一种双叶式风力发电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及风力发电领域，具体地说是一种能够根据风向和风力强弱调节风翼角度的双叶式风力发电装置，包括塔架、机舱、前风叶、后风叶和发电机，其中前风叶包括前方风翼，后风叶包括后方风翼，前方风翼安装在塔架迎着来风方向的一侧，后方风翼安装在塔架朝向去风方向的一侧，可转动的机舱安装在所述塔架上；前方风翼和后方风翼分别通过第一旋转机构和第二旋转机构与第一旋转轴和第二旋转轴相连形成双倍的旋转力，然后通过方向转换机构将力传递到第三旋转轴上，所述第三旋转轴通过增速机构连接发电机发电，在第一旋转轴和第二旋转轴之间还设有角度调节机构用于调节风翼角度。本实用新型能够产生双倍的电力，节省用地，结构紧凑。
【专利说明】—种双叶式风力发电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电领域，具体地说是一种能够根据风向和风力强弱调节风翼角度的双叶式风力发电装置。
【背景技术】
[0002]人们在日常生活中主要通过水力发电、火力发电、原子能发电等方式获取电力，上述发电方式均需要建造大规模的发电设施，而且还要使用大量的诸如石油、煤炭等自然资源，在石油、煤炭等资源几近枯竭的今天，人们需要更加环保节能并且结构简单、容易实现的发电方式来替代上述发电方式。
[0003]常见的环保节能的发电方式有利用太阳能发电、潮汐发电、风力发电等多种形式，其中，最容易实现的就是利用风力发电。
[0004]风力发电是利用空气所具有的流体力学特性，使风翼旋转产生的机械能转化为电能，风力发电只要有适当的条件，即可在任何地方利用无公害无限制的风力生产电能，既环保又节约用地，适合大规模生产电力，也降低了生产成本，是具有竞争力的新能源发电技术。
[0005]常见的风力发电装置一般为利用风力推动风翼转动，进而驱动发电机旋转发电的螺旋桨式风力发电装置，安装简单，不会产生废弃物，但需要有庞大的圆筒形立柱支撑，因而占地较多，并且要由风翼带动主轴旋转，再由主轴带动发电机发电，这使得风力发电装置对风向和风力强弱的自我调节能力不够灵活，因此在风力强的时候会给主轴以及与主轴相连的齿轮、发电机等带来过大的负荷，常引发破坏性的故障，而且在强风作用下，迎着来风方向的前方风翼会向后方弯屈，常常触碰到塔架引起设备损坏，需要经常修复，而且所述风力发电装置通过主轴传动旋转力，为了达到增速的目的，常分阶段利用齿轮装置增速，因而具有齿轮结构复杂，负荷过重的缺点。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种能够根据风向和风力强弱调节风翼角度的双叶式风力发电装置，能够防止风翼、主轴、连接装置等的损坏，发生强风时，也能防止风翼触碰到塔架发生事故，结构简单。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0008]一种双叶式风力发电装置，包括塔架、机舱、前风叶、后风叶、第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、方向转换机构、第一旋转机构、第二旋转机构、角度调节机构和发电机，其中前风叶包括均布设置的前方风翼，后风叶包括均布设置的后方风翼，所述前方风翼安装在塔架迎着来风方向的一侧，所述后方风翼安装在塔架朝向去风方向的一侧，机舱安装在所述塔架上；第一旋转轴、第二旋转轴和方向转换机构设置于所述机舱内，且所述第一旋转轴和第二旋转轴分别设置在所述方向转换机构的两侧，第三旋转轴和发电机设置于所述塔架内，且所述第三旋转轴一端通过所述方向转换机构分别与所述第一旋转轴和第二旋转轴相连，另一端与发电机相连；所述第一旋转机构包括前轮毂，所述第二旋转机构包括后轮毂，所述第一旋转轴和第二旋转轴远离所述方向转换机构的一端分别与所述第一旋转机构的前轮毂以及所述第二旋转机构的后轮毂相连，所述前方风翼安装在所述第一旋转机构上，所述后方风翼安装在所述第二旋转机构上；在第一旋转轴和第二旋转轴之间设有角度调节机构，所述角度调节机构安装在第三旋转轴与所述第一旋转轴和第二旋转轴相连一端的端面上，角度调节机构分别通过穿过所述第一旋转轴的第一移动轴、以及穿过所述第二旋转轴的第二移动轴与第一旋转机构和第二旋转机构相连；所述角度调节机构包括小齿轮、第一齿条、第二齿条和旋转电机，所述旋转电机与小齿轮连接，第一齿条和第二齿条分别与所述小齿轮啮合，且所述第一齿条和第二齿条远离所述小齿轮的一端分别与所述第一旋转轴和第二旋转轴相连。
[0009]所述方向转换机构包括与所述第一旋转轴相连的第一伞齿轮，与所述第二旋转轴相连的第二伞齿轮，以及与所第三旋转轴远离发电机的一端相连的第三伞齿轮，所述第一伞齿轮和第二伞齿轮分别与第三伞齿轮相啮合。
[0010]所述角度调节机构包括基座、齿轮箱和导向副件，所述角度调节机构通过基座安装在所述第三旋转轴的端面上，齿轮箱设置于所述基座上，且所述齿轮箱下端设有连接轴，所述齿轮箱的连接轴通过轴承支承安装在所述基座内，导向副件设置于所述齿轮箱内，所述导向副件包括分别安装在所述第一齿条和第二齿条上的导轨和安装在齿轮箱上的导槽，所述导轨设置在所述导槽中。
[0011 ] 所述第一旋转机构包括旋转部件、支承架、固定杆、旋转轴、滑动副件、起动轴、轴承部件、连接副件和旋转副件，所述第一移动轴通过轴承支承安装在所述旋转部件内，沿所述第一移动轴的轴向方向看去，在所述旋转部件的外侧设有与所述前方风翼的数量相同且均匀分布的支承架，且所述支承架分别垂直于第一移动轴安装在所述旋转部件的外圆周面上，固定杆垂直设置于所述支承架远离所述第一移动轴的一端，所述固定杆内设有通孔，所述旋转轴的一端通过轴承支承安装在所述固定杆的通孔内，所述旋转轴的另一端与滑动副件相连，且在所述滑动副件上设有与所述旋转轴的轴向相垂直的滑孔，起动轴的一端插入所述滑动副件的滑孔内，另一端与轴承部件相连，旋转副件通过连接副件与所述轴承部件相连，所述前方风翼可转动地安装在所述旋转副件上，所述起动轴在工作时绕所述前方风翼的中心轴线旋转，所述旋转副件设置在前轮毂内。
[0012]所述第二旋转机构包括后轮毂、旋转部件、支承架、固定杆、旋转轴、滑动副件、起动轴、连接副件和旋转副件，所述第二移动轴通过轴承支承安装在所述旋转部件内，沿所述第二移动轴的轴向方向看去，在旋转部件的外侧设有与所述后方风翼数量相同且均匀分布的支承架，且所述支承架分别垂直于第二移动轴安装在所述旋转部件的外圆周面上，固定杆垂直设置于所述支承架远离所述第二移动轴的一端，所述固定杆内设有通孔，所述旋转轴的一端通过轴承支承安装在所述固定杆的通孔内，所述旋转轴的另一端与滑动副件相连，且在所述滑动副件上设有与所述旋转轴的轴向相垂直的滑孔，起动轴的一端插入所述滑动副件的滑孔内，另一端通过连接副件与旋转副件相连，所述后方风翼可转动地安装在所述旋转副件上，所述起动轴在工作时绕所述后方风翼的中心轴线旋转，所述旋转副件设置在后轮毂内。
[0013]所述第一移动轴和第二移动轴的中心轴线，以及前方风翼的和后方风翼的旋转中心均位于一条直线上。
[0014]所述机舱与前方风翼之间，以及所述机舱与后方风翼之间设有密封件，所述密封件分别设置于前轮毂与第一旋转轴之间以及后轮毂与第二旋转轴之间。
[0015]所述密封件包括第一突起部分和第二突起部分，所述第一突起部分和第二突起部分上分别设有突起片，所述突起片交叉插入设置。
[0016]所述第三旋转轴和发电机之间设有增速机构。
[0017]所述增速机构与所述第三旋转轴连接，所述增速机构包括齿轮箱、旋转内齿轮、固定内齿轮、上部齿轮、下部齿轮、太阳齿轮和连接轴，所述固定内齿轮与旋转内齿轮同心设置，所述旋转内齿轮可转动地设置于所述齿轮箱内，所述固定内齿轮固定安装在所述齿轮箱内，太阳齿轮设包括设置于所述旋转内齿轮中心处的上部中心齿轮，以及设置于所述固定内齿轮中心处的下部中心齿轮，上部齿轮分别与所述旋转内齿轮以及上部中心齿轮啮合，下部齿轮分别与所述固定内齿轮以及下部中心齿轮啮合，连接轴穿过所述上部中心齿轮和下部中心齿轮并与所述发电机相连，所述固定内齿轮的齿数少于所述旋转内齿轮。
[0018]本实用新型的优点与积极效果为:
[0019]1、本实用新型以机舱为中心在其前后方各自安装有由前方风翼构成的前风叶和由后方风翼构成的后风叶，能够产生双倍的电力，且减少制造成本，节省用地，适合大功率发电的环保项目。
[0020]2、本实用新型能够根据来风的强弱调节风翼的角度，防止风翼破坏主轴以及与其连接的其他装置。
[0021]3、本实用新型构成前风叶的前方风翼在使用时，向来风的方向倾斜一定角度，能够防止强风情况下引起风翼弯屈。
[0022]4、本实用新型通过主轴传输动力时，设有增速机构，可提高传动效率，且构造简单，减少负荷。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的主视图，
[0024]图2为本实用新型的左视图，
[0025]图3为图2中机舱的结构示意图，
[0026]图4为图3中前轮毂一端的局部结构示意图，
[0027]图5为图4中第一旋转机构的局部放大图，
[0028]图6为图5第一旋转机构的左视图，
[0029]图7为图6中第一旋转机构的旋转部分的结构示意图，
[0030]图8为图3中密封部分的局部放大图，
[0031]图9为图3中后轮毂一端的局部结构示意图，
[0032]图10为图9第二旋转机构的结构示意图，
[0033]图11为图3中旋转副件和方向转换部分的结构示意图，
[0034]图12为图11中角度调节机构的结构示意图，
[0035]图13为图12中角度调节机构的剖视图，
[0036]图14为本实用新型前后方风翼随风力强弱调节角度的状态图，[0037]图15为图3中增速机构的结构示意图，
[0038]图16为图15中增速机构的放大图，
[0039]图17为图16中A-A剖视图，
[0040]图18为图16中B-B剖视图，
[0041]图19为图15中增速机构的在另一结构示意图，
[0042]图20为图3中制动部分的结构示意图，
[0043]图21为图20中制动部分的剖视图。
[0044]其中，2为塔架,4为机舱,6为前方风翼,8为后方风翼，10为旋转副件，20为第一旋转轴，24为第二旋转轴，30为方向转换机构，40为第三旋转轴，41为第三支承副件，42为发电机，50为角度调节机构，52为齿轮箱，54为旋转电机，56为小齿轮，58为第一内齿轮，60为第一移动轴，62为第二内齿轮,64为第二移动轴,66为导向副件，72为防止移动副件,80为第一旋转机构，82为前轮毂,83为旋转部件，90为滑动副件,92为起动轴,94为轴承,96为连接副件，98为旋转副件，198为旋转副件，100为密封副件，110为增速机构，112为齿轮箱，114为旋转内齿轮，116为行星齿轮，122为太阳齿轮，130为固定内齿轮，132为连接轴，140为制动部分，144为制动盘，146为制动卡钳，148为制动副件，180为第二旋转机构，182为后轮毂，183为旋转部件，190为滑动副件，192为起动轴，196为连接副件。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0046]如图1?3以及图11所示，本实用新型包括塔架2、机舱4、前方风翼6、后方风翼
8、方向转换机构30和发电机42等部分，其中所述前方风翼6构成了螺旋桨形的前风叶，所述后方风翼8构成了螺旋桨形的后风叶。
[0047]塔架2的基础由钢筋混凝土建成，设置于山坡、野外或海面上，所述塔架2为柱体结构，且下部横截面积大于上部横截面积，在塔架2的内部安装有第三旋转轴40和发电机42等部件，机舱4可转动地安装在塔架2的上部。
[0048]如图3所示，在机舱4与所述塔架2的连接处设置有使所述机舱4灵活转动的旋转副件10，所述旋转副件10包括与机舱4相连的齿轮箱12以及位于所述齿轮箱12和塔架2之间的轴承14。所述齿轮箱12为圆筒形，上端通过螺栓与机舱4的底部连接。如图15所示，在所述齿轮箱12的内部设置有第三支承副件41，所述第三支承副件41套装在第三旋转轴40外侧，所述第三支承副件41和第三旋转轴40之间设有转动轴承，所述第三支承副件41用于防止第三旋转轴40转动时向外侧晃动。本实施例设置了一个第三支承副件41，可根据实际需要设置多个第三支承副件41。第三旋转轴40与增速机构110连接，增速机构110的齿轮箱112与连接固定板134连接，第三旋转轴40旋转后通过增速机构110的传动带动连接固定板134等随机舱4 一同转动,并驱动发电机42旋转发电。
[0049]如图2?3所示，前方风翼6设置于迎着来风的一侧，所述前方风翼6与设置于机舱4上的前轮毂82连接，所述前轮毂82带动前方风翼6旋转。机舱4的上侧有起方向舵作用的尾翼9，尾翼9作用在于即使有微弱的风，也可以根据风向来转动机舱4，使得机舱4不需要电力驱动，仅仅利用风向的变化便可以转动。
[0050]本实例中的前风叶包括3个前方风翼6，所述前方风翼6以120度的间隔均匀分布，可以根据需要设置前方风翼6的数量，但数量不少于2个。如图2所示，为防止前方风翼6与塔架2碰触，在前方风翼6与塔架2之间设有一定的安装角度α，所述安装角度α为2?4度，最好的安装角度为3度，前方风翼6向来风方向按一定角度倾斜安装还可以使前轮毂82最大限度地靠近塔架2，提高装置运行的安全性。前方风翼6为使来风容易进入，在前轮毂82的前方设置有半球形的轴套16。
[0051]后方风翼8设置于朝向去风方向的一侧,所述后方风翼8与设置于机舱4上的后轮毂182连接,所述后轮毂182带动后方风翼8旋转,且转动方向与前方风翼6的方向相反。本实施例中，后风叶由3个后方风翼8组成，以120度等间隔均匀分布，可以根据需要设置后方风翼8的数量，但数量不少于2个，在与后方风翼8连接的后轮毂182上设置有半球形的轴套18。
[0052]如图1所示，前方风翼6和后方风翼8旋转方向相反是为了达到平衡的目的，如果以相同方向旋转，塔架2和机舱4受到同一个方向过大的离心扭曲力，将引起倾复事故。
[0053]如图2所示，LI为前方风翼6到第三旋转轴40中心的距离，L2为后方风翼8到第三旋转轴40中心的距离，LI与L2之间的比率为1:1.8?2.2，L2大于LI的原因在于，机舱4上需要安装尾翼9，故为使尾翼9工作稳定，能适应各种风向和强度的变化，L2大于LI。
[0054]如图3所示，前轮毂82和后轮毂182分别与第一旋转轴20和第二旋转轴24连接，所述第一旋转轴20可转动地穿过第一支承副件22，所述第二旋转轴24可转动地穿过第二支承副件26，所述第一支承副件22和第二支承副件26固定在机舱4的底板上，所述第一支承副件22和第二支承副件26内部设有轴承。
[0055]如图3和图11所示，第一旋转轴20和第二旋转轴24分别与方向转换机构30相连，所述方向转换机构30包括与第一旋转轴20远离前轮毂82 —端相连的第一伞齿轮32，与第二旋转轴24远离后轮毂182 —端相连的第二伞齿轮34，以及与所第三旋转轴40远离发电机42的一端相连的第三伞齿轮36，第一伞齿轮32和第二伞齿轮34的旋转方向相反并对称设置，所述第一伞齿轮32和第二伞齿轮34分别与第三伞齿轮36相啮合，所述第一伞齿轮32和第二伞齿轮34将合成动力传达给第三伞齿轮36。发电机42安装在塔架2上，方向转换机构30将旋转力传给第三旋转轴40，第三旋转轴40带动发电机42发电。
[0056]如图3所示，机舱4内设有角度调节机构50，所述角度调节机构50位于第一旋转轴20和第二旋转轴24之间，并安装在第三旋转轴40与所述第一旋转轴20和第二旋转轴
24相连一端的端面上，如图12?13所示，所述角度调节机构50包括基座51，安装在所述基座51上的齿轮箱52，安装在所述齿轮箱52内的小齿轮56，与所述小齿轮56连接的带减速机的旋转电机54，以及与所述小齿轮56相哨合的第一齿条58和第二齿条62，所述齿轮箱52内设有导向副件66,所述导向副件66包括分别安装在第一齿条58和第二齿条62上的导轨68和安装在齿轮箱52上的与所述导轨68相配合的导槽70，所述导轨68设置于导槽70内。所述基座51安装在第三旋转轴40上，齿轮箱52下端设有连接轴，所述齿轮箱52的连接轴通过轴承支承安装在所述基座51内，基座51可随第三旋转轴40转动，但齿轮箱52不能转动。
[0057]如图3所示，第一移动轴60和第二移动轴62分别安装在第一旋转轴20和第二旋转轴24内的中空部，第一齿条58带动第一移动轴60移动，所述第一移动轴60与第一旋转机构80相连，所述第一旋转机构80将第一移动轴60的前后动作转换成旋转动作来控制前方风翼6的旋转角度。第二齿条62带动第二移动轴64移动，所述第二移动轴64与第二旋转机构180相连，所述第二旋转机构180将第二移动轴64的前后动作转换成旋转动作来控制后方风翼8的旋转角度。为了防止角度调节机构50发生转动，在第一移动轴60和第二移动轴62上安装有移动防止副件72，如图4和图9所示，移动防止副件72外侧边缘分别与第一旋转轴20和第二旋转轴24两端端面相连，移动防止副件72中心设有滑孔74，第一移动轴60和第二移动轴62分别插入到所述滑孔74中，当第一旋转轴20和第二旋转轴24旋转时，移动防止副件72可以防止插入到所述滑孔74中的第一移动轴60和第二移动轴62发生晃动。
[0058]如图4?7所示，第一旋转机构80包括旋转部件83、支承架84、固定杆86、滑动副件90、起动轴92、轴承部件94、旋转副件98等，所述旋转部件83内设有通孔，所述第一移动轴60通过轴承支承安装在所述旋转部件83的通孔内，沿第一移动轴60的轴向方向看去，在旋转部件83的外侧设有与前方风翼6的数量相同且均匀分布的支承架84，所述支承架84分别垂直于第一移动轴60设置，并通过螺钉安装在所述旋转部件83的外圆周面上；在所述支承架84远离所述第一移动轴60的一端垂直设有固定杆86,在固定杆86上设有可绕所述固定杆86的轴线旋转的旋转轴88，旋转轴88和固定杆86之间设有轴承，滑动副件90与所述旋转轴88相连，在所述滑动副件90上设有与所述旋转轴88的轴向相垂直的滑孔91，第一移动轴60通过旋转部件83、支承架84、固定杆86及旋转轴88带动滑动副件90移动。起动轴92安装在所述滑动副件90的滑孔91内，所述滑动副件90在被第一移动轴60带动移动的同时也沿所述起动轴92移动，起动轴92与轴承部件94相连，所述起动轴92绕所述前方风翼6的中心轴线旋转。为防止前方风翼6在垂直面与塔架2的接触，需使前方风翼6与垂直面形成安装角度α，所述轴承部件94的作用在于补偿滑动副件90相对于所述前方风翼6的中心轴线旋转时产生的偏离扭力。旋转副件98通过连接副件96与轴承部件94连接，所述旋转副件98的另一端与前方风翼6连接，在所述旋转副件98设置在前轮毂82内，且所述旋转副件98和所述前轮毂82之间设有轴承，旋转副件98带动前方风翼6自转。
[0059]如图9?11所示，第二旋转机构180包括旋转部件183、支承架184、固定杆186、滑动副件190、起动轴192、连接副件196和旋转副件198，所述旋转部件183与第二移动轴64相连，且在第二移动轴64的端部与所述旋转部件183之间设有轴承，沿第二移动轴64的轴向方向看去，在旋转部件183的外侧设有与后方风翼8的数量相同且均匀分布的支承架184，所述支承架184分别垂直于第二移动轴64设置，并通过螺钉固定在所述旋转部件183的外圆周面上。在所述支承架184远离所述第二移动轴64的一端设有固定杆186,在固定杆186上设有可绕所述固定杆186的轴线旋转的旋转轴188，旋转轴188和固定杆186之间设有轴承，滑动副件190与所述旋转轴188相连，在所述滑动副件190上设有与所述旋转轴188的轴向垂直的滑孔191，第二移动轴64通过旋转部件183、支承架184、固定杆186及旋转轴188带动所述滑动副件190移动。起动轴192安装在所述滑动副件190的滑孔191内，所述滑动副件190在被第二移动轴64带动移动的同时也沿所述起动轴192移动，从而带动所述起动轴192旋转,起动轴192绕所述后方风翼8的中心轴旋转。旋转副件198通过连接副件196与起动轴192相连，所述旋转副件198设置于后轮毂182内，在所述旋转副件198和后轮毂182之间设有轴承，所述旋转副件198另一端与后方风翼8相连，并带动后方风翼8自转。
[0060]如图8?9所示，为防止机舱4与前方风翼6之间、以及机舱4与后方风翼8之间进入异物而加装了密封件100，所述密封件100分别安装在前方风翼6的前轮毂82和后方风翼8的后轮毂182上，包括第一突起部分102和第二突起部分104，所述第二突起部分104安装在机舱4上，所述第一突起部分102和第二突起部分104上分别设有突起片，所述突起片交叉插入设置。
[0061]如图14所示，前方风翼6和后方风翼8可根据风速调节旋转角度，首先，旋转电机54带动小齿轮56旋转，使第一齿条58和第二齿条62分别最大限度地向两侧移动，并带动第一移动轴60和第二移动轴64分别最大限度地向两侧移动，如图4、图5和图9所示，以分别推动第一旋转机构80的旋转部件83以及第二旋转机构180的旋转部件183移动，进而分别带动第一旋转机构80上的滑动副件90和第二旋转机构180的滑动副件190移动，此时，前方风翼6和后方风翼8根据风向旋转,且所述前方风翼6和后方风翼8旋转方向相反,第一旋转机构80的旋转部件83和第二旋转机构180的旋转部件183在第一移动轴60和第二移动轴64不动的状态下，可分别沿所述第一移动轴60和第二移动轴64的轴向移动。
[0062]第一旋转机构80的滑动副件90和第二旋转机构180的滑动副件190分别使第一旋转机构80的起动轴92和第二旋转机构180的起动轴192分别绕前方风翼6和后方风翼8的中心轴线旋转，此时第一旋转机构80的固定杆86和旋转轴88、以及第二旋转机构180的固定杆186和旋转轴188能够保证转动。所述第一旋转机构80的起动轴92的旋转通过轴承部件94、连接副件96以及旋转副件98使得前轮毂82转动，调节前方风翼6的角度，由于前方风翼6与垂直面有安装角度α，轴承部件94内部的轴承调节第一旋转机构80的起动轴92的上下角度，因而在一定程度上可补偿转动。所述第二旋转机构180的起动轴192通过连接副件196以及旋转副件198使后轮毂182转动，调节后方风翼8的角度，第二旋转机构180由于后方风翼8对垂直面没有倾角，无需起动轴192的上下角度补偿，所以第一旋转机构80不必装有轴承部件94，可直接连接连接副件196。
[0063]图14 (a)中显示初始阶段(低速风向)的状态，图14 (b)中显示仰角调节状态(中速风向)，图14 (c)显示停止状态(高速风向)，即图14 (a)显示风速4米/秒时的初始状态，图14 (b)的状态时前方风翼6和后方风翼8按一定的速度旋转，与风速无关，为此，在正常风速12.5?25米/秒之间，用角度调节机构50调节前方风翼6和后方风翼8的旋转角度，图14 (c)显示风速25米/秒以上的状态，风速在25米/秒以上时，使用本风力发电装置，可引起损坏前方风翼6和后方风翼8的事故，这时要使前方风翼6和后方风翼8的旋转角度处于最大值的状态，以防止风翼损坏。以上是以假设风速条件为前提，改变风速条件可使本发明适合不同的风速条件。
[0064]如图15?21所示，本发明还包括设置于第三旋转轴40和发电机42之间的用于增加旋转速度的增速机构110，增速机构110将得到的旋转力增速后送到发电机42来发电，本发明也可以不选用增速机构110而直接将第三旋转轴40连接到发电机42来发电。增速机构110 —般选择使用一个合适的行星齿轮减速器，也可以不使用行星齿轮减速器，而使用与行星齿轮原理相同的可输出高速旋转力的齿轮组，如有其他能增加旋转速度的机械装置，也可用作本发明的增速机构。[0065]如图15?18所示，增速机构110与第三旋转轴40连接，增速机构110包括在齿轮箱112内部旋转的旋转内齿轮114、固定在齿轮箱112内的固定内齿轮130、上部齿轮118、下部齿轮120和太阳齿轮122，所述固定内齿轮130与旋转内齿轮114同心设置，且所述固定内齿轮130位于所述旋转内齿轮114下方，上部齿轮118与旋转内齿轮114相啮合，下部齿轮120与固定内齿轮130相啮合，所述上部齿轮118和下部齿轮120在自身旋转的同时，还绕所述旋转内齿轮114和固定内齿轮130的中心旋转，所述上部齿轮118和下部齿轮120组成一个一体的行星齿轮系统116，在所述旋转内齿轮114和固定内齿轮130的中心分别设有太阳齿轮122，所述太阳齿轮122包括与上部齿轮118相啮合的上部中心齿轮124以及与下部齿轮120相啮合的下部中心齿轮126，所述太阳齿轮122将动力传达给设置于所述太阳齿轮122中心的连接轴132，所述固定内齿轮130的齿数少于旋转内齿轮114的齿数。
[0066]如图16?18所示，第三旋转轴40带动旋转内齿轮114旋转，与旋转内齿轮114相啮合的上部齿轮118带动行星齿轮系统116运行，因行星齿轮系统116的下部齿轮120与固定内齿轮130啮合，行星齿轮系统116高速旋转的同时，上部齿轮118和下部齿轮120同样以高速旋转，并通过太阳齿轮122带动连接轴132高速旋转，此时行星齿轮系统116中的上部齿轮118和下部齿轮120在自转的同时也绕太阳齿轮中心线旋转。本实施例中，旋转内齿轮114的齿数比固定内齿轮130的齿数多三个，三个上部齿轮118和三个下部齿轮120以120度等间隔分布。
[0067]增速机构110也可不使用多段的行星齿轮装置，而采用一体式增速结构210，如图19所示，一体式增速结构210包括齿轮箱112内的旋转内齿轮214，与所述旋转内齿轮214相啮合的行星齿轮216，本实施例中为三个行星齿轮216，以及设置于旋转内齿轮214中心的与行星齿轮216啮合的并向连接轴232传达动力的太阳齿轮222。工作时，旋转内齿轮214随第三旋转轴40旋转，并通过行星齿轮216向连接轴232传达输出力。所述旋转内齿轮214、行星齿轮216和太阳齿轮222为常用的现有技术。
[0068]如图20?21所示，在增速机构110和发电机42之间，安装有起制动作用的制动部分140，所述制动部分140包括制动座142，设置于所述制动座142外侧的制动盘144，安装在塔架2内侧的制动卡钳146，以及向制动卡钳146提供制动力的起动副件148。所述制动卡钳146以及制动部件1448安装在制动盘144的边缘，并均匀分布，起动副件148可采用油压或气压装置。
【权利要求】
1.一种双叶式风力发电装置，其特征在于:包括塔架(2)、机舱(4)、前风叶、后风叶、第一旋转轴(20)、第二旋转轴(24)、第三旋转轴(40)、方向转换机构(30)、第一旋转机构(80 )、第二旋转机构(180 )、角度调节机构(50 )和发电机(42 )，其中前风叶包括均布设置的前方风翼(6)，后风叶包括均布设置的后方风翼(8)，所述前方风翼(6)安装在塔架(2)迎着来风方向的一侧，所述后方风翼(8)安装在塔架(2)朝向去风方向的一侧，机舱(4)安装在所述塔架(2)上；第一旋转轴(20)、第二旋转轴(24)和方向转换机构(30)设置于所述机舱(4)内，且所述第一旋转轴(20)和第二旋转轴(24)分别设置在所述方向转换机构(30)的两侧，第三旋转轴(40 )和发电机(42 )设置于所述塔架(2 )内，且所述第三旋转轴(40 ) 一端通过所述方向转换机构(30)分别与所述第一旋转轴(20)和第二旋转轴(24)相连，另一端与发电机(42)相连；所述第一旋转机构(80)包括前轮毂(82)，所述第二旋转机构(180)包括后轮毂(182)，所述第一旋转轴(20)和第二旋转轴(24)远离所述方向转换机构(30)的一端分别与所述第一旋转机构(80)的前轮毂(82)以及所述第二旋转机构(180)的后轮毂(182)相连，所述前方风翼(6)安装在所述第一旋转机构(80)上，所述后方风翼(8)安装在所述第二旋转机构(180)上；在第一旋转轴(20)和第二旋转轴(24)之间设有角度调节机构(50)，所述角度调节机构(50)安装在第三旋转轴(40)与所述第一旋转轴(20)和第二旋转轴(24)相连一端的端面上，角度调节机构(50)分别通过穿过所述第一旋转轴(20)的第一移动轴(60)、以及穿过所述第二旋转轴(24)的第二移动轴(64)与第一旋转机构(80)和第二旋转机构(180)相连；所述角度调节机构(50)包括小齿轮(56)、第一齿条(58)、第二齿条(62)和旋转电机(54)，所述旋转电机(54)与小齿轮(56)连接，第一齿条(58)和第二齿条(62)分别与所述小齿轮(56)啮合，且所述第一齿条(58)和第二齿条(62)远离所述小齿轮(56)的一端分别与所述第一旋转轴(20)和第二旋转轴(24)相连。
2.根据权利要求1所述的`双叶式风力发电装置，其特征在于:所述方向转换机构(30)包括与所述第一旋转轴(20)相连的第一伞齿轮(32)，与所述第二旋转轴(24)相连的第二伞齿轮(34)，以及与所第三旋转轴(40)远离发电机(42)的一端相连的第三伞齿轮(36)，所述第一伞齿轮(32)和第二伞齿轮(34)分别与第三伞齿轮(36)相啮合。
3.根据权利要求1所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述角度调节机构(50)包括基座(51)、齿轮箱(52)和导向副件(66)，所述角度调节机构(50)通过基座(51)安装在所述第三旋转轴(40 )的端面上，齿轮箱(52 )设置于所述基座(51)上，且所述齿轮箱(52 )下端设有连接轴，所述齿轮箱(52)的连接轴通过轴承支承安装在所述基座(51)内，导向副件(66)设置于所述齿轮箱(52)内，所述导向副件(66)包括分别安装在所述第一齿条(58)和第二齿条(62)上的导轨(68)和安装在齿轮箱(52)上的导槽(70)，所述导轨(68)设置在所述导槽(70)中。
4.根据权利要求1所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述第一旋转机构(80)包括旋转部件(83)、支承架(84)、固定杆(86)、旋转轴(88)、滑动副件(90)、起动轴(92)、轴承部件(94)、连接副件(96)和旋转副件(98)，所述第一移动轴(60)通过轴承支承安装在所述旋转部件(83 )内，沿所述第一移动轴(60 )的轴向方向看去，在所述旋转部件(83 )的外侧设有与所述前方风翼(6)的数量相同且均匀分布的支承架(84)，且所述支承架(84)分别垂直于第一移动轴(60)安装在所述旋转部件(83)的外圆周面上，固定杆(86)垂直设置于所述支承架(84)远离所述第一移动轴(60)的一端，所述固定杆(86)内设有通孔，所述旋转轴(88)的一端通过轴承支承安装在所述固定杆(86)的通孔内，所述旋转轴(88)的另一端与滑动副件(90)相连，且在所述滑动副件(90)上设有与所述旋转轴(88)的轴向相垂直的滑孔(91)，起动轴(92)的一端插入所述滑动副件(90)的滑孔(91)内，另一端与轴承部件(94)相连，旋转副件(98)通过连接副件(96)与所述轴承部件(94)相连，所述前方风翼(6)可转动地安装在所述旋转副件(98 )上，所述起动轴(92 )在工作时绕所述前方风翼(6 )的中心轴线旋转，所述旋转副件(98)设置在前轮毂(82)内。
5.根据权利要求1所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述第二旋转机构(180)包括后轮毂(182)、旋转部件(183)、支承架(184)、固定杆(186)、旋转轴(188)、滑动副件(190)、起动轴(192)、连接副件(196)和旋转副件(198)，所述第二移动轴(64)通过轴承支承安装在所述旋转部件(183)内，沿所述第二移动轴(64)的轴向方向看去，在旋转部件(183)的外侧设有与所述后方风翼(8)数量相同且均匀分布的支承架(184)，且所述支承架(184)分别垂直于第二移动轴(64)安装在所述旋转部件(183)的外圆周面上，固定杆(186)垂直设置于所述支承架(184)远离所述第二移动轴(64)的一端，所述固定杆(186)内设有通孔，所述旋转轴(188)的一端通过轴承支承安装在所述固定杆(186)的通孔内，所述旋转轴(188)的另一端与滑动副件(190)相连，且在所述滑动副件(190)上设有与所述旋转轴(188)的轴向相垂直的滑孔(191)，起动轴(192)的一端插入所述滑动副件(190)的滑孔(191)内，另一端通过连接副件(196)与旋转副件(198)相连，所述后方风翼(8)可转动地安装在所述旋转副件(198)上，所述起动轴(192)在工作时绕所述后方风翼(8)的中心轴线旋转，所述旋转副件(198)设置在后轮毂(182)内。
6.根据权利要求1所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述第一移动轴(60)和第二移动轴(64)的中心轴线，以及前方风翼(6)的和后方风翼(8)的旋转中心均位于一条直线上。`
7.根据权利要求1所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述机舱(4)与前方风翼(6)之间，以及所述机舱(4)与后方风翼(8)之间设有密封件(100)，所述密封件(100)分别设置于前轮毂(82)与第一旋转轴(20)之间以及后轮毂(182)与第二旋转轴(24)之间。
8.根据权利要求7所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述密封件(100)包括第一突起部分(102)和第二突起部分(104)，所述第一突起部分(102)和第二突起部分(104)上分别设有突起片，所述突起片交叉插入设置。
9.根据权利要求1所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述第三旋转轴(40)和发电机(42 )之间设有增速机构(110)。
10.根据权利要求9所述的双叶式风力发电装置，其特征在于:所述增速机构(110)与所述第三旋转轴(40 )连接，所述增速机构(110)包括齿轮箱(112 )、旋转内齿轮(114 )、固定内齿轮(130)、上部齿轮(118)、下部齿轮(120)、太阳齿轮(122)和连接轴(132)，所述固定内齿轮(130)与旋转内齿轮(114)同心设置，所述旋转内齿轮(114)可转动地设置于所述齿轮箱(112)内，所述固定内齿轮(130)固定安装在所述齿轮箱(112)内，太阳齿轮(122)设包括设置于所述旋转内齿轮(114)中心处的上部中心齿轮(124)，以及设置于所述固定内齿轮(130)中心处的下部中心齿轮(126)，上部齿轮(118)分别与所述旋转内齿轮(114)以及上部中心齿轮(124)啮合，下部齿轮(120)分别与所述固定内齿轮(130)以及下部中心齿轮(126)啮合，连接轴(132)穿过所述上部中心齿轮(124)和下部中心齿轮(126)并与所述发电机(42)相连，所述固定内齿`轮(130)的齿数少于所述旋转内齿轮(114)。
【文档编号】F03D1/02GK203627080SQ201320801198
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】许万哲 申请人:许万哲