求3所述的一种水平旋转式风力发电机装置，其特征在于所述水平旋转叶轮与多边形核心筒连接后，每扇叶轮对应的多边形核心筒下设置一组垂直滑轮，将偏心荷载通过垂直滑轮传递到立式塔筒顶板上，以减轻荷载对发电机组的垂直压力。该滑轮可以垂直调节。
8.根据权利要求3所述的一种水平旋转式风力发电机装置，其特征在于所述水平旋转叶轮，由于叶轮、发电机和塔筒轴心重合，形成同心圆，可以大幅减少因偏心引起的弯矩和剪力等附加应力，所有动静荷载沿发电机基座重心垂直传递给塔筒基础，结构偏心荷载大幅减少，附加应力相应减少，有效规避塔架倾覆和设备损毁带来的风险。
【专利摘要】本发明水平旋转式风力发电机装置，包括立式塔筒、立轴发电机、至少三片且径向等分设置的水平旋转叶轮、传动系统和控制系统等。所述塔筒、叶轮和发电机中心线三轴合一，立轴发电机设在立式塔筒内顶部。叶轮端部加劲肋被固定在各环状水平转盘上，各环状水平转盘以塔筒中心轴同步环绕旋转，可以全方位受风。在相邻的水平旋转叶轮的上下端，用水平和垂直钢缆剪刀撑紧固，构成刚性叶轮。本发明利用塔筒的强度，立轴发电机和水平旋转叶轮分别在塔筒内外提升或者下降，便于安装和检修。由于形成同心圆，大幅减少因偏心引起的弯矩和剪力等附加应力，所有动静荷载沿重心垂直直接传递给塔筒基础，附加应力大幅减少，有效规避塔架倾覆和设备损毁带来的风险。
【IPC分类】F03D1-06, F03D9-00, F03D11-00
【公开号】CN104747379
【申请号】CN201510083223
【发明人】丁思华, 丁锦良
【申请人】丁思华, 丁锦良
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年2月10日