专利名称：十二风轮风力发电机的制作方法
技术领域：
十二风轮风力发电机属于电力机械领域。
技术背景现代风力发电技术越来越受人们重视，新技术层出不穷。本人申报了新型风力发 电机项目，申请号2009100192532，其特征是，由塔架、风叶及风叶轴、发电机、变速器、变频 器、变压器、机座及电力传输线构成；变压器安装在发电机的下方；变频器安装在变压器前 端或后端的外壳上；发电机和风叶轴、变压器的两端都有导流罩。
发明内容本项目吸收了新型风力发电机的有益特征，并在此基础上设计出一种十二风轮风 力发电机，其特征是，有塔架、四个前风轮、四个中风轮、四个后风轮、一个尾翼、四个风轮 轴、两个加速齿轮轴、八个加速齿轮、制动机构、发电机、变频器和变压器构成；十二个风轮 同时从风流取力，风轮的旋转动力经过两级加速后传递给发电机轴，从而发出电力。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，塔架有混凝土底座、固定架、旋转架构成； 塔架俯视是一个带外接圆的正方形，风轮轴与正方形的对角线平行；旋转架在固定架上方， 它有四个立柱、连接杆、斜拉杆、脚轮构成；旋转架可以围绕中心轴线旋转；四个立柱底部 各有一个脚轮，脚轮的外缘有一个凸缘；四个立柱下端外侧各有一个固接的凸铁；固定架 紧固在混凝土底座上，其頂部有一个圆形轨道和一个盖板；盖板是圆形，其中部有比旋转架 底部外接圆略大的圆孔，盖板的内边缘盖住立柱下端部的凸铁。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个前风轮中上下两个风轮相同，每个风 轮至少有六个叶片，它们的外缘都有齿条；左右两个风轮相同，每个风轮至少有三个叶片； 外缘有齿条的风轮也是一级加速齿轮组的主动齿轮，其中前端下面的一个风轮(4)有制动 机构；制动机构有风轮G)、制动钳、支架、反正扣丝杠和手摇柄构成；当风轮转速过高或者 需要检修時，摇动手摇柄，则制动钳夹紧风轮(4)的外缘，可以使风轮減速，直至停止转动。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个中风轮上下两个风轮相同，每个风轮 至少有三个叶片；左右两个风轮相同，每个风轮至少有六个叶片，它们的外缘都有齿条，该 风轮也是一级加速齿轮组的主动齿轮，与其配套的被动齿轮与前风轮的一级加速齿轮组的 被动齿轮在同一个轴上。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个前风轮和四个中风轮有减速机构，有 齿条的叶片的减速机构工作原理是每个叶片都分成内段、中段、外段；风轮套上固接一个 叶片转轴，叶片转轴穿过叶片内段并固接在内段外端面上，还穿过叶片中段中的轴套，并且 穿过叶片中段，继续穿过叶片外段内端面的轴套和加固版上的轴套，然后用螺栓紧固在叶 片外段的端面板和加固板上的轴套上，并且在叶片转轴外端用开口销锁住；叶片外段加固 版上固接一个圆柱，该圆柱的底部有一个弹簧(38)，圆柱的另一端插上一个套管，该套管内 端部有一个细径，细径上有一个斜面，套管内端部侧面有一个气孔；弹簧(38)顶住套管口部，套管的内端部细径插入叶片中段截面的小孔中；在风力过强时风轮转速加快，离心力使 所述的套管向外运动，克服弹簧(38)的阻力，套管内端部细径从叶片中段的小孔中退出， 风流推动该叶片中段转动一个角度，从而使该叶片中段基本停止取力做工，实现风轮减速 运行；前风轮叶片中段内部两端各固接一个铁臂，铁臂的另一端分别伸入前风轮叶片外段 内部和前风轮叶片内段内部，并压住一个弹簧(35)，弹簧(3 的另一端分别顶在前风轮 叶片外段的背风面和前风轮叶片内段的背风面上；在风流推动该叶片中段转动一个角度 时，需要克服弹簧(35)的阻力，在风力减小时，前风轮叶片中段在弹簧(35)作用下复位回 到工作状态。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个前风轮和四个中风轮无齿条的叶片 的减速机构工作原理是每个叶片都分成内外两段；风轮套上固接一个叶片转轴，叶片转 轴的穿过叶片内段并固接在内段中的加固板和内段外端面上，继续穿过叶片外段内端面和 加固版上的轴套，然后在叶片转轴外端用开口销锁住；叶片外段转动及其复位的动作原理 与有齿条的叶片相同。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个后风轮相同，每个风轮至少有三个叶 片；叶片可以是机翼型，也可以是螺旋曲板型。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，一级加速被动齿轮轴的前端和后部各有 一个一级加速被动齿轮，所述的一级加速被动齿轮同时与两个一级加速主动齿轮的齿条啮 合；一级加速被动齿轮轴的后端有一个尾翼，该尾翼固接在一级加速被动齿轮轴的尾翼轴 套上。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，八个加速齿轮的齿轮轴套与齿圈之间都 是利用叶片作辐条式连接，并且叶片的截面都是机翼形；四个一级加速主动齿轮都是在叶 片的外端面紧固一圈弧形齿条而成的；与一级加速被动齿轮同轴的二级加速主动齿轮带动 二级加速被动齿轮转动。所述的十二风轮风力发电机，其特征是，发电机两个端盖的轴向剖面是流线型；发 电机轴与二级加速被动齿轮轴是同一根轴。本项目的有益效果是，十二个风轮同时从风流取力做工，同一设施迎面风道的风 流被上、下、左、右、前、中、后十二个风轮反复利用，因而对风力的利用更加完美，可以实现 空前的发电效率。
附图1为十二风轮风力发电机正视图，从中可见一级加速主动齿轮1和4、一级加 速被动齿轮2、前风轮3、制动钳5、反正扣丝杠6、固定架7、二级加速主动齿轮8、二级加速 被动齿轮9、发电机端盖10、发电机11、连接杆12、立柱13、盖板14、风轮轴套15、下风轮轴 16、发电机轴17、左风轮轴18、上风轮轴19、圆形轨道20、脚轮21、凸铁22、一级加速主动齿 轮23、中风轮24和29、后风轮25,26和27、尾翼28。与左风轮轴18处于同一水平面的还有右风轮轴和一级減速被动齿轮轴，左风轮 轴18上的前风轮3前面的部份是一级减速被动齿轮轴，而右风轮轴更在一级減速被动齿轮 轴的后面。附图2为外缘有齿条的风轮的叶片减速机构图，从中可见风轮套30、叶片内段31、叶片转轴32、葉片中段33、铁臂34、弹簧；35、套管36、圆柱37、弹簧38、加固板39、开口销 40、叶片外段41。附图3为外缘无齿条的风轮的叶片减速机构图，从中可见风轮套30、叶片转轴32、 铁臂33、弹簧35、套管36、圆柱37、弹簧38、加固板39、开口销40、叶片外段41。
具体实施方式
如附图1所示，风轮轴16和19前端的两个前风轮1和4的外缘有齿条，其中前端 下面的一个风轮4有制动机构。制动机构有风轮4、制动钳5、支架、反正扣丝杠6和手摇柄 构成。当风轮转速过高或者需要检修时，摇动手摇柄，则制动钳夹紧风轮4的外缘，可以使 风轮減速，直至停止转动。风轮1和4也是一级加速齿轮组的主动齿轮；一级加速被动齿轮2同时与前风轮 1和4的齿条啮合，该两个风轮轴的后部各有一个中风轮M和四，而其后端各有一个后风 轮26和27。左风轮轴18前端的风轮3的外缘无齿条，而其后部的左中风轮23的外缘有齿条， 该风轮也是一级加速齿轮组的主动齿轮；一级加速后被动齿轮同时与左中风轮23和右中 风轮的齿条啮合。左右风轮轴后端各有一个后风轮25。十二个风轮带动四个一级加速主动齿轮(该四个一级加速主动齿轮也在十二个 风轮之内)，四个一级加速主动齿轮带动一级加速被动齿轮3和同轴的后部另一个一级加 速被动齿轮，与一级加速被动齿轮同轴的二级加速主动齿轮8带动二级加速被动齿轮9，与 二级加速被动齿轮9同轴的发电机轴17转动，从而发出电力。四个立柱13底部各有一个脚轮21，脚轮21在圆形轨道20上行走，脚轮21上的凸 缘可以防止其脱轨。盖板14是圆形，其中部有比塔架底部外接圆略大的圆孔，盖板14的内边缘盖住立 柱下端外侧固接的凸铁22，盖板14紧固在固定架7上。强风吹来时，如果塔架的某一立柱撅起来，由于盖板6压住了立柱下端部外侧的 凸铁22，所以可以保证塔架不会倾倒。发电机11的两个端盖10的轴向剖面是流线型，这样设计可以减少风的阻力。为了确保本项目在使用中能够正面迎风，设计了三重保证措施前风轮小，中风轮 大；风轮轴前短后长；有一个尾翼。尾翼观位于一级加速被动齿轮轴的后端，通过一个轴套与一级加速被动齿轮轴 连接。通常在一级加速被动齿轮轴转动时，尾翼不会转动，因为尾翼要转动，就需要克服风 流的惯性力；而当一级加速被动齿轮轴转速加快，与尾翼轴套的摩擦力大于风流的惯性力 时，尾翼则会缓慢转动。尾翼是否转动不会影响尾翼作用的发挥。如附图2所示，外缘有齿条的风轮叶片减速机构的工作原理是每个叶片都分成内段31、中段 33、外段41 ；叶片转轴32和叶片内端都固接在前风轮套30上，转轴32穿过叶片内段31并 与内段外端面固接，穿过叶片中段中的轴套，并且穿过叶片中段33，插入叶片外段41的内 端面板和加固板39上的轴套中，然后用螺栓紧固在叶片外段的内端面板和加固板上的轴 套上，并且在叶片转轴外端用开口销40锁住。[0030]风轮齿条紧固在风轮叶片外段41外端面上，所以风轮叶片外段不能转动，而风轮 叶片中段33可以绕叶片转轴32转动。叶片外段加固版39上固接一个圆柱37，圆柱37上有一个弹簧38，圆柱37的另一 端插上一个套管36，套管36内端部有一个细径，细径上有一个斜面，套管36内端部侧面有 一个气孔；弹簧38顶住套管口部，套管的顶部细径插入叶片中段33外端面的小孔中。叶片中段33舆叶片内段31之間的转动机构舆叶片中段33舆叶片外段41之間的 转动机构相同。在风力过强时风轮转速加快，离心力使套管36向外运动，克服弹簧38的阻力，套 管内端部的细徑从叶片中段33外端面的小孔中退出，风流推动该叶片中段转动一个角度， 从而停止取力做工，实现减速运行。风轮叶片中段内部两端各固接一个铁臂34，铁臂34的另一端分别伸入叶片内段 和叶片外段内部，并压住一个弹簧35，弹簧35的另一端分别顶在风轮叶片的背风面上。在风流推动叶片中段33转动一个角度时，需要克服弹簧35的阻力，在风力减小 时，风轮叶片中段在弹簧35作用下复位回到工作状态。如附图3所示，外缘无齿条的风轮叶片减速机构的工作原理是每个叶片都分成内段、外段；风 轮叶片外段可以转动，叶片转轴32较短；叶片转轴32内端固接在风轮套30上，叶片转轴 32穿过并固接在叶片内段加固板和外端面上；而其外端插入叶片外段的内端面板和加固 板33上的轴套中，并且在叶片转轴32外端用开口销锁住。在风力过强时风轮转速加快，离心力使套管36向外运动，克服弹簧38的阻力，套 管顶部从叶片内段的小孔中退出，风流推动该叶片外段转动一个角度，从而停止取力做工， 实现减速运行。中风轮叶片外段内部固接一个铁臂34，铁臂34的另一端伸入风轮叶片内段内部 并压住一个弹簧35。在风流推动叶片外段41转动一个角度时，需要克服弹簧35的阻力；在风力减小 时，风轮叶片外段41在弹簧35作用下复位回到工作状态。
权利要求1.十二风轮风力发电机，其特征是，有塔架、四个前风轮、四个中风轮、四个后风轮、一 个尾翼、四个风轮轴、两个加速齿轮轴、八个加速齿轮、制动机构、发电机、变频器和变压器 构成；十二个风轮同时从风流取力，风轮的旋转动力经过两级加速后传递给发电机轴，从而 发出电力。
2.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，塔架有混凝土底座、固定 架、旋转架构成；塔架俯视是一个带外接圆的正方形，风轮轴与正方形的对角线平行；旋转 架在固定架上方，它有四个立柱、连接杆、斜拉杆、脚轮构成；旋转架可以围绕中心轴线旋 转；四个立柱底部各有一个脚轮，脚轮的外缘有一个凸缘；四个立柱下端外侧各有一个固 接的凸铁；固定架紧固在混凝土底座上，其頂部有一个圆形轨道和一个盖板；盖板是圆形， 其中部有比旋转架底部外接圆略大的圆孔，盖板的内边缘盖住立柱下端部的凸铁。
3.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个前风轮中上下两个风 轮相同，每个风轮至少有六个叶片，它们的外缘都有齿条；左右两个风轮相同，每个风轮至 少有三个叶片；外缘有齿条的风轮也是一级加速齿轮组的主动齿轮，其中前端下面的一个 风轮(4)有制动机构；制动机构有风轮G)、制动钳、支架、反正扣丝杠和手摇柄构成；当风 轮转速过高或者需要检修時，摇动手摇柄，则制动钳夹紧风轮的外缘，可以使风轮減 速，直至停止转动。
4.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个中风轮上下两个风轮 相同，每个风轮至少有三个叶片；左右两个风轮相同，每个风轮至少有六个叶片，它们的外 缘都有齿条，该风轮也是一级加速齿轮组的主动齿轮，与其配套的被动齿轮与前风轮的一 级加速齿轮组的被动齿轮在同一个轴上。
5.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个前风轮和四个中风轮 有减速机构，有齿条的叶片的减速机构工作原理是每个叶片都分成内段、中段、外段；风 轮套上固接一个叶片转轴，叶片转轴穿过叶片内段并固接在内段外端面上，还穿过叶片中 段中的轴套，并且穿过叶片中段，继续穿过叶片外段内端面的轴套和加固版上的轴套，然后 用螺栓紧固在叶片外段的端面板和加固板上的轴套上，并且在叶片转轴外端用开口销锁 住；叶片外段加固版上固接一个圆柱，该圆柱的底部有一个弹簧(38)，圆柱的另一端插上 一个套管，该套管内端部有一个细径，细径上有一个斜面，套管内端部侧面有一个气孔；弹 簧(38)顶住套管口部，套管的内端部细径插入叶片中段截面的小孔中；在风力过强时风轮 转速加快，离心力使所述的套管向外运动，克服弹簧(38)的阻力，套管内端部细径从叶片 中段的小孔中退出，风流推动该叶片中段转动一个角度，从而使该叶片中段基本停止取力 做工，实现风轮减速运行；前风轮叶片中段内部两端各固接一个铁臂，铁臂的另一端分别伸 入前风轮叶片外段内部和前风轮叶片内段内部，并压住一个弹簧(35)，弹簧(3 的另一端 分别顶在前风轮叶片外段的背风面和前风轮叶片内段的背风面上；在风流推动该叶片中段 转动一个角度时，需要克服弹簧(35)的阻力，在风力减小时，前风轮叶片中段在弹簧(35) 作用下复位回到工作状态。
6.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个前风轮和四个中风轮 无齿条的叶片的减速机构工作原理是每个叶片都分成内外两段；风轮套上固接一个叶片 转轴，叶片转轴的穿过叶片内段并固接在内段中的加固板和内段外端面上，继续穿过叶片 外段内端面和加固版上的轴套，然后在叶片转轴外端用开口销锁住；叶片外段转动及其复位的动作原理与有齿条的叶片相同。
7.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，四个后风轮相同，每个风轮 至少有三个叶片；叶片可以是机翼型，也可以是螺旋曲板型。
8.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，一级加速被动齿轮轴的前 端和后部各有一个一级加速被动齿轮，所述的一级加速被动齿轮同时与两个一级加速主动 齿轮的齿条啮合；一级加速被动齿轮轴的后端有一个尾翼，该尾翼固接在一级加速被动齿 轮轴的尾翼轴套上。
9.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，八个加速齿轮的齿轮轴套 与齿圈之间都是利用叶片作辐条式连接，并且叶片的截面都是机翼形；四个一级加速主动 齿轮都是在叶片的外端面紧固一圈弧形齿条而成的；与一级加速被动齿轮同轴的二级加速 主动齿轮带动二级加速被动齿轮转动。
10.根据权利要求1所述的十二风轮风力发电机，其特征是，发电机两个端盖的轴向剖 面是流线型；发电机轴与二级加速被动齿轮轴是同一根轴。
专利摘要十二风轮风力发电机属于电力机械领域。本项目有塔架、四个前风轮、四个中风轮、四个后风轮、一个尾翼、四个风轮轴、两个加速齿轮轴、八个加速齿轮、制动机构、发电机、变频器和变压器构成；十二个风轮同时从风流取力，风轮的旋转动力经过两级加速后传递给发电机轴，从而发出电力。本项目的有益效果是，十二个风轮同时从风流取力做工，同一设施迎面风道的风流被上、下、左、右、前、中、后十二个风轮反复利用，因而对风力的利用更加完美，可以实现空前的发电效率。
文档编号F03D9/00GK201874751SQ201020218568
公开日2011年6月22日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者任树华 申请人:任树华