專利名稱：多層風力發(fā)電塔的制作方法
技術領域：
本實用新型屬風力發(fā)電裝置結構技術領域。
背景技術：
風力發(fā)電，是一種借助大自然風力產(chǎn)生電力的非常環(huán)保，也非常經(jīng)濟的一種能源生產(chǎn)方式，在石油資源日趨短缺的今天，風力發(fā)電的作用顯得越來越重要?，F(xiàn)有的風力發(fā)電裝置通常是在頂層采用一層普通的風機葉片帶螺旋狀作為聚風器，通過風機葉片的受風旋轉(zhuǎn)來帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，然后通過齒輪箱將動力傳輸給電機轉(zhuǎn)軸進行發(fā)電，這種風機由于風機葉片的螺旋結構雖然可以吸收風能，且只有一層，風能吸收量小，通常對風力的要求是需達到5級以上，才會使發(fā)電機正常工作，而許多地方和許多時候，風力是難以達到如此級數(shù)的；這種風機的電動機是設置在風力發(fā)電機塔身上部，使得對風力發(fā)電塔結構的穩(wěn)定性要求很高，建筑成本昂貴，而且設置安裝時吊裝非常困難，使用后維修也不容易，這些都給風力發(fā)電帶來了較大的困難。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的正是為了克服上述風力發(fā)電裝置存在的不足之處而提供一種能夠充分吸收風力，在微風狀況下也能正常發(fā)電，發(fā)電效率極高，且發(fā)電機位于塔身底部，十分利于設備的安裝維修，能極大降低風力塔建筑成本的多層風力發(fā)電塔。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的。
本實用新型由一個中空的柱式塔塔身、聚風器、聚風葉片、主傳動軸和電動機組成，其中，從塔身頂部到中部共設置有1～6層聚風器，設置在第一層位于頂部的聚風器固定連接在塔頂上設置的軸承上，軸承帶動位于塔身中心線的主傳動軸轉(zhuǎn)動；主傳動軸通過聯(lián)軸器由柱式塔頂部延伸至柱式塔塔底的機房內(nèi)，在主轉(zhuǎn)動軸的下端連接有一傳動離合器，該傳動離合器與一變速箱連接，變速箱又與一行星齒輪傳動器連接；行星齒輪傳動器與電動機的傳動軸連接；設置在上部或中部的助力聚風器通過在柱式塔塔身上所開的孔洞采用鏈條分別與主傳動軸和助力聚風器轉(zhuǎn)軸聯(lián)接；本實用新型聚風器的聚風葉片為一風碗結構或一縱向帶彎折的矩形板結構；或一橫向帶彎折且從里到外由小到大的矩形板結構；設置的每一層助力聚風器呈直線排列，各層助力聚風器為重疊式布置；本實用新型還在柱式塔塔身的內(nèi)壁與外壁分別設置有內(nèi)梯和外梯；以及制動裝置和避雷裝置。
由于聚風器位于風力塔身頂部至上部有多層，整個風力發(fā)電塔高度一般在10～60米左右，塔身平均直徑為1～5米左右，是屬比較大型的風力發(fā)電裝置，本實用新型將聚風器的葉片由原來的螺旋槳葉片改為橢圓形碗狀的葉片，或縱向帶彎折的矩形板的葉片，或橫向帶彎折且從里到外由小到大的矩形板葉片，增加了聚風的能力，由一根連桿連接的口徑大小不同的數(shù)個葉片，又由數(shù)根連桿組成的風機葉片組能夠?qū)⑤^為微弱的風，比如二級到三級的風吸收轉(zhuǎn)換成電能，整個聚風器的動力轉(zhuǎn)換，依靠設置在風力塔塔身頂部的一個大型的全密封軸承，利用聚風器驅(qū)使軸承轉(zhuǎn)動，軸承再帶到主傳動軸轉(zhuǎn)動；主傳動軸是由塔頂一直延伸到塔底的，因為軸身太長，所以要采用幾個聯(lián)軸器將幾根相同的軸連接在一起；頂層以下的助力聚風器的轉(zhuǎn)動能量通過傳動皮帶或傳動鏈條由對應塔身上所開孔洞將傳動力傳輸?shù)街鬓D(zhuǎn)動軸上，從而大大增加了主傳動軸的轉(zhuǎn)動能量；為了確保在風力過大時主傳動軸轉(zhuǎn)速過高而損壞發(fā)電設備，在主傳動軸與發(fā)電設備之間還設置有傳動離合器，當主傳動軸轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時，傳動離合器使主傳動軸與發(fā)電設備分離起到保護作用。在傳動離合器后的主傳動軸上連接的是齒輪箱用于調(diào)節(jié)主傳動軸的轉(zhuǎn)速，在齒輪箱后連接的是行星齒輪傳動器，為的是改變傳動輸出方向，在行星齒輪傳動器之后連接的是發(fā)電機，通過行星齒輪的轉(zhuǎn)動帶動電動機轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動進而實現(xiàn)發(fā)電機發(fā)電。整個行星齒輪傳動器、發(fā)電機均設置在風力塔塔底建成的一個機房內(nèi)，在日常檢修和維護設備過程中，均在機房便可解決，十分便利，只有在遇到聚風器產(chǎn)生故障時，或聯(lián)軸器需維修時，工作人員方可通過設置在風力塔塔身內(nèi)梯和外梯對頂部聚風器，上部助力聚風器，塔內(nèi)的聯(lián)軸器進行檢修維護，為檢修維護方便，還設置有一個剎車裝置用于制動聚風器。
下面結合實例及附圖進一步闡述本實用新型內(nèi)容。
圖1為本實用新型風力塔結構示意圖；圖2為圖1A-A剖視結構示意圖；圖3為圖1B-B剖視結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型聚風器2位于柱式塔塔身1頂部和中部共三層，頂部的聚風器2固定連接在塔頂上設置的軸承6上，軸承6帶動位于塔身中心線的主傳動軸3轉(zhuǎn)動；主傳動軸3通過聯(lián)軸器7由柱式塔頂部延伸至柱式塔塔底的機房8內(nèi)，在主轉(zhuǎn)動軸3的下端連接有一傳動離合器9，該傳動離合器與一齒輪變速箱10連接，齒輪變速箱10又與一行星齒輪傳動器11連接；行星齒輪傳動器11與電動機4的傳動軸連接。
本實施例風力塔的塔身1采用鋼筋水泥作為塔身構架，取塔高40米，塔身采用圓柱形，直徑為3.5米；塔底建有一個較寬大的機房9，設置在塔身頂部的聚風器2，由六根連桿19組成，每根連桿串連接橢圓形風碗聚風葉片5兩個，一大一小，大風碗橢圓長軸為兩米，小風碗橢圓長軸為一米，大風碗設置靠外，小風碗設置靠內(nèi)，頂層聚風器2的主傳動軸3由塔頂一直延伸到塔底的機房8內(nèi)，中間采用兩個聯(lián)軸器7聯(lián)接，在主傳動軸3靠進機房8的下端設有一個傳動離合器9與主傳動軸的尾端連接，而主傳動軸3的尾端連接的是一個齒輪變速箱10的調(diào)速器，起到調(diào)節(jié)主傳動軸3轉(zhuǎn)速的目的，在齒輪變速箱10后連接的是一個行星齒輪傳動器11，用于改變傳動的輸出方向；行星齒輪傳動器11的行星齒輪與電動機4的轉(zhuǎn)軸連接，在帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的同時，電動機4進行發(fā)電。為了增加主傳動軸3的動力，在風力塔塔身1的上外部還設置有兩層助力聚風器，第二層助力聚風器12的聚風葉片15選擇縱向帶彎折的矩形結構，第三層助力聚風器20的聚風葉片21選擇橫向帶彎折且從里到外由小到大的矩形板結構，為結構穩(wěn)定和聚風，在彎折面設有筋板22；助力聚風器12的傳動軸14采用傳動鏈條13通過在塔身上所開設的孔洞將動力輸入到主傳動軸3上；助力聚風器20的傳動鏈條21通過在塔身上所開設的孔洞將動力輸入到主傳動軸3上；主傳動軸3在相應位置連接有鏈輪16用于接收助力聚風器的動力。在塔頂部的主聚風器2的風碗5作為橢圓形的碗狀結構，其凹面向著迎風面，具有很好的聚風能力，而助力聚風器12帶彎折的矩形聚風葉片15，其彎折面向著迎風面，也有較好的聚風能力，第三層助力聚風器20的聚風葉片21為橫向帶彎折且從里到外由小到大的矩形板結構，其聚風能力也很好，在頂層聚風器和助力聚風器的共同作用下，即使是較為微小的風，即2～3級的風，本實用新型也能在各層聚風器的聚風能力下吸收風力正常進行發(fā)電；當風力過大過猛時，連接在主傳動軸3上的傳動離合器9能夠讓下部尾端的主傳動軸與上端的主傳動軸分離，起到過載保護的作用，設置在塔身底部機房8的行星齒輪傳動器、齒輪箱、發(fā)電機，均可通過一個全自動控制器進行控制，使發(fā)電機動產(chǎn)生的電能能夠按照設定的程序輸入到用戶或并入指定的電網(wǎng)。在柱式塔塔身1的內(nèi)壁與外壁分別設置的內(nèi)梯17和外梯18，是為了方便對聚風器、主傳動軸、聯(lián)軸器、助力聚風器等設備進行維修的設施。為了柱式塔塔身1的安全，在柱式塔塔身1的頂設置有避雷裝置23；為了維修的方便，在各層聚風器上還設置有制動裝置。
權利要求1.多層風力發(fā)電塔，由一個中空的柱式塔塔身(1)、聚風器、聚風葉片、主傳動軸(3)和電動機(4)組成，其特征是，從塔身(1)頂部到中部共設置有1～6層聚風器，設置在第一層位于頂部的聚風器(2)固定連接在塔頂上設置的軸承(6)上，軸承(6)帶動位于塔身中心線的主傳動軸(3)轉(zhuǎn)動；主傳動軸(3)通過聯(lián)軸器(7)由柱式塔頂部延伸至柱式塔塔底的機房(8)內(nèi)，在主轉(zhuǎn)動軸(3)的下端連接有一傳動離合器(9)，該傳動離合器與一齒輪變速箱(10)連接，齒輪變速箱(10)又與一行星齒輪傳動器(11)連接；行星齒輪傳動器(11)與電動機(4)的傳動軸連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的多層風力發(fā)電塔，其特征是，聚風器的聚風葉片(5)為橢圓形碗狀結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的多層風力發(fā)電塔，其特征是，聚風器的聚風葉片為一縱向帶彎折的矩形板。
4根據(jù)權利要求1所述的多層風力發(fā)電塔，其特征是，聚風器的聚風葉片為一橫向帶彎折且從里到外由小到大的矩形板。
5.根據(jù)權利要求1所述的多層風力發(fā)電塔，其特征是，各層聚風器的聚風葉片既可用橢圓形碗狀結構，也可用縱向帶彎折的矩形板或橫向帶彎折且從里到外由小到大的矩形板。
6.根據(jù)權利要求1所述的多層風力發(fā)電塔，其特征是，在頂層以下的助力聚風器是通過在柱式塔塔身(1)上所開的孔洞采用鏈條(13)分別與主傳動軸(3)和轉(zhuǎn)軸(14)聯(lián)接。
7.根據(jù)權利要求1所述的多層風力發(fā)電塔，其特征是，在柱式塔塔身(1)的內(nèi)壁與外壁分別設置有內(nèi)梯(17)和外梯(18)。
專利摘要多層風力發(fā)電塔，本實用新型從塔身(1)頂部到中部共設置有1～6層聚風器，設置在第一層位于頂部的聚風器固定連接在塔頂上設置的軸承(6)上，軸承帶動主傳動軸(3)轉(zhuǎn)動；主傳動軸通過聯(lián)軸器(7)由柱式塔頂部延伸至柱式塔塔底的機房(8)內(nèi)，主傳動軸后分別連接有齒輪變速箱(10)、行星齒輪傳動器(11)和電動機(4)的傳動軸，主傳動軸的轉(zhuǎn)動使電動機發(fā)電，本實用新型在微風狀況下也能正常發(fā)電，發(fā)電效率極高，發(fā)電機位于塔身底部，十分利于設備的安裝維修，能極大地降低風力塔的建筑成本。
文檔編號F03D11/00GK2916178SQ20062001965
公開日2007年6月27日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權日2006年6月28日
發(fā)明者楊國俊 申請人:楊國俊