专利名称：大中型风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新能源和可再生能源发电机，特别是一种大中型风力发电机。
背景技术：
石油和其他化石燃料对环境污染很大且将很快用尽，必须大力开发利用可再生能源，用它来生产洁净的电。现国内外生产使用的大中型风力发电机很多，几乎全是一个样，都存在不少问题:一是结构不合理，性能较低；二是体积和重量大，塔又高又粗，要建又大又深的基础，所需的投资很大；三是要求风速高，能达到的时间短，单机发电量少，加上投资大，还贷付息时间长，造成发电的成本很高；四是难制造、难运输、难安装、难修理；五是使用寿命短，不够安全。因此，目前的大中型风力发电机必须改善。
发明内容本实用新型的目的，是消除上述存在的缺点，提供一种大中型风力发电机，使取之不尽，用之不竭的清洁、安全、廉价的风能变成电能。为了达到上述目的，本实用新型的技术措施是:一种大中型风力发电机,它把横的动力变为竖的动力，把很重的发电机从支承塔顶部移放到塔底的基础上，风轮机构通过一供其沿水平面转动的转动机构安装在支承塔上部，该风轮机构的水平传动轴一端为带动其转动的风轮，另一端为风向舵，水平传动轴通过两个轴承座安装在转动机构上，水平传动轴的中部位置安装有大伞形齿轮，与其啮合的小伞形齿轮安装在垂直传动轴上，垂直传动轴向下延伸与安装在支承塔底部的发电机转轴连接。风轮为螺旋桨式，为捕获更多风能，风轮的直径可根据发电机功率要求加大，风轮的风叶可由通常的2 3片，增至6 9片，风叶的形状类似直升飞机的机翼，风叶的材质为碳纤维。发电机为永磁发电机，转轴上下端向外伸出，其上轴头通过法兰与垂直传动轴连紧，下轴头安装承重轴承，承重轴承固定在支承塔底部的基础上。因发电机能安在支承塔底部的基础上，其功率可任意选择，把风力发电机做成特大型、大型、中型和小型多种等级。支承塔用角钢制成，为上小下大四方形网络状，可高可低，可大可小，其底部安装在混凝土或钢质材料制成的基础上，在塔顶和塔底安有上下工作仓。在支承塔顶安有用角铁制成的圆形大转盘，大转盘上面为滑轨，水平转动轴通过两组轴承固定在滑轨上，可以随风向转动360度，大转盘下面连接在支承塔顶部。大小伞形齿轮的传动比为1:3 8，风向舵为鱼尾形，安在水平传动轴的一端和大转盘边上。控制器安在风轮后面，风速计和传感器安在支承塔顶上，在上工作仓内还安有电脑和电动机。因很重的发电机可由塔顶移到塔底的基础上，塔的强度可降低，可将塔身适当缩小，将钢板制作的园筒状改为用角钢制作的网络状，大量减少钢材和重量，约可减少40%。因塔的承重量减轻，利于加高，并将风轮加大，增加风叶，改进风叶形状与攻角，可捕获更多风能；通过改进传动方式，可大幅增加变速倍数，提高发电机转速，约可增加发电
量 20%ο因发电机可放在塔底的基础上，利于使用功率大的发电机，提高风力发电机等级。这种风力发电机具有很大灵活性和适应性,可以做成大型、中型、小型,也可以用在陆上、海上，浩热或严寒的地方。因塔身可用角钢制作，发电机可放在塔底的基础上，可简化结构，大量减少制造、运输和安装难度，也利于修理和维护保养，延长使用寿命，不会被大风吹倒，约可减少投资30%，降低单位成本50%，具有很高的经济效益和社会效益，利于推广。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的转动机构的结构示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，本实用新型提供的大中型风力发电机，它把横的动力变为竖的动力，风轮机构通过一供其沿水平面转动的转动机构安装在支承塔I上部，该风轮机构的水平传动轴7 —端为带动其转动的风轮11，另一端为风向舵6，水平传动轴7通过两个轴承座5安装在转动机构上，水平传动轴7的中部位置安装有大伞形齿轮9，与其啮合的小伞形齿轮14安装在垂直传动轴2上，垂直传动轴2向下延伸与安装在支承塔I底部的发电机16转轴连接。支承塔I为中空、边空的四方形，用角钢制成，底部安装在由混凝土或钢质材料制成的基础18上，四边安装横斜拉杆，四角安装拉索20，加强加固支承塔1，塔的高低根据发电机功率、风轮大小和地形确定，内安上下梯，塔顶直径根据大转盘确定，塔身和塔底直径根据塔的高低和坚固要求确定。支承塔I塔顶安装有用铁皮制作的上工作仓8，塔底安装有用铁皮制作的下工作仓19，平时锁住，以防雨、防尘、防盗，并利于对设备进行修理和维护。支承塔I的安装:在陆上安装的，用水泥和砂石浇注成平台，并安上连紧塔脚的螺丝；在水上安装的，先用钻机打出群孔，再用钢筋水泥和砂石浇注成露出水面的管柱，再用钢材建成平台，并安上连紧塔脚的螺丝，以安装支承塔和发电机，基础的所需直径和埋深，根据塔的高低和大小确定。为捕获更多风能，风轮11为螺旋桨式，安装有均匀分布的风叶10，根据风力发电机大小，风轮有6 9片风叶10。风叶的形状要做成类似直升飞机的机翼，材质为碳纤维，重量轻、强度高，还带有柔性。风叶的大小和长短，根据发电机的大小确定。风向舵6伸出长度根据风轮11大小确定，舵尾形状类似鱼尾，其大小和长短根据风轮大小和美观大方确定，其材质为钢材和碳纤维。转动机构包括轴承座5的支座4，每个支座4的两端有带滑轮的滑套22，与固定在支承塔I上部的大转盘13上的滑轨21配合。大转盘13的直径根据风力发电机大小确定。垂直传动轴2的长度根据塔的高低确定，水平传动轴7和垂直传动轴2的轴径根据风力发电机大小确定。大伞形齿轮9和小伞形齿轮14的传动比可根据风力发电机所需转速和变速倍数来确定，例如可为1:5。大伞形齿轮9与小伞形齿轮14安装在齿轮箱里，齿轮箱可固定在塔上，以减轻垂直传动轴对发电机的重压，并防止小伞形齿轮脱扣。发电机16为永磁发电机,转轴上下端向外伸出，其上轴头与垂直传动轴2通过法兰15连紧，下轴头安装承重轴承17，承重轴承17固定在支承塔I底部的基础18表面，进一步减轻垂直传动轴对发电机的重压，并防止小伞形齿轮脱扣。使用的永磁发电机，根据需要的发电量，把发电机功率分为O 5000千瓦以上若干等级。根据发电机功率要求，合理确定风轮直径和叶片数量，以及支承塔高度。在塔顶安装有风速计和传感器3、风轮11后面安装有控制器12，在上工作仓8内安装有电脑和电动机，通过线路连接，如遇风速超过设计值，可以自动改变风叶攻角，减少迎风面积，以保证安全。使其具有很高的智能度，可单机自动使用，也利于整个风电场加强管理。
权利要求1.一种大中型风力发电机，其特征在于，它把横的动力变为竖的动力，把很重的发电机从支承塔顶部移放到塔底的基础上，风轮机构通过一供其沿水平面转动的转动机构安装在支承塔(I)上部，该风轮机构的水平传动轴(7) —端为带动其转动的风轮(11)，另一端为风向舵(6)，水平传动轴(7)通过两个轴承座(5)安装在转动机构上，水平传动轴(7)的中部位置安装有大伞形齿轮(9)，与其啮合的小伞形齿轮(14)安装在垂直传动轴(2)上，垂直传动轴(2 )向下延伸与安装在支承塔(I)底部的发电机(16 )转轴连接。
2.根据权利要求1所述的大中型风力发电机，其特征在于，风轮(11)为螺旋桨式，其上有均匀分布6 9片的风叶(10)。
3.根据权利要求1所述的大中型风力发电机，其特征在于，该转动机构包括轴承座(5)的支座(4)，每个支座(4)的两端有带滑轮的滑套(22)，与固定在支承塔(I)上部的大转盘(13)上的滑轨(21)配合。
4.根据权利要求1所述的大中型风力发电机，其特征在于，大伞形齿轮(9)和小伞形齿轮(14)的传动比为1:3 8。
5.根据权利要求1所述的大中型风力发电机，其特征在于，发电机(16)为永磁发电机，转轴上下端向外伸出，其上轴头通过法兰(15)与垂直传动轴(2)连接，下轴头安装承重轴承(17)，承重轴承(17)固定在支承塔(I)底部的基础(18)上。
6.根据权利要求1所述的大中型风力发电机，其特征在于，支承塔(I)用角钢制成，为上小下大四方形网络状。
7.根据权利要求1所述的大中型风力发电机，其特征在于，在风轮(11)后面安装有控制器(12 )，在塔顶安装有风速计和传感器(3 )。
8.根据权利要求1所述的大中型风力发电机，其特征在于，支承塔(I)塔顶安装有上工作仓(8)，塔底安装有下工作仓(19)，在上工作仓(8)内安装有电脑和电动机。
专利摘要一种大中型风力发电机，它把横的动力变为竖的动力，把很重的发电机从支承塔顶部移放到塔底的基础上，风轮机构通过一供其沿水平面转动的转动机构安装在支承塔(1)上部，该风轮机构的水平传动轴(7)一端为带动其转动的风轮(11)，另一端为风向舵(6)，水平传动轴通过两个轴承座(5)安装在转动机构上，水平传动轴的中部位置安装有大伞形齿轮(9)，与其啮合的小伞形齿轮(14)安装在垂直传动轴(2)上，垂直传动轴向下延伸与安装在支承塔底部的发电机(16)转轴连接。本实用新型可简化结构，大量减少制造、运输和安装难度，也利于修理和维护保养，可减少投资，降低成本，利于推广。
文档编号F03D11/00GK202946320SQ201220638630
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者罗卓中 申请人:罗卓中