专利名称：导向器组件和结合有导向器组件的风轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导向器组件以及结合有所述导向器组件的风轮机。
背景技术：
在传统的发电系统中，使用原动机转动发电装置。典型地，原动机通 过传动系统或齿轮箱连接到发电装置。在这种结构中有几个缺点，包括传 动系统或齿轮箱的额外体积和成本以及与传动系统或齿轮箱相关的机械 损失。为了克服这些问题，可以把发电设备直接安装到或连接到原动机。
为了满足对电力日益增长的需求，特别是在发展中国家，具成本效益 的、环保的大规模发电成为可取的选择，例如风力、水力和波能发电装置 等。出于成本、维护和效率的考虑，人们希望将发电设备直接安装到涡轮 机中以利用风、水和波的能量发电。然而，该等设备的运动部分和静止部 分之间的机械公差一般很大，很难保持有效发电所需的绕组和磁极之间的 相对恒定而小的气隙。气隙将会随着运动和静止部分之间的侧向移动而改 变，如果气隙不足够大，则存在绕组和磁极接触而导致发电设备损坏的风 险。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种导向器组件。在机器的其中 一个部分 移动时，所述导向器组件用于保持机器的两个部分之间的间距，或者至少 为现有技术提供有用的选方案。
根据本发明，提供一种导向器组件，用于保持突出于机器的第一部分 之突出部位和机器的第二部分之间的间距，所述第一部分或第二部分其中 之一是机器的静止部分，另外一部分则是机器的运动部分。所述导向器组
4件包括
挠性连接器，所述挠性连接器置在突出部位和第一部分之间， 轴承，所述轴承与所述突出部位没置在一起，以及 导向器，所述导向器与机器的第二部分设置在一起定位，
轴承和导向器协作以保持机器的突出部位和第二部分之间的间距。
优选地，所述第二部分具有一腔，所述突出部位延伸到该腔内，在所
述机器的运动部分移动时，轴承和导向器协作以保持该突出部位和腔的壁
之间的间距。
优选地，所述轴承和所述导向器协作将突出部位保持在所述腔的壁之 间的中央处。
优选地，所述间距是垂直间距。 优选地，所述间距被保持在既定限度内。 优选地，运动部分相对转动于静止部分。 优选地，其内的导向器是一对相对的导轨。 优选地，所述轴承是滚子。
优选地，所述突出部位是导电线圈，并且所述第二部分含磁场源。 优选地，所述导电线圈是绕组。 优选地，磁场源与所述腔相关。
优选地，所述导向器组件是发电装置的一部分。 优选地，所述发电装置是风轮机的一部分。
优选地，所述静止部分是风轮机的芯，并且所述运动部分是风轮机的 转子。
优选地，所述突出部位从芯径向地延伸，并且所述转子环绕芯旋转， 此导致所述突出部位穿过磁场源。
通过下面的描述，本发明的更多方面将变得清楚，描述仅以实施例的 方式提出，并无意图限制本发明的应用或功能的范围。
现以本发明的实施例作为例子来进行描述，并以随附的附图作参考， g巾-图1是垂直轴式风轮机的透视图； 图2是通过风轮机的截面图，示出发电组件； 图3是图2中的一部分的放大图； 图4是通过发电组件之一的A-A正面截面图5是通过发电组件的正面截面，图示出第一类型的导向滚子14; 图6是通过图5中的导向滚子的截面图7是通过发电组件的截面图，示出第二类型的导向滚子14; 图8是通过图7中的导向滚子的截面图9是通过发电组件的截面图，示出第三类型的导向滚子14;以及
图10是通过图9中的导向滚子的截面图。
具体实施例方式
现在将要描述的是根据本发明的导向器组件用于大型风轮机的直接 驱动发电装置中。所述导向器组件将定子绕组保持在垂直设置于运动中的 转子内的一对磁极的垂直中央，不受风轮机的芯与转子之间的相对移动影 响，不论该相对移动是水平面的或垂直面的，是由热膨胀或热收縮引起的， 还是由转子在运动时产生的任何总体横向移动而引起的。然而，此描述并 无意图限制本发明的应用或功能。本领域技术人员将会明白到根据本发明 的导向器组件可以用于任何的机器中若它们具有两个移动部分而其(或其 附着物)间的间距关系必需被保持。
在图1中，示出了根据本发明的多层风轮机的透视图。虽然规模对本 发明来说不是关键的，该风轮的直径有300米和高度达500米。风轮机包 括垂直的支撑混凝土内芯1和三个由风力驱动，独立旋转的转子， 一个叠 于另一个之上。每个转子包括转子旋转盘2，包括可转动地被支撑于芯的 环形框架和三个径向地延伸的叶片臂。升力式翼型叶片3设置在每个径向 臂的末端。
参见图2，第一多个直线形定子部分4设置在所述芯1上，并且第二 多个磁场发生器5设置在转子旋转盘2上，用于在转子2环绕所述芯1转 动时产生电力。直线形定子部分4从所述芯壁1径向地延伸并且通过铰链 6连接到芯壁，使得当定子部分4绕枢轴转动时，定子的漂浮的末端部7
6能够在垂直方向"B"上下移动。导电线圈或绕组16设置在定子部分4的 漂浮的末端部7处。磁场发生器5包括安装在转子旋转盘2上的多对垂直 地相对的永磁铁8、 9。每对垂直地相对的永磁铁8、 9是一对磁场磁极， 它们在两者之间的空间产生磁场。永磁铁8、 9之间的空间设置有转子2， 使得在转子2转动过程中，定子7的漂浮端水平地通过所述空间。定子部 分4上的绕组16切割磁场，在绕组16中感应出电流。挠性连接器，例如 柔性绕组引线IO和插头11将所述绕组连接到所述芯1内的电流导线或母 线。位于多个定子4上的绕组16可以按照设计的需要串联或并联连接。
永磁铁8、 9与一对相应的垂直地相对的环形导轨12、 13相关，环形 导轨12、 13环绕转子旋转盘2的整个圆周延伸。定子部分4设置在导轨 12、 13之间的空间内。导向滚子14与每个定子部分4相关。当转子旋转 盘2移动时，滚子14与导轨12、 13接合。导轨12、 13导致定子部分4 跟随着转子作垂直运动，该垂直运动是由结构中的机械公差而引起的。这 样，在转子2转动过程中，定子绕组16和永磁铁8、 9之间的间距能得以保持。
图5-10显示导向滚子14的三个不同实施例。在图5和图6中，圆型 环形滚子轴承21环绕定子臂4。轴承外部表面与上导轨12或者与下导轨 13连接，使转子臂4和绕组16基本上保持在两个永磁铁8和9之间的空 间的中央。在图7和8中，导向滚子14包括连接到定子臂4的滚子框架 22。滚子框架22设有分别接合上和下导轨12、 13的上轮和下轮23、 24。 图9和10显示一实施例，该实施例中导向滚子14包括滚珠。球框架25 沿定子臂4设置并且具有上滚珠杯和下滚珠杯28、 29。滚珠26、 27置于 每个上和下杯28、 29内并且分别与上和下导轨12、 13接合。图9和10 中的滚珠实施例的优点是导向器组件能承受在芯壁1和转子旋转盘2两者 之间的空间内所出现的重大水平和垂直运动，以保持绕组16在永磁铁8 和9之间的相对垂直位置。
应该认识到，对于本领域技术人员显而易见的修改和变动不能认为是 超过本发明的保护范围。例如，对于本发明来说，定子部分铰链连接到芯 壁并不是必要的。本领域技术人员可以立即认识到，定子部分可以是固定 的，并且允许导轨和永磁铁在转子上垂直地移动，以保持气隙间距。
权利要求
1.一种导向器组件，用于保持突出于机器的第一部分之突出部位和所述机器的第二部分之间的间距；所述第一部分或第二部分的其中之一是机器的静止部分，另外部分则为机器的运动部分，所述导向器组件包括挠性连接器，所述挠性连接器设置在所述突出部位和所述第一部分之间，轴承，所述轴承与所述突出部位设置在一起，以及导向器，所述导向器与机器的第二部分设置在一起，轴承和导向器协作以保持该突出部位和第二部分之间的间距。
2. 如权利要求1所述的导向器组件，其中所述第二部分具有一腔，所述突出部位延伸到该腔内，当机器的运动部分移动时，轴承和导向器协作以保持该突出部位和该腔的壁之间的间距。
3. 如权利要求2所述的导向器组件，其中所述轴承和所述导向器协作将突出部位保持在腔的壁之间的中央处。
4. 如权利要求l所述的导向器组件，其中所述间距是垂直的间距。
5. 如权利要求1所述的导向器组件，其中所述间距被保持在既定限度內。
6. 如权利要求1所述的导向器组件，其中所述运动部分相对地转动于所述静止部分。
7. 如权利要求1所述的导向器组件，其中所述导向器是一对相对的导轨。
8. 如权利要求l所述的导向器组件，其中所述轴承是滚子。
9. 如权利要求l所述的导向器组件，其中所述突出部位是导电线圈，并且所述第二部分包括磁场源。
10. 如权利要求9所述的导向器组件，其中导电线圈是绕组。
11. 如权利要求9所述的导向器组件，其中所述第二部分含一腔，所述突出部位延伸到该腔内，并且所述磁场源与该腔相关。
12. 如权利要求1所述的导向器组件，所述导向器组件是发电装置的一部分。
13. 如权利要求12所述的导向器组件，其中所述发电装置是风轮机的一部分。
14. 如权利要求13所述的导向器组件，其中所述静止部分是所述风轮机的芯，运动部分是该风轮机的转子。
15. 如权利要求14所述的导向器组件，其中所述突出部位从芯径向地延伸，转子环绕芯转动，使突出部位穿过所述磁场源。
全文摘要
本发明提供一种导向器组件。在机器的第一部分或第二部分移动时(其中之一是机器的运动部分)，所述的导向器组件用于保持突出于第一部分的突出部位和第二部分之间的间距。导向器组件在突出部位和第一部分之间设有挠性连接器并且在该突出部位设有轴承。导向器设置在机器的第二部分。轴承和导向器协作以保持所述突出部位和第二部分之间的间距。导向器组件用途之一是用于风轮机上的直接发电装置组件。
文档编号H02K5/16GK101630877SQ20091000410
公开日2010年1月20日 申请日期2009年2月12日 优先权日2008年7月18日
发明者胡应湘, 胡文新, 胡芝明 申请人:合和风电有限公司