垂直连轴翻板式风力发电机的制作方法

垂直连轴翻板式风力发电机
一、技术领域：
1.本发明涉及一种新型风力发电机械设备。
二、

背景技术：

2.传统风力发电风叶制造技术难度大，造价高不利于推广普及，风速过大时不能自动防护且不能自动寻风转向，靠外加设备实现，不仅增加成本，还有安全隐患。
三、

技术实现要素：

3.当前传统风力发电机由风能利用由巨型螺旋桨风叶完成，风叶建造技术要求高，要专业工厂生产制造，且成本大，一般工厂不能生产制造，运输安装成本也高，不利于普及推广。寻风转向要增加风向感应器及驱动电机实现，这增加了成本；风速过大时靠另外设备调整风叶角度的来防止飓风损毁，一旦此设备出现故障，风机可能受损，存在安全隐患。为解决风叶过大制造技术难度大成本高，存在安全隐患等问题，本发明提供了一种垂直连轴翻板风力发电风机。
4.本发明的垂直连轴翻板式风力发电风机，自动寻风不需要另加设备。揽风板的独特设计，可提高风能利用率和风速过大时泄风窗泄风，自动保护风机，无安全隐患。本设计能使设备的体积可做足够大，以满足大型发电用途，且形状材质无严格要求，易于建造，普通机械制造工厂都可建造生产，成本较低利于推广普及。风机安装在塔杆类支柱顶部的用揽风板代替风叶转动时距离塔体立柱较远，可以设置地锚稳固，减少基础建筑探资。整体结构原理如图1所示。
5.揽风板连轴动力组结构部分：见图1和图3，图4。图3，图4分别是两组完全相同的揽风板连轴动力组结构示意图，以图3一组为例由揽风板101，102，连轴301，限位桩601，602，轴承1201，1101，1102构成。当风气流从任意方向吹向揽风板101和102，由于揽风板101和102垂直安装在翻转连轴301上，以连轴301的轴心线为中心线将揽风板划分成上下面积不等的两部分，且101和102相互垂直并顺向，作用到每个揽风板的两部分由于面积不等风力不同，从而产生扭转力，使两个揽风板同时共同受力在竖直方向“朝相同转向”自转。从而使揽风板连轴结构，以轴承1201，轴承1101，轴承1102为支承点快速自转“翻板”90度，至转轴限位桩601和传动轴上的限位桩701接触，翻转停止。此时揽风板101板面垂直风向受风力作用带动传动轴4和发电机组8转动发电，而揽风板102板面在逆风区与风向平行，基本不阻碍风力做功发电。当整个揽风板连轴结构带动传动轴4发电机组8转180度时，同上原理，整个揽风板连轴结构在风力作用下快速反向“翻板”自转90度，揽风板102板面垂直风向受风力做功发电，揽风板101在逆风区板面则平行风向。如此周而复始。为提高风能利用率，揽风板设计成揽风效果较好的u型面。平衡配重块501安装在揽风板被连轴划分的面积较小的板面部位可以调整位置，以达到揽风板以连轴为中心，板面大小两部分重力矩力平衡，翻转无阻。泄风窗201则通过弹簧1601安装在揽风板面101上如图1图所示，泄风窗201在风力过大，超过弹簧1601闭合极限力时，会顺风向打开泄风减小风压力，防止飓风损坏设备。限位桩
601垂直连轴301在与揽风板101在一个平面的较大部分一侧，与传动轴上的相对应限位桩701成一组，同另一组602，702配合限位使整个揽风板连轴结构正反翻转在90度范围。另一组揽风板连轴结构图4所示与图3所示结构成十字垂直安装，两连轴都平行地面，工作原理及尺寸形状完全相同。如需建更大功率，可以将传动轴加长，再增加同样两组揽风板连轴结构，角度和上两组的连轴成45度，只有翻转互不影响功率可加倍。
6.传动轴、发电机和支撑拉提稳固部分：图5所示，塔体13由四根地锚线14稳固在地基15上，上端安装发电机8和传动轴4，1201，1202为揽风板连轴轴承，701，702，703，704为对应连轴限位桩601，602，603，604的传动轴限位桩。支撑柱10下端固定在传动轴4上端，其顶部引出四条斜拉线9，通过轴承1101，1102，1103，1104提拉两组翻板连轴结构，起稳固作用。
四、附图说明：
7.图1，为本发明风力发电机整体结构示意图
8.图2，为垂直翻板连轴风力发电机摘要简图
9.图3，第一组揽风板连轴结构图
10.图4，第二组2揽风板连轴结构图。
11.图5，传动轴、发电机和支撑拉提稳固部分示意图。
12.图1为本发明风力发电机整体结构示意图，标记101、揽风板，201、泄风窗，1601、泄风窗弹簧，501、揽风板配重块，301、揽风板连轴，1101、斜拉轴承，701、连轴限位桩，1201、连轴轴承，602、连轴限位桩，1102、斜拉轴承，102、揽风板，502、配重块(被遮挡透视图)，202、泄风窗，302、揽风板连轴，1602、泄风窗弹簧；103、揽风板，203、泄风窗，1603、泄风窗弹簧，503、揽风板平衡配重块，1103、斜拉轴承，603、连轴限位桩，1202、连轴轴承，604、连轴限位桩，1104、斜拉轴承，104、揽风板，204、泄风窗，504、配重块(被遮挡透视图)，1604、泄风窗弹簧，9、斜拉线(同形状4根)10、支撑柱，4、传动轴，701、702、703、704、传动轴限位桩，8、发电机，13、塔杆，14、地锚线，(同形状4根)15、地基。
13.图2为垂直翻板连轴风力发电机摘要简图，1揽风板，2、泄风窗，3、揽风板连轴，4、传动轴，5，发电机，6、支撑柱，7、斜拉线，8、塔体，9、地锚线。10、连轴轴承。11、90度限位桩，12、配重块块，13、弹簧。
14.图3，第一组揽风板连轴结构图。标记1、第一组揽风板连轴结构在整体设备的位置，101、揽风板，201、泄风窗，1601、泄风窗弹簧，501、揽风板配重块，301、揽风板连轴，1101、斜拉轴承，1201、连轴轴承，602、连轴限位桩，1102、斜拉轴承，102、揽风板，202、泄风窗，1602、泄风窗弹簧。
15.图4，第二组2揽风板连轴结构图。标记2第二组2揽风板连轴结构在整体设备的位置，503、配重块，103、揽风板，1603，弹簧，203、泄风窗，1103、斜拉轴承，302、连轴，603、限位桩，1202、连轴轴承，604、限位桩，1104、斜拉轴承，204、泄风窗，1604、弹簧，104、揽风板，504、配重块(遮挡透视图)。
16.图5，传动轴、发电机和支撑拉提稳固部分示意图。标记3、传动轴、发电机和支撑拉提稳固部分在整体设备的位置，10、支撑柱，9、斜拉线，1101、1102、1103、1104、斜拉轴承，4、传动轴，1202、1201连轴轴承，701、702、703、704、限位桩，8、发电机，13、塔体，14、地锚线，15、地基。
五、技术效果：
17.本发明，与现有技术相比，可以达到以下技术效果：
18.1，风叶制造技术及材料要求不严格，结构简单，普通机械制造工厂可生产。
19.2，有自动保护功能，防止风速过大损坏设备的效果更好，并且不需要寻风转向设备。
20.3，同输出功率的风力发电机，建造成本较低，易于推广。
六、具体实施方式：
21.以上说明都是以金属材质为对象的结构原理模型，以图1为例，确定比例尺寸即可做出一定功率的实用设备，在条件较好的地区或工厂企业实际建设中可根据地理，经济等条件因地制宜调整设计和建造，大、中、小型各类不同材质结构的风力发电站。

技术特征：
1.一种垂直连轴翻板式风力发电机，包括垂直连轴揽风板结构动力组，传动轴，限位桩，提拉结构，和稳固支承机构等，其特征在于装有配重块和泄风窗的揽风板相互垂直固定在揽风板连轴的两端，翻转连轴通过轴承安装在传动轴上，传动轴连接发电机组，与塔杆，地锚，提拉结构等连接，自动寻风和防风损。2.根据权利要求1所述风力发电机的两组揽风板连轴结构动力组，两组结构相互垂直通过轴承安装到传动轴上的上下相近位置，在竖直方向可正反90度其特征在于每组结构由两揽风板相互垂直固定在揽风板连轴两端构成自转，同时可在水平方向转动带动发电机组发电，此结构有，揽风板在做功时面积较大的部分朝上，和朝下两种方式安装到传动轴，朝上可增加揽风板受风高度。3.根据权利要求2和1所述的揽风板结构，其特征在于形状是竖向u型面板，并装有弹力泄风窗和平衡配重块。4.根据权利要求1所述的风力发电机的限位桩，共8个分别在传动轴和揽风板连轴相互对应位置设计安装限位桩，其特征在于，安装位置可以限制揽风板连轴正反自旋最大角度为90度，桩上加装缓冲胶垫以缓解旋转冲击力，其中限位桩在传动轴上安装在位置不同，可以产生两种揽风板运行位置状态状态。5.根据权利要求1所述风力发电机的拉线地锚及承载稳固设置，其特征在于传动轴下接发电机和承载塔杆，再用地锚稳固塔杆，而上接支撑柱和斜拉线可避免翻转连轴过长产生下坠变形。

技术总结
垂直连轴翻板风力发电机(图2)，本发明属于一种风力发电设备类。其解决了现用传统风力发电风叶制造技术难度大，造价高，没有自动防护功能等缺陷。主要由揽风板连轴结构，限位桩，传动轴，发电机组，支撑稳固结构等构成。其特征是两组完全相同的揽风板连轴结构成十字形安装在传动轴上，在风力作用下，竖直方向以连轴的轴心线为中心线，可自旋翻转90度至最大受风状态揽风；同时水平方向可通过传动轴带动发电机转动发电。揽风板连轴结构由U型揽风板、弹簧，泄风窗、配重块、连轴及轴承构成，风力过大时可开窗泄风保护装置；限位桩限定揽风板连轴结构翻转最大90度；支承柱、拉线、塔杆、地锚线等构成支撑稳固结构起支承稳固作用。本发明主要用于风力发电。要用于风力发电。要用于风力发电。


技术研发人员：朱广新
受保护的技术使用者：朱广新
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/5/16