垂直轴风力发电系统及其风叶智能迎风装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电系统，尤其涉及垂直轴风力发电系统及其风叶智能迎风装置。
【背景技术】
[0002]风能作为一种可再生能源，因其环保、清洁、利用成本较低及可持续发展等诸多优点而愈发受到世界各国的重视。
[0003]公开号为CN1858438的中国专利申请公开了一种垂直轴风力发电系统，它在风叶回转中心设有轴，风叶在支架上围绕该轴来回转动形成风轮，风叶在支架上来回转动时的角度范围由自动控制系统控制风叶转角而确定，风叶在不同的位置获得相应最佳的风叶转角。
[0004]但无论采取何种改变风叶转角的方法，会存在下述缺陷:转角风叶在迎顺风面，转角风叶不能和风向成为90度，无法风叶使最佳迎风，在迎逆风面，转角风叶不能和风向成为O度，因而无法充分利用风能。
[0005]公开号为CN101260865的中国专利申请提出了自调角度迎风风叶，利用风叶旋转轴与主轴直接用齿轮相啮合或链条传动。风叶转到最佳迎风位置。但其存在缺陷的是:因主轴和风叶的传动是通过齿轮相啮合或链条直接传动，这样会使风叶在转动时负荷太重，无法充分利用风能，也不利于产品的商业化开发。
[0006]因此，存在对既便于制造应用又能够充分利用风能的风力发电系统及风叶智能迎风装置的迫切需要。
【发明内容】
[0007]针对上述以及其它现有技术中的问题，本发明旨在提供了一种智能迎风装置，该智能迎风装置的风叶在迎顺风面时能和风向成大约90度，并且该智能迎风装置的风叶在迎逆风面时能和风向成大约O度，从而可以充分利用风能。
[0008]本发明提供了一种风叶智能迎风装置，包括:多个风叶；支撑盘；旋转架，该旋转架的外端与风叶的背面连接从而使风叶在该旋转架上自由转动，该旋转架的内端连接该支撑盘；传动装置，该传动装置根据风向和/或风速推拉风叶到期望位置，其中该传动装置可以由电机、液压马达经蜗轮减速器驱动或直接由液压油缸驱动。
[0009]根据本发明的一方面，传动装置还包括由该蜗轮减速器驱动的偏心转盘，其中该偏心转盘的中心套装在该蜗轮减速器的中心轴上，而上述电机或液压马达套装在该蜗轮减速器的输入轴上。并且，该传动装置还包括活动拉杆和风叶拉杆，其中该活动拉杆的内端与该偏心转盘铰连接，而该活动拉杆的外端与风叶拉杆的内端铰连接，风叶拉杆连接风叶。为了使风叶迎风面受风力最大，由该蜗轮减速器驱动的偏心转盘带动该活动拉杆运动，使得风叶拉杆与该活动拉杆的连接点离该支撑盘的轴心最远，从而通过风叶拉杆推拉风叶到与风向垂直位置；为了使风叶迎风面受风力最小，由该蜗轮减速器驱动的偏心转盘带动该活动拉杆运动，使得风叶拉杆与该活动拉杆的连接点离该支撑盘的轴心最近，从而通过风叶拉杆推拉风叶到与风向平行位置。
[0010]根据本发明的另一方面，该传动装置包括由蜗轮减速器驱动的伸缩螺杆，该伸缩螺杆在该蜗轮减速器的中心轴上伸缩，而上述电机或液压马达套装在该蜗轮减速器的输入轴上。该传动装置还包括活动拉杆和风叶拉杆，其中该活动拉杆的内端与该伸缩螺杆铰连接，而该活动拉杆的外端与风叶拉杆的内端铰连接，风叶拉杆连接风叶。为了使风叶迎风面受风力最大，由该蜗轮减速器驱动的伸缩螺杆带动该活动拉杆运动，使得风叶拉杆与该活动拉杆的连接点离该支撑盘的轴心最远，从而通过风叶拉杆推拉风叶到与风向垂直位置；为了使风叶迎风面受风力最小，由该蜗轮减速器驱动的伸缩螺杆带动该活动拉杆运动，使得风叶拉杆与活动拉杆的连接点离该支撑盘的轴心最近，从而通过风叶拉杆推拉风叶到与风向平行位置。
[0011]根据本发明的另一方面，该传动装置包括活动拉杆和风叶拉杆，其中该活动拉杆的内端与该液压油缸的活塞杆铰连接，而该活动拉杆的外端与该风叶拉杆的内端铰连接，该风叶拉杆的外端连接该风叶。为了使风叶迎风面受风力最大，由该活塞杆带动该活动拉杆运动，使得该风叶拉杆与该活动拉杆的连接点离该支撑盘的轴心最远，从而通过该风叶拉杆推拉该风叶到与风向垂直位置；为了使风叶迎风面受风力最小，由该活塞杆带动该活动拉杆运动，使得该风叶拉杆与该活动拉杆的连接点离该支撑盘的轴心最近，从而通过该风叶拉杆推拉该风叶到与风向平行位置。
[0012]本发明还提供了一种垂直轴风力发电系统，其包括上述多种智能迎风装置中的至少一种以及控制系统，通过控制系统控制上述的电机、液压马达或液压油缸带动上述至少一种传动装置运动到需要的角度、位置，从而推拉风叶到合适的角度。
[0013]提供了一种风叶智能迎风装置，包括:多个风叶；支撑盘；旋转架，所述旋转架的外端与风叶的背面连接从而使所述风叶在所述旋转架上自由转动，所述旋转架的内端连接所述支撑盘；传动装置，所述传动装置根据风向和/或风速推拉所述风叶到期望位置，其中所述传动装置由固定到所述旋转架的蜗轮减速器和套装在所述蜗轮减速器的输入轴上的直流电机或液压马达驱动。
[0014]一方面，所述传动装置还可以包括由所述蜗轮减速器驱动的偏心转盘，其中所述偏心转盘的中心套装在所述蜗轮减速器的中心轴上。所述传动装置还包括活动拉杆和风叶拉杆，其中所述活动拉杆的内端与所述偏心转盘铰连接，而所述活动拉杆的外端与所述风叶拉杆的内端铰连接，所述风叶拉杆的外端连接所述风叶。为了使风叶迎风面受风力最大，由所述蜗轮减速器驱动的偏心转盘带动所述活动拉杆运动，使得所述风叶拉杆与所述活动拉杆的连接点离所述支撑盘的轴心最远，从而通过所述风叶拉杆推拉所述风叶到与风向垂直位置；为了使风叶迎风面受风力最小，由所述蜗轮减速器驱动的偏心转盘带动所述活动拉杆运动，使得所述风叶拉杆与所述活动拉杆的连接点离所述支撑盘的轴心最近，从而通过所述风叶拉杆推拉所述风叶到与风向平行位置。
[0015]另一方面，所述传动装置还包括由所述蜗轮减速器驱动的伸缩螺杆，所述伸缩螺杆在所述蜗轮减速器的中心轴上伸缩。所述传动装置还可以包括活动拉杆和风叶拉杆，其中所述活动拉杆的内端与所述伸缩螺杆铰连接，而所述活动拉杆的外端与所述风叶拉杆的内端铰连接，所述风叶拉杆的外端连接所述风叶。为了使风叶迎风面受风力最大，由所述蜗轮减速器驱动的伸缩螺杆带动所述活动拉杆运动，使得所述风叶拉杆与所述活动拉杆的连接点离所述支撑盘的轴心最远，从而通过所述风叶拉杆推拉所述风叶到与风向垂直位置；为了使风叶迎风面受风力最小，由所述蜗轮减速器驱动的伸缩螺杆带动所述活动拉杆运动，使得所述风叶拉杆与所述活动拉杆的连接点离所述支撑盘的轴心最近，从而通过所述风叶拉杆推拉所述风叶到与风向平行位置。
[0016]还提供了一种风叶智能迎风装置，包括:多个风叶；支撑盘；旋转架，所述旋转架的外端与风叶的背面连接从而使所述风叶在所述旋转架上自由转动，所述旋转架的内端连接所述支撑盘；传动装置，所述传动装置根据风向和/或风速推拉所述风叶到期望位置，其中所述传动装置由固定到所述旋转架的液压油缸驱动。所述传动装置还包括活动拉杆和风叶拉杆，其中所述活动拉杆的内端与所述液压油缸的活塞杆铰连接，而所述活动拉杆的外端与所述风叶拉杆的内端铰连接，所述风叶拉杆的外端连接所述风叶。为了使风叶迎风面受风力最大，由所述活塞杆带动所述活动拉杆运动，使得所述风叶拉杆与所述活动拉杆的连接点离所述支撑盘的轴心最远，从而通过所述风叶拉杆推拉所述风叶到与风向垂直位置；为了使风叶迎风面受风力最小，由所述活塞杆带动所述活动拉杆运动，使得所述风叶拉杆与所述活动拉杆的连接点离所述支撑盘的轴心最近，从而通过所述风叶拉杆推拉所述风叶到与风向平行位置。
[0017]提供了一种垂直轴风力发电系统，包括:如上所述的风叶智能迎风装置；发电机输入轴；以及智能控制装置，其中所述风叶智能迎风装置的支撑盘直接同轴固定在所述发电机输入轴上与其同步转动，或者所述支撑盘通过传动机构附连到所述发电机输入轴上从而相对所述发电机输入轴同步转动，其中所述智能控制装置控制所述