专利名称：下置发电机风力机的制作方法
下置发电机风力机本发明属于三叶风力机领域， 一种下置式发电机的塔架，所以没 有机舱，也无偏航装置，塔架截面呈扁椭圆形，目的为大浮輝上的风 力机考虑。浮輝能像抛锚的船似的会自动迎接风向，而要求风力机的 重心低，力求重量轻。图l,共同扎根于轮毂A上的大型风轮叶片B(分内叶外叶同轴 两级)、轮撑C，在轮撑C的腰中，固联一大(环形)齿圈l，大齿圈 1与小锥型齿轮2啮合，2以它的竖管轴3把大风轮的动能传到下置 在基面的立式发电机E，驱动发电。轮撑C和大齿圈1都用聚合物基复合材料制成，例如用硼/环氧， 大齿圈1和小锥形齿轮2是两相交轴线的齿轮副，小齿轮2是金属， 大齿圈以齿圈节圆周的n等分拼粘、用螺钉紧固而成，这每一个n 等分的长度取得尽可能长一些,并且看现有设备可适用的模具规格而 定，把齿形用模压铸成型，然后依次排列在大齿圈的基体圆环上，粘 合、螺钉紧固。 -轮毂A用高强度球墨铸铁铸造，并铸有互间120°的三排毂耳 Al (对轮毂的轴线方向视图而言)，每排两个毂耳A1 (铸有孔以增强 轮撑粘接)在三排互间120°毂耳之间，用类似毛竹竹结形状凸起的 环形复合粘接材料加强箍联。粘接大环形齿圈1时，把轮撑C、轮毂A的轴线竖立放置(轮撑 在顶面)，以夹具、工装固定，把大齿圈l上的三个粘合缺口扣在三 排互间120°的轮撑C上，粘住过程中校准齿圈旋转平面与轮毂轴线 垂直。竖管轴3，它只传递转矩为主，若用铝基硼纤维增强复合材料制 成，可减轻相当的竖钢管轴的重量的45%以上。若在竖管轴外层面以 传递转矩受力方向45°角用高强纤维缠绕和环氧粘合，性能更可强 化。现有技术的变桨距风轮，它的轮毂单独用一整套大轴承，再通过 拨盘、拨柱驱动风轮的主轴(而本方案的主轴D是固定不转动)、增 速齿轮箱到发电机，传动链相当长。本方案的竖管轴3与现有技术的主轴相抵；本方案的单级齿轮胜过现有技术的增速齿轮箱；本方案省掉机舱；本方案用大风叶轮的轮撑C的腰中部直接输出风能能量，比现有 技术的整片长叶片以长力臂形式转动轮毂，使轮毂与叶根部位应力集 中可说略胜一筹；而现有的叶根、轮毂必须制成高的刚度、强度，使 用材料多；向大直径风轮发展，阻碍因素很多。特别用在浮镩式风力机群，本方案发电机设置在基面，管理、安装都方便，使浮輝稳定性改善重心低。 塔架用椭圆截面，也为减低风阻。图2是大齿圈1与小锥型齿轮2的防护罩的截面图12是大齿 圈的内护圈环，用胶粘接和自攻螺钉紧固在大齿圈的内环面上；12a 是短阻水环，12b是长阻水环，13是大齿圈的外护圈环，用粘接和螺 钉紧固在大齿圈的外环面上；13a是短阻水环，13b是长阻水环，2a 是小锥型齿轮2的轴，(下接竖管轴3到发电机E)， 2b是槽型覆盖板， 整个形状像自行车的硬边外胎，槽口向着内环面开着口，它是不转动 的，所以在侧壁和槽的环形外底壁上都可设置支撑点，由弯头支撑、 直杆支撑与塔架连接固定。小锥型齿轮2的轴2a放入处在2b的侧壁 开一缺口，待安装后，用复合材料粘接补上缺口。优点①主轴是固定的，只给风轮定心作用，节省转动能耗；② 只用单级齿轮增速，省掉增速齿砝箱和机舱、减少风阻，安装方便； ③发电机设在基面，便于管理、且重心低；④椭圆截面塔架，减少风 阻和叶片尾流冲击大塔架引起的震颤。
图1是下置发电机风力机的侧面图。图2是大齿圈与小齿轮的防护罩局部截面图。
权利要求
1、一种下置发电机风力机，包括内叶、外叶同轴的双级叶片和轮撑共同与轮毂结合成大型三叶风轮，轮撑的作用增强大风轮和架住大(圆环)齿圈，使风轮动能直接从大齿圈驱动小锥型齿轮、经竖管轴到下置式的立式发电机发电。
2、 根据权利要求l所述的下置发电机风力机，特征是大齿圈上 的齿型用它的节圆周的ii等分，取其中一个等分段的长度制成模具， 用高强复合纤维增强树脂材料压制成许多个等分的齿型制品，然后按 ii个制品按节圆周排列在大齿圈上，完成整个大齿圈。
3、 根据权利要求1或2所述的下置发电机风力机，特征是塔架 截面是椭圆形。
4、 根据权利要求1或3所逸的下置发电机风力机，特征是主轴 不转动，只起风轮的定心作用。
5、 根据权利要求1或3所述的下置发电机风力机，特征是省掉 机舱和齿轮箱。
全文摘要
一种下置发电机风力机，由内外叶同轴的双级叶片B、轮撑C共同与轮毂A结合成大型三叶风轮；轮撑C、大(圆环)齿圈1都用复合材料粘联成整体。大齿圈1是与金属的小圆锥齿轮2啮合，并以竖管轴3(例如用铝基硼纤维增强复合材料制成)驱动下置式(在基面)的立式发电机E进行发电。主轴D只给风轮定心作用(不转动)。这种风力机适合于海洋浮簰风力机群，优点是①省去机舱、增速箱，发电机设置在基面，重心低稳定性好；②应用互隔120°的三副轮撑强化大风轮和架稳大齿圈(三点定一圆)；③椭圆截面塔架，减小风阻和叶片尾流冲击大塔架引起的震颤。
文档编号F03D1/00GK101230833SQ20071016476
公开日2008年7月30日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者黄金伦 申请人:黄金伦