旋帆风力的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及风力发电领域，具体为一种旋帆风力机，解决现有技术中风能效率低，波型同步艰难，相位角差异大，损失风能等问题。该旋帆风力机包括安装于偏航座上的旋帆装置，旋帆装置上均匀分布有旋帆，旋帆中穿设旋帆轴，旋帆通过其上的旋帆轴均匀安装于行星轮座上；旋帆轴上安装有同步带轮，同步带轮之间通过旋帆同步带啮合，同步带轮之间设置与偏航座固定连接的太阳轮，行星轮座一端的输出轴与变速箱连接，变速箱与发电机通过发电机齿轮连接。本实用新型全新的旋帆风力机利用可靠的机械方式，最大限度利用风能，使风力机效率成倍增加，为高效发电做功提供新一代风力机。
【专利说明】旋帆风力机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电领域，具体为一种旋帆风力机。
【背景技术】
[0002]风能是储量极为丰富的可再生能源，因此也可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。自从20世纪70年代以来，随着世界各国对环境保护、能源短缺及节能等问题的日益关注，认为大规模利用风力发电是减少空气污染、减少有害气体(CO2等)排放量的有效措施之一。德国、丹麦、西班牙、英国、荷兰、瑞典等国在风力发电技术的研究与应用上投入相当大的人力及资金，开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统。发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组，多个国家建立了众多的中型风力电场。
[0003]中国三北地区(西北、华北北部、东北)及东南沿海地区有丰富的风能资源，而这些地区又都存在能源短缺及环境污染的问题，因此通过利用风力发电来改变能源结构并改善环境，不失为在能源开发领域中重要的策略之一。与此同时，在国家有关部委的支持下，研制出额定功率为200kW、250kW、300kW、600kW的风力发电机组，取得了较快的发展。
[0004]现在应用最广的是水平轴风力机，一般由三叶片组成，风力作用于桨距角α —般15?18度。因而，大部分风能被耗掉，风能效率低，又因为风速变化频繁，波型同步艰难，相位角差异大，又损失了大量风能，这些都是普遍存在的难题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种旋帆风力机，解决现有技术中风能效率低，波型同步艰难，相位角差异大，损失风能等问题。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]一种旋帆风力机，该旋帆风力机包括安装于偏航座上的旋帆装置，旋帆装置上均匀分布有旋帆，旋帆中穿设旋帆轴，旋帆通过其上的旋帆轴均匀安装于行星轮座上；旋帆轴上安装有同步带轮，同步带轮之间通过旋帆同步带啮合，同步带轮之间设置与偏航座固定连接的太阳轮，行星轮座一端的输出轴与变速箱连接，变速箱与发电机通过发电机齿轮连接。
[0008]所述的旋帆风力机，偏航座为“工”字形结构的摆动座体，偏航座安装在中心风力机塔柱上；旋帆风力机对称设置两套旋帆装置于偏航座上，旋帆通过其上的旋帆轴均匀安装于每套旋帆装置的行星轮座，位于左侧的旋帆装置的左行星轮座与位于右侧的旋帆装置的右行星轮座行星轮座，对称设置于偏航座上。
[0009]所述的旋帆风力机，风力机塔柱与偏航座之间设有摆转轴承和组合轴承，摆转轴承在上，组合轴承在下。
[0010]所述的旋帆风力机，旋帆轴伸出旋帆的部分上下分别设有旋帆轴承，上为两套向心轴承的组合轴承，下为向心轴承和推力轴承的组合轴承，旋帆轴上下通过旋帆轴承安装于“工”字形行星轮座。
[0011]所述的旋帆风力机，位于左侧的旋帆装置的旋帆轴上部安装左旋帆同步带轮，位于右侧的旋帆装置的旋帆轴上部安装右旋帆同步带轮，左旋帆同步带轮之间通过左旋帆同步带哨合，右旋帆同步带轮之间通过右旋帆同步带哨合；左旋帆同步带轮之间设置左同步太阳轮，右旋帆同步带轮之间设置右同步太阳轮。
[0012]所述的旋帆风力机，左同步太阳轮、右同步太阳轮与偏航座固定连接，左同步太阳轮与旋帆轴上部的左旋帆同步带轮通过左旋帆同步带连接，使旋帆轴上部的左旋帆同步带轮自转，同时围绕左同步太阳轮公转；右同步太阳轮与旋帆轴上部的右旋帆同步带轮通过右旋帆同步带连接，使旋帆轴上部的右旋帆同步带轮自转，同时围绕右同步太阳轮公转。
[0013]所述的旋帆风力机，左行星轮座上部的左行星轮座输出轴穿过左同步太阳轮，左同步太阳轮与左行星轮座上部的左行星轮座输出轴之间有间隙；右行星轮座上部的右行星轮座输出轴穿过右同步太阳轮，右同步太阳轮与右行星轮座上部的右行星轮座输出轴之间有间隙；左行星轮座输出轴、右行星轮座输出轴上分别安装同步轮，同步轮之间通过同步带同步传动连接；左行星轮座、右行星轮座下部的输出轴分别与变速箱连接，变速箱与发电机通过发电机齿轮连接。
[0014]所述的旋帆风力机，偏航座上设置偏航机构，偏航机构包括复合行星减速机和偏航机构风向仪，复合行星减速机与偏航机构风向仪连接；复合行星减速机由调节蜗杆、偏航机构蜗轮和偏航机构壳体构成，调节蜗杆安装于偏航机构壳体中，调节蜗杆与风力机塔柱上的偏航机构蜗轮配合形成蜗轮蜗杆传动减速机构。
[0015]所述的旋帆风力机，其特征在于，旋帆轴上部的每个同步带轮分别与一个同步太阳轮相对应，同步太阳轮为层状设置于偏航座上，每个同步带轮通过旋帆同步带与一个同步太阳轮啮合；
[0016]或者,旋帆轴上部的旋帆同步带轮,采用旋帆同步带套装；旋帆同步带轮与旋帆同步带之间设置中接同步带轮，中接同步带轮分别与太阳轮、旋帆同步带啮合，使太阳轮通过中接同步带轮与旋帆同步带同步转动；涨紧轮压叉的一端与涨紧弹簧的一端连接，涨紧弹簧的另一端设置涨紧调节螺杆，涨紧轮压叉的另一端设置涨紧轮，涨紧轮与同步带相对应。
[0017]所述的旋帆风力机，左行星轮座和右行星轮座水平设置，左行星轮座和右行星轮座上的旋帆和旋帆轴水平设置，左行星轮座一端的左行星轮座输出轴穿过左同步太阳轮，左同步太阳轮与左行星轮座一端的左行星轮座输出轴之间有间隙；右行星轮座一端的右行星轮座输出轴穿过右同步太阳轮，右同步太阳轮与右行星轮座一端的右行星轮座输出轴之间有间隙；左行星轮座输出轴的一端、右行星轮座输出轴的一端分别安装有法兰盘，左行星轮座输出轴和右行星轮座输出轴之间通过法兰盘对接；左行星轮座、右行星轮座另一端的输出轴分别与变速箱连接，变速箱与发电机通过发电机齿轮连接，形成水平式旋帆风力机。
[0018]本实用新型的优点及有益效果是:
[0019]1、本实用新型全新的旋帆风力机利用可靠的机械方式，最大限度利用风能，使风力机效率成倍增加，为高效发电做功提供新一代风力机。
[0020]2、本实用新型旋帆风力机的浆叶在采用机械方式使正面迎风时，完全垂直于风束。这里的浆叶就是旋帆，旋帆在风力作用下形成风斗，风斗具有一定的延时效应像船帆一样提闻风能效率。
[0021]3、本实用新型旋帆风力机各旋帆都利用可靠的机械方式形成同作用力角的风斗，使每个旋帆都起到同旋向助推作用，使行星轮座输出功率显著增加。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型旋帆风力机结构示意图。
[0023]图2为本实用新型同步太阳轮与同步行星轮(旋帆同步带轮)单联接示意图。
[0024]图3为本实用新型同步太阳轮通过中接同步带轮拖动旋帆同步带带动六个旋帆示意图。
[0025]图4为本实用新型另一旋帆风力机(四叶结构)示意图。
[0026]图5为本实用新型右旋60度角立体图。
[0027]图6为本实用新型水平式旋帆风力机示意图。
[0028]图中，1、旋帆；2、旋帆轴；3、左行星轮座；4、左旋帆同步带轮；5、左旋帆同步带；
6、左同步太阳轮；7、旋帆；8、旋帆轴承；9、左行星轮座输出轴；10、同步轮；11、同步带；12、输出轴；13、变速箱；14、发电机齿轮；15、发电机；16、偏航座；17、摆转轴承；18、组合轴承；19、复合行星减速机；20、调节蜗杆；21、偏航机构蜗轮；22、偏航机构壳体；23、右旋帆同步带轮；24、右旋帆同步带；25、右同步太阳轮；26、右行星轮座；27、行星轮座轴承；28、塔柱防尘罩；29、右行星轮座输出轴；30、风力机塔柱；31、偏航机构风向仪；32、中接同步带轮；33、涨紧轮压叉；34、涨紧弹簧；35、涨紧轮；36、涨紧调节螺杆；37、尾舵；38、法兰盘；6_1、多层同步太阳轮。
【具体实施方式】
[0029]如图1至图5所示，本实用新型旋帆风力机主要包括:旋帆I (迎风状态)、旋帆轴
2、左行星轮座3、左旋帆同步带轮4、左旋帆同步带5、左同步太阳轮6、旋帆7 (顺风状态)、旋帆轴承8、左行星轮座输出轴9、同步轮10、同步带11、输出轴12、变速箱13、发电机齿轮14、发电机15、偏航座16、摆转轴承17、组合轴承18、复合行星减速机19、调节蜗杆20、偏航机构蜗轮21、偏航机构壳体22、右旋帆同步带轮23、右旋帆同步带24、右同步太阳轮25、右行星轮座26、行星轮座轴承27、塔柱防尘罩28、右行星轮座输出轴29、风力机塔柱30、偏航机构风向仪31、中接同步带轮32、涨紧轮压叉33、涨紧弹簧34、涨紧轮35、涨紧调节螺杆36、尾舵37、多层同步太阳轮6-1等，具体结构如下:
[0030]偏航座16为“工”字形结构的摆动座体，偏航座16安装在中心风力机塔柱30上，风力机塔柱30与偏航座16之间设有摆转轴承17和组合轴承18，摆转轴承17在上，组合轴承18在下。旋帆风力机对称设置两套旋帆装置于偏航座16上，每套旋帆装置均匀分布有旋帆I (六件或四件)，旋帆I中穿设旋帆轴2，旋帆I通过其上的旋帆轴2均匀安装于行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上。
[0031]旋帆轴2伸出旋帆I的部分上下分别设有旋帆轴承8，上为两套向心轴承的组合轴承，下为向心轴承和推力轴承的组合轴承。旋帆轴2上下通过旋帆轴承8安装在“工”字形行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上，以保证旋帆I在行星轮座上的自转功能。
[0032]旋帆轴2上部安装有同步带轮(左旋帆同步带轮4、右旋帆同步带轮23),同步带轮(左旋帆同步带轮4、右旋帆同步带轮23)通过旋帆同步带(左旋帆同步带5、右旋帆同步带24)与对面同步带轮啮合、转动。
[0033]每套旋帆装置的同步带轮(左旋帆同步带轮4、右旋帆同步带轮23)之间设置太阳轮(左同步太阳轮6、右同步太阳轮25)，太阳轮也是同步带轮，行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上部的输出轴(左行星轮座输出轴9、右行星轮座输出轴29)，穿过太阳轮(左同步太阳轮6、右同步太阳轮25)，太阳轮(左同步太阳轮6、右同步太阳轮25)与行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上部的输出轴(左行星轮座输出轴9、右行星轮座输出轴29)之间有间隙、不接触。左行星轮座输出轴9、右行星轮座输出轴29上分别安装同步轮10，同步轮10之间通过同步带11同步传动。行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)下部的输出轴12分别与变速箱13连接，变速箱13与发电机15通过发电机齿轮14连接。
[0034]太阳轮(左同步太阳轮6、右同步太阳轮25)与偏航座16固定连接(不转动)，太阳轮(左同步太阳轮6、右同步太阳轮25)与旋帆轴2上部的同步带轮(左旋帆同步带轮
4、右旋帆同步带轮23)通过旋帆同步带(左旋帆同步带5、右旋帆同步带24)连接,使旋帆轴2上部的旋帆同步带轮(左旋帆同步带轮4、右旋帆同步带轮23)自转，同时围绕太阳轮(左同步太阳轮6、右同步太阳轮25)公转，使旋帆I获得最佳受力角，提高风能利用效力。
[0035]偏航座16上设置偏航机构，偏航机构包括复合行星减速机19和偏航机构风向仪31，复合行星减速机19与偏航机构风向仪31连接。复合行星减速机19由调节蜗杆20、偏航机构蜗轮21和偏航机构壳体22构成，调节蜗杆20安装于偏航机构壳体22中，调节蜗杆20与风力机塔柱30上的偏航机构蜗轮21配合形成蜗轮蜗杆传动减速机构。
[0036]下面，对本实用新型各个部件结构和作用进一步详细描述。
[0037]1、旋帆(迎风状态)
[0038]旋帆I是利用风能的片状物体，是用轻金属(或非金属)依可用注塑成型工艺制成，主要要求保证受力强度可靠，表面光滑，阻力小，并有良好的抗腐蚀性能，保证平稳运行。本实施例中，旋帆I采用强度可靠的纺织品(帆布品、涤纶布等)制成。
[0039]2、旋帆轴
[0040]旋帆轴2与旋帆I固定连接组合，旋帆轴2上下通过旋帆轴承8分别与行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上下转动配合，旋帆轴2上方与同步带轮(左旋帆同步带轮4、右旋帆同步带轮23)连接,并采用旋帆同步带(左旋帆同步带5、右旋帆同步带24)与同步太阳轮(左同步太阳轮6、右同步太阳轮25)啮合传动，实现自转公转有序进行。
[0041]3、左行星轮座
[0042]左行星轮座3是支撑三对六件(或两对四件)旋帆自转并同时公转的，左行星轮座3上安有六件(或四件)旋帆和与其连动的同步带，使旋帆自转、公转按设定转角有序进行，以获取高的风能，可以最大限度提高风能效率，使风力机获得最佳输出功效。
[0043]4、左旋帆同步带轮
[0044]左旋帆同步带轮4 (六件或四件)分别固定在旋帆轴2上部，左旋帆同步带轮4与旋帆轴2通过花键连接，使用同步带11与行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上部输出轴(左行星轮座输出轴9、右行星轮座输出轴29)的同步轮10啮合传动。左旋帆同步带轮4均匀分布，每个旋帆对应一个左旋帆同步带轮4。采用交叉运转机构使旋帆获得最佳迎风转角，充分利用风能提高发电效率。
[0045]5、左旋帆同步带
[0046]左旋帆同步带5为六件(或四件或一件)，左旋帆同步带5长度超过一米的,应加装中支撑调解轮，中支撑调解轮架机构应注意防腐处理或加装安全罩。
[0047]6、左同步太阳轮(同步带轮)
[0048]左同步太阳轮6与偏航座16固定连接(不转动)，左同步太阳轮6与旋帆轴2上部的左旋帆同步带轮4通过左旋帆同步带5连接,使旋帆轴2上部的左旋帆同步带轮4自转，同时围绕左同步太阳轮6公转，使旋帆I获得最佳受力角，提高风能利用效力。左同步太阳轮6通过左旋帆同步带5分别与旋帆轴2上的左旋帆同步带轮4哨合,并转动连接,保证旋帆公转、自转功能有序运行，以获得最佳风能。左行星轮座3上部的左行星轮座输出轴9穿过左同步太阳轮6，左同步太阳轮6与左行星轮座3上部的左行星轮座输出轴9之间有间隙、不接触。在左同步太阳轮6与旋帆同步带左旋帆同步带5之间设有中接同步带轮32和涨紧轮35。
[0049]7、旋帆(顺风状态)
[0050]当旋帆1(迎风状态)转动于平面与风束平行时，旋帆7 (顺风状态)不工作。
[0051]8、旋帆轴承
[0052]旋帆轴承8安装在同步行星轮座与旋帆轴2之间，宜采用径、推组合轴承。
[0053]9、左行星轮座输出轴
[0054]左行星轮座输出轴9为设在左行星轮座3上的输出轴，左行星轮座输出轴9上方安装有同步轮10，功能用同步带11连接，左右两个同步行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)同步转动，保证两个发电机15同相位运行。
[0055]10、同步轮
[0056]同步行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上部的输出轴分别安装同步轮10，同步轮10的功能使左右两个同步行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)同步传动，以避免相位角不同步，造成电能损耗。
[0057]11、同步带
[0058]同步轮10之间通过同步带11同步传动，没有滑轮皮带，全为同步齿形带传动，左右同步行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)通过输出轴连接同步轮10，并用同步带11使左右两个同步行星轮座的输出轴同步转动，使两个发电机15同相位发电，以方便切入切出，获取最佳电质。
[0059]12、输出轴
[0060]同步行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)的下部设置输出轴12，左右各一件，输出轴12的轴端插入变速箱13内，输入转动力矩，通过变速带动发电机15发电。
[0061]13、变速箱
[0062]变速箱13左右各一件，变速箱13通过齿轮变速。变速箱13的输入端分别与行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)下的输出轴12传动连接，变速箱13的输出端分别与发电机15上的发电机齿轮14传动连接。从而，通过变速箱13内的变速机构带动发电机15工作。
[0063]14、发电机齿轮
[0064]发电机齿轮14设在发电机15的轴端上。
[0065]15、发电机
[0066]发电机15为两件，发电机15安装于变速箱13下方，与变速箱13内的齿轮啮合，在变速箱13的带动下，使发电机15的转子旋转发电。
[0067]16、偏航座
[0068]在偏航机构风向仪31的作用下，使偏航座16迎风摆转，以获取最大风能。
[0069]17、摆转轴承
[0070]摆转轴承17为安装在风力机塔柱30上部的大负荷径向轴承，摆转轴承17位于风力机塔柱30和偏航座16之间，依靠多个小外径的大力矩、大负荷围抱风力机塔柱结构，实现向心平衡转动，且降低成本调节方便，便于维修、更换。
[0071]18、组合轴承
[0072]组合轴承18安装在风力机塔柱30的下部，组合轴承18位于风力机塔柱30和偏航座16下部的偏航机构壳体22之间，组合轴承18为径向轴承和推力轴承的组合结构，其特点是大负荷、低转数。
[0073]19、复合行星减速机
[0074]复合行星减速机采用低速大扭矩带动蜗轮副(调节蜗杆20、偏航机构蜗轮21)传动，使偏航座16于垂直风束状态以获取最大风能这种机构,应根据风力机功率功能,采用一蜗轮一蜗杆或一蜗轮多蜗杆(2件至12件)同步传动结构。
[0075]20、调节蜗杆
[0076]调节蜗杆20用于带动偏航机构蜗轮21调整偏航座16的迎风夹角，使作用于旋帆风力机的风速平稳，波幅小，均匀转动运行，采用一蜗轮一蜗杆或一蜗轮多蜗杆(2件至12件)，成本低，维修方便。
[0077]21、偏航机构蜗轮
[0078]偏航机构蜗轮21是套装在风力机塔柱30上的大型蜗轮，偏航机构蜗轮21与调节蜗杆20啮合，用于调节偏航座16与风束的夹角，获得适度风能，保证风力匀速运行。
[0079]22、偏航机构壳体
[0080]偏航机构壳体22为安装于偏航座16下部的外罩，调节蜗杆20安装于偏航机构壳体22中，调节蜗杆20与风力机塔柱30上的偏航机构蜗轮21配合形成蜗轮蜗杆传动机构，通过所述蜗轮蜗杆传动机构使偏航座16迎风摆转，以获取最大风能。偏航机构壳体22采用耐蚀材料制成，其中包括自控润滑系统。
[0081]23、右旋帆同步带轮
[0082]右旋帆同步带轮23 (六件或四件)分别固定在旋帆轴2上部，右旋帆同步带轮23与旋帆轴2通过花键连接，使用同步带11与偏航座16上固定连接的同步轮10啮合传动。右旋帆同步带轮23均勻分布,每个旋帆对应一个右旋帆同步带轮23,其结构与左旋帆同步带轮4相同。
[0083]24右旋帆同步带
[0084]右旋帆同步带24 (六件或四件或一件)结构与左旋帆同步带5相同，并与左旋帆同步带5功能相同。
[0085]25、右同步太阳轮(同步带轮)
[0086]右同步太阳轮25与偏航座16固定连接(不转动)，右同步太阳轮25与旋帆轴2上部的右旋帆同步带轮23通过右旋帆同步带24连接,使旋帆轴2上部的右旋帆同步带轮23自转，同时围绕右同步太阳轮25公转，使旋帆I获得最佳受力角，提高风能利用效力。右同步太阳轮25通过右旋帆同步带24分别与旋帆轴2上的右旋帆同步带轮23啮合，并转动连接，保证旋帆公转、自转功能有序运行，以获得最佳风能。右行星轮座26上部的右行星轮座输出轴29穿过右同步太阳轮25，右同步太阳轮25与右行星轮座26上部的右行星轮座输出轴29之间有间隙、不接触。在右同步太阳轮25与右旋帆同步带24之间，设有中接同步带轮32和涨紧轮35。
[0087]26、右行星轮座
[0088]右行星轮座26结构与左行星轮座3结构、功能相同，右行星轮座26上安有六件(或四件)旋帆和与其连动的同步带，使旋帆自转、公转按设定转角有序进行，以获取高的风能，可以最大限度提高风能效率，使风力机获得最佳输出功效。
[0089]27、行星轮座轴承
[0090]行星轮座轴承27上下各两组，其中:
[0091]行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)下部的输出轴12与偏航座16下部通过行星轮座轴承27传动连接，位于下部的行星轮座轴承27为径向轴承和推力轴承的组合轴承结构。
[0092]行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)上部的输出轴(左行星轮座输出轴9、右行星轮座输出轴29)与偏航座16上部通过行星轮座轴承27传动连接，位于上部的行星轮座轴承27为向心轴承。
[0093]28、塔柱防尘罩(不锈钢)
[0094]塔柱防尘罩28安装于风力机塔柱30上方，采用耐腐蚀的不锈钢材料制成，防止风力机塔柱30内部件受雨雪伤害及腐蚀。
[0095]29、右行星轮座输出轴
[0096]右行星轮座输出轴29为设在右行星轮座26上的输出轴，右行星轮座输出轴29的结构与左行星轮座3相同，右行星轮座输出轴29上部安装有同步轮10，通过同步带11与左行星轮座3上的同步轮10组合连接，使左右两个同步行星轮座(左行星轮座3、右行星轮座26)同步运行。
[0097]30、风力机塔柱
[0098]风力机塔柱30为30?50米高的实心塔柱或空心塔柱，风力机塔柱30分为按功率大小分实心塔柱、空心塔柱两种。实心塔柱设有外电梯(手动梯也可)，空心塔柱内设有维修电梯，供维修人员上下安装使用，与现有风力机塔柱结构相似。
[0099]31、偏航机构风向仪
[0100]偏航机构风向仪31采用市场现有成熟产品，偏航机构风向仪31用于操作执行复合行星减速机19，带动偏航座16迎风摆动，以获得适度风力，使风力机匀速运行。
[0101]32、中接同步带轮
[0102]如图3所示，中接同步带轮32外型与正齿轮外型相同。中接同步带轮32位于左旋帆同步带5、左同步太阳轮6之间，中接同步带轮32分别与左旋帆同步带5、左同步太阳轮6同步齿啮合；在涨紧弹簧34的压力调节作用下，保证左旋帆同步带5、左同步太阳轮6和中接同步带轮32同步转动。或者，中接同步带轮32位于右旋帆同步带24、右同步太阳轮25之间，中接同步带轮32分别与右旋帆同步带24、右同步太阳轮25同步齿啮合。在涨紧弹簧34的压力调节作用下，保证右旋帆同步带24、右同步太阳轮25和中接同步带轮32同步转动。本实用新型中，中接同步带轮32可以I?2个。
[0103]33、涨紧轮压叉
[0104]如图3所示，涨紧轮压叉33的一端与涨紧弹簧34的一端连接，涨紧轮压叉33的另一端设置涨紧轮35，涨紧轮压叉33是用来支撑两个涨紧轮35，使同步带(左旋帆同步带5或右旋帆同步带24)获得与同步同步太阳轮(左同步太阳轮6或右同步太阳轮25)较好的啮合压力，以确保同步传动稳定。
[0105]34、涨紧弹簧
[0106]如图3所示，涨紧弹簧34为用于调节同步带(左旋帆同步带5或右旋帆同步带24)、同步太阳轮(左同步太阳轮6或右同步太阳轮25)、中接同步带轮32啮合的压力弹簧。
[0107]35、涨紧轮
[0108]如图3所示，涨紧轮35为两个，涨紧轮35固定于涨紧轮压叉33的一端，涨紧轮35与同步带(左旋帆同步带5或右旋帆同步带24)相对应，通过涨紧弹簧34推动涨紧轮压叉33,进一步带动涨紧轮35压在同步带(左旋帆同步带5或右旋帆同步带24)上,可以调节同步带(左旋帆同步带5或右旋帆同步带24)与同步太阳轮(左同步太阳轮6或右同步太阳轮25)之间的涨紧力，保证系统同步运行。
[0109]36、涨紧调节螺杆
[0110]如图3所示，涨紧弹簧34的另一端设置涨紧调节螺杆36，涨紧调节螺杆36用于调节涨紧弹簧34的压力(手动调节)。
[0111]6-1多层同步带太阳轮
[0112]如图2所示，多层同步带太阳轮6-1与同步太阳轮(左同步太阳轮6或右同步太阳轮25)外型尺寸相同，多层同步带太阳轮6-1上设有六层或四层同步齿，通过六个或四个同步带(左旋帆同步带5或右旋帆同步带24),分别与旋帆轴2上部的旋帆同步带轮(左旋帆同步带轮4、右旋帆同步带轮23)连接传动。
[0113]37 尾舵
[0114]尾舵是安装在旋帆风力机上的一个小舵板，控制旋帆风力机的方向。
[0115]如图2所示，旋帆轴2上部的左旋帆同步带轮4，通过六条左旋帆同步带5分别与多层同步太阳轮6-1 (六层)啮合，形成一种同步传动机构。
[0116]如图3所示，旋帆轴2上部的左旋帆同步带轮4(或右旋帆同步带轮23)，采用一条较长的左旋帆同步带5 (或右旋帆同步带24)套装,形成六边形结构。另外，中接同步带轮32分别与左同步太阳轮6 (或右同步太阳轮25)、左旋帆同步带5 (或右旋帆同步带24)啮合，使左同步太阳轮6 (或右同步太阳轮25)通过中接同步带轮32与左旋帆同步带5 (或右旋帆同步带24)同步转动,形成另一种同步传动机构。中接同步带轮32位于左旋帆同步带
5、左同步太阳轮6之间，中接同步带轮32分别与左旋帆同步带5、左同步太阳轮6同步齿啮合；或者，中接同步带轮32位于右旋帆同步带24、右同步太阳轮25之间，中接同步带轮32分别与右旋帆同步带24、右同步太阳轮25同步齿啮合。涨紧轮压叉33的一端与涨紧弹簧34的一端连接，涨紧弹簧34的另一端设置涨紧调节螺杆36，涨紧轮压叉33的另一端设置涨紧轮35，涨紧轮35与同步带(左旋帆同步带5或右旋帆同步带24)相对应。
[0117]如图4所不，在A位直迎风角和迎风面最大，是工作的最佳位直，此位直负荷最大，容易振动，其转速为30?200转/分，每分钟可振动30?200次。因此，为了克服上述问题，两套旋帆装置对称设置于偏航座16上，由于此对称结构的偏摆互相抵消，可以避免其中单套旋帆装置因偏摆而产生负作用力，左、右相同结构防止机械震荡，特别是防止旋帆装置的损坏。B位置为顺风角最大、迎风面为零(最小)，此位置旋帆I不工作。A位置和B位置之间的C位置和D位置均有一定的迎风角和迎风面，这些位置旋帆I都可以正向运作，而不会反向施力。从而，使整个圆周没有反向工作现象，保持同一方向的旋转扭力，工作效率大大增加。在其中一个旋帆轴2上安装尾舵37，通过尾舵37控制旋帆风力机的方向。在每个左旋帆同步带5 (或右旋帆同步带24)两侧分别设置涨紧轮35，涨紧轮35压在左旋帆同步带5 (或右旋帆同步带24)上,可以调节左旋帆同步带5 (或右旋帆同步带24)与左同步太阳轮6(或右同步太阳轮25)之间的涨紧力，保证系统同步运行。
[0118]如图5所示，偏航座16右侧的右行星轮座26均布，是六件旋帆I在旋帆轴2上旋转运行中的典型形态，表明在360度圆周内六件旋帆I受力方向。
[0119]如图6所示，采用水平式旋帆风力机结构，与图1不同之处在于，取消同步轮10和同步带11，左行星轮座3和右行星轮座26水平设置，左行星轮座3和右行星轮座26上的旋帆I和旋帆轴2亦水平设置，在左行星轮座输出轴9的一端和右行星轮座输出轴29的一端分别安装有法兰盘38，左行星轮座输出轴9和右行星轮座输出轴29之间通过法兰盘38对接，其余结构、功能与图1相同。本实施例采用法兰盘38的连接方式代替同步轮10、同步带11的连接方式，通过法兰盘连接，保证左行星轮座3 —侧的发电机15和右行星轮座26 —侧的发电机15同相位运行，使发电机正常发电。从而，避免了两侧的发电机15波形不同步产生内耗，导致发电量减少，甚至出现无法发电的现象。
【权利要求】
1.一种旋帆风力机，其特征在于，该旋帆风力机包括安装于偏航座上的旋帆装置，旋帆装置上均匀分布有旋帆，旋帆中穿设旋帆轴，旋帆通过其上的旋帆轴均匀安装于行星轮座上；旋帆轴上安装有同步带轮，同步带轮之间通过旋帆同步带啮合，同步带轮之间设置与偏航座固定连接的太阳轮，行星轮座一端的输出轴与变速箱连接，变速箱与发电机通过发电机齿轮连接。
2.按照权利要求1所述的旋帆风力机，其特征在于，偏航座为“工”字形结构的摆动座体，偏航座安装在中心风力机塔柱上；旋帆风力机对称设置两套旋帆装置于偏航座上，旋帆通过其上的旋帆轴均匀安装于每套旋帆装置的行星轮座，位于左侧的旋帆装置的左行星轮座与位于右侧的旋帆装置的右行星轮座行星轮座，对称设置于偏航座上。
3.按照权利要求2所述的旋帆风力机，其特征在于，风力机塔柱与偏航座之间设有摆转轴承和组合轴承，摆转轴承在上，组合轴承在下。
4.按照权利要求1或2所述的旋帆风力机，其特征在于，旋帆轴伸出旋帆的部分上下分别设有旋帆轴承，上为两套向心轴承的组合轴承，下为向心轴承和推力轴承的组合轴承，旋帆轴上下通过旋帆轴承安装于“工”字形行星轮座。
5.按照权利要求2所述的旋帆风力机，其特征在于，位于左侧的旋帆装置的旋帆轴上部安装左旋帆同步带轮，位于右侧的旋帆装置的旋帆轴上部安装右旋帆同步带轮，左旋帆同步带轮之间通过左旋帆同步带哨合，右旋帆同步带轮之间通过右旋帆同步带哨合；左旋帆同步带轮之间设置左同步太阳轮，右旋帆同步带轮之间设置右同步太阳轮。
6.按照权利要求5所述的旋帆风力机，其特征在于，左同步太阳轮、右同步太阳轮与偏航座固定连接，左同步太阳轮与旋帆轴上部的左旋帆同步带轮通过左旋帆同步带连接，使旋帆轴上部的左旋帆同步带轮自转，同时围绕左同步太阳轮公转；右同步太阳轮与旋帆轴上部的右旋帆同步带轮通过右旋帆同步带连接，使旋帆轴上部的右旋帆同步带轮自转，同时围绕右同步太阳轮公转。
7.按照权利要求2所述的旋帆风力机，其特征在于，左行星轮座上部的左行星轮座输出轴穿过左同步太阳轮，左同步太阳轮与左行星轮座上部的左行星轮座输出轴之间有间隙；右行星轮座上部的右行星轮座输出轴穿过右同步太阳轮，右同步太阳轮与右行星轮座上部的右行星轮座输出轴之间有间隙；左行星轮座输出轴、右行星轮座输出轴上分别安装同步轮，同步轮之间通过同步带同步传动连接；左行星轮座、右行星轮座下部的输出轴分别与变速箱连接，变速箱与发电机通过发电机齿轮连接。
8.按照权利要求1或2所述的旋帆风力机，其特征在于，偏航座上设置偏航机构，偏航机构包括复合行星减速机和偏航机构风向仪，复合行星减速机与偏航机构风向仪连接；复合行星减速机由调节蜗杆、偏航机构蜗轮和偏航机构壳体构成，调节蜗杆安装于偏航机构壳体中，调节蜗杆与风力机塔柱上的偏航机构蜗轮配合形成蜗轮蜗杆传动减速机构。
9.按照权利要求1或2所述的旋帆风力机，其特征在于，旋帆轴上部的每个同步带轮分别与一个同步太阳轮相对应，同步太阳轮为层状设置于偏航座上，每个同步带轮通过旋帆同步带与一个同步太阳轮哨合； 或者，旋帆轴上部的旋帆同步带轮，采用旋帆同步带套装；旋帆同步带轮与旋帆同步带之间设置中接同步带轮，中接同步带轮分别与太阳轮、旋帆同步带啮合，使太阳轮通过中接同步带轮与旋帆同步带同步转动；涨紧轮压叉的一端与涨紧弹簧的一端连接，涨紧弹簧的另一端设置涨紧调节螺杆，涨紧轮压叉的另一端设置涨紧轮，涨紧轮与同步带相对应。
10.按照权利要求2所述的旋帆风力机，其特征在于，左行星轮座和右行星轮座水平设置，左行星轮座和右行星轮座上的旋帆和旋帆轴水平设置，左行星轮座一端的左行星轮座输出轴穿过左同步太阳轮，左同步太阳轮与左行星轮座一端的左行星轮座输出轴之间有间隙；右行星轮座一端的右行星轮座输出轴穿过右同步太阳轮，右同步太阳轮与右行星轮座一端的右行星轮座输出轴之间有间隙；左行星轮座输出轴的一端、右行星轮座输出轴的一端分别安装有法兰盘，左行星轮座输出轴和右行星轮座输出轴之间通过法兰盘对接；左行星轮座、右行星轮座另一端的输出轴分别与变速箱连接，变速箱与发电机通过发电机齿轮连接，形成水平式旋帆风力机。
【文档编号】F03D11/00GK203978723SQ201420388988
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】常殿林 申请人:常殿林