專利名稱：垂直軸阻力型旋轉(zhuǎn)門式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種垂直軸阻力型旋轉(zhuǎn)門式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，風(fēng)力機(jī)械基本上是根據(jù)風(fēng)機(jī)主軸的的空間位置分為水平軸型式與垂直軸型式兩類。垂直軸型式風(fēng)力機(jī)械的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向(地面)垂直。該結(jié)構(gòu)型式種類較多，如 薩瓦里歐斯式、達(dá)里厄式、集渦式等。該結(jié)構(gòu)型式的風(fēng)能發(fā)電機(jī)發(fā)展起步較晚，尚未商業(yè)化； 而且風(fēng)能利用率低，功率比水平軸型的風(fēng)能發(fā)電機(jī)小。為提高風(fēng)能的利用率，近年來出現(xiàn)了一些設(shè)有多層風(fēng)輪的垂直軸風(fēng)力機(jī)，如公開號為CN101956670A的中國專利公開的“一種具有多層風(fēng)輪的風(fēng)力機(jī)”，公開號為CN101737270A的中國專利公開的一種“特大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置”，公開號為CN1016^550A的中國專利公開的一種“自適應(yīng)微動風(fēng)擋垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)”，均為通過設(shè)置多層的風(fēng)輪機(jī)構(gòu)來提高風(fēng)能的利用率，特別是后兩個專利所公布的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置根據(jù)風(fēng)向轉(zhuǎn)動的風(fēng)葉來提高受風(fēng)面的推力，減小背風(fēng)面的阻力。但由于這兩種結(jié)構(gòu)中，雖然能形成不平衡力偶，但未能以受風(fēng)面法線與風(fēng)向平行、背風(fēng)面法線與風(fēng)向垂直方式(下稱法線正交)自動跟蹤風(fēng)向。因此，未能充分獲取風(fēng)力動能，風(fēng)能的利用率仍然偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種垂直軸阻力型旋轉(zhuǎn)門式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有對風(fēng)頁的控制精度高、可靠性高、風(fēng)能利用率高、且運(yùn)動平穩(wěn)性高、 結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是綜合現(xiàn)行的風(fēng)能利用技術(shù)裝備的優(yōu)點(diǎn)，以垂直軸型式風(fēng)力機(jī)械的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)控技術(shù)而設(shè)計的一種具有新的理論、新結(jié)構(gòu)的風(fēng)能利用裝置。本發(fā)明是以數(shù)字技術(shù)控制旋轉(zhuǎn)門。根據(jù)風(fēng)向，實(shí)時控制旋轉(zhuǎn)門的風(fēng)頁，使旋轉(zhuǎn)門力臂兩側(cè)的風(fēng)頁法線始終以正交方式自動跟蹤風(fēng)向，形成三個不平衡力偶。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是
一種垂直軸阻力型旋轉(zhuǎn)門式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括安裝平臺、多層框架式塔架、與多層框架式塔架配裝的旋轉(zhuǎn)門、數(shù)控系統(tǒng)以及發(fā)配電系統(tǒng)，安裝平臺固裝在地面上，塔架固裝在安裝平臺上，旋轉(zhuǎn)門設(shè)置在塔架中，每個旋轉(zhuǎn)門包括多扇以塔架中的主軸為軸心等角度排列的風(fēng)門，每扇風(fēng)門由多具可轉(zhuǎn)動的風(fēng)頁體組成，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是塔架頂部設(shè)有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)速風(fēng)向傳感器，最高層主軸頂端同軸配裝有防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，每具風(fēng)頁體均配裝有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，風(fēng)頁體可控同步偏轉(zhuǎn)，每具風(fēng)頁體的法線始終以正交方式跟蹤風(fēng)向。所述的風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括風(fēng)頁角度傳感器、減速器和印制繞組電機(jī)，風(fēng)頁角度傳感器、減速器和印制繞組電機(jī)同軸配裝在風(fēng)頁體下端面的中心處，風(fēng)頁角度傳感器、印制繞組電機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)連接。
所述的防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括棘輪和棘爪，棘輪與主軸配裝，棘輪的周節(jié)為12度，棘爪為三件，棘輪的逆轉(zhuǎn)自由度不大于4度。風(fēng)頁體的上、下端設(shè)有軸套分別套入風(fēng)頁上軸承組件與風(fēng)頁下軸承組件中，風(fēng)頁體通過風(fēng)頁上軸承組件、風(fēng)頁下軸承組件與風(fēng)門框可轉(zhuǎn)動連接組成風(fēng)門；每具風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的風(fēng)頁角度傳感器上的軸與每具風(fēng)頁下軸承組件的軸鍵合；風(fēng)門框下邊框的內(nèi)、外側(cè)分別設(shè)有內(nèi)承載滑車、外承載滑車。每個旋轉(zhuǎn)門由六具風(fēng)門分別安裝于主軸的六個平面上，六具風(fēng)門的風(fēng)門框與固定梁固定連接組成，旋轉(zhuǎn)門呈正六面體形。所述的塔架包括制動器、短立柱、導(dǎo)軌、長立柱、十字橫梁、主軸、主軸方位傳感器、 防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)、上軸承組件、槽形夾板、安裝板、上副軸、鉤頭鍵、下副軸和下軸承組件，制動器固定在第一層十字橫梁下部的中心處，通過轉(zhuǎn)動絲桿制動與主軸連接的動力軸，十字橫梁通過槽形夾板緊固，十字橫梁的四端與長立柱的法蘭盤聯(lián)接，第一層十字橫梁與短立柱上端的法蘭盤及長立柱下端的法蘭盤聯(lián)接，四件短立柱下端的法蘭盤與安裝平臺的調(diào)整法蘭盤通過螺栓聯(lián)接；安裝板設(shè)置在十字橫梁上部的中心處，下軸承組件設(shè)置在安裝板上部的中心處，上軸承組件設(shè)置在最高層，防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在最高層的上軸承組件上；主軸的上、下兩端通過鉤頭鍵與上副軸、下副軸鍵合；導(dǎo)軌設(shè)置在十字橫梁上部。所述的安裝平臺為蛛網(wǎng)式平臺，包括地梁、連接板、可調(diào)整樁腳、調(diào)整法蘭盤、緊定螺母、地腳螺釘和固定樁腳，可調(diào)整樁腳與多件地梁、連接板、固定樁腳之間通過螺栓聯(lián)接， 調(diào)整法蘭盤通過螺紋聯(lián)接可調(diào)整樁腳，調(diào)整法蘭盤與可調(diào)整樁腳通過調(diào)整螺套連接，固定樁腳通過地腳螺釘固定于地面或水泥地基上，安裝平臺與多層塔架之間設(shè)有斜拉錨。安裝平臺的平臺半徑大于塔架高度的1/2。所述的數(shù)控系統(tǒng)包括工業(yè)控制機(jī)及與之連接的發(fā)配電控制系統(tǒng)、傳感信號接收器、控制信號發(fā)射器，設(shè)有傳感信號發(fā)射器與風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊連接，風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊與風(fēng)速風(fēng)向傳感器連接，設(shè)有控制信號接收器與風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，設(shè)有旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊與旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊、風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊連接，數(shù)控系統(tǒng)中的工業(yè)控制機(jī)通過群控接口與主控計算機(jī)連接，其中傳感信號接收器與傳感信號發(fā)射器為無線傳輸，控制信號發(fā)射器與控制信號接收器為無線傳輸，工業(yè)控制機(jī)與群控接口為光纖傳輸。本發(fā)明核心功能性部件是數(shù)字化控制風(fēng)頁體的旋轉(zhuǎn)門。該部件可根據(jù)風(fēng)向，運(yùn)用數(shù)控技術(shù)實(shí)時控制旋轉(zhuǎn)門的風(fēng)頁體，使風(fēng)門力臂兩側(cè)的風(fēng)頁體法線始終以正交方式自動跟蹤風(fēng)向，旋轉(zhuǎn)門形成三個不平衡力偶，充分利用風(fēng)力動能，高效率地將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)或有益效果
1、該裝置運(yùn)用動能學(xué)原理，數(shù)控技術(shù)實(shí)時控制旋轉(zhuǎn)門的風(fēng)頁體，使風(fēng)門力臂兩側(cè)的風(fēng)頁體法線始終以正交方式自動跟蹤風(fēng)向，直接將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率明顯提高。2.風(fēng)力作用機(jī)理與水平軸槳葉型或垂直軸型風(fēng)能裝置不同，空氣紊流擾動與風(fēng)切變等因素不會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。而且，此運(yùn)動機(jī)理不會象水平軸槳葉型裝置那樣產(chǎn)生空氣摩擦噪聲。3、切向作用力是定值，所以旋轉(zhuǎn)門運(yùn)動平穩(wěn)。4、該裝置構(gòu)建靈活，可根據(jù)風(fēng)場資源及用戶需求，選擇動能部件數(shù)量構(gòu)成不同功率的離網(wǎng)單機(jī)，也可配置不同數(shù)量的單機(jī)組建上網(wǎng)電站。該裝置的運(yùn)動部件邏輯動作與系統(tǒng)偏航采用數(shù)字化控制，控制精度與可靠性高。并設(shè)計配置由計算機(jī)與光纖組成的群控數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，特別適宜在電磁干擾強(qiáng)、地電復(fù)雜地區(qū)建設(shè)風(fēng)能電站。并可對電站運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動化、遠(yuǎn)程化。5、整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化、零部件加工簡單，安裝均采取螺栓連接方式并設(shè)有水平及同心度調(diào)整機(jī)構(gòu)，維修調(diào)試簡便并十分適宜野外施工。 6、制造成本低，具有很好的性價比，易于推廣應(yīng)用。


圖1為實(shí)施例的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中安裝平臺中的可調(diào)整樁腳的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1中安裝平臺中的固定樁腳的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為實(shí)施例中塔架的結(jié)構(gòu)示意圖5為圖4中塔架頂部中心處的防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)與主軸的配裝示意圖； 圖6為圖4中塔架的下軸承組件與主軸的配裝示意圖； 圖7為塔架中的制動器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)門的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為圖8中風(fēng)頁體與減速器的配裝示意圖10為實(shí)施例中數(shù)控系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)、發(fā)配電控制系統(tǒng)的連接方框圖； 圖11為實(shí)施例中數(shù)控系統(tǒng)中內(nèi)含的軟件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)門的工作原理圖； 圖13為實(shí)施例中切向力表達(dá)式的函數(shù)圖象； 圖14為實(shí)施例中離網(wǎng)式發(fā)配電控制系統(tǒng)原理圖； 圖15為實(shí)施例中上網(wǎng)式發(fā)配電控制系統(tǒng)原理圖。圖中，1-1.斜拉錨1-2.動力軸2-0.安裝平臺2_1.地梁2_2.連接板2_3.可調(diào)整樁腳2-4.調(diào)整螺套2-5.調(diào)整法蘭盤2-6.緊定螺母2-7.地腳螺釘2-8.固定樁腳3-0.塔架3-1.制動器3-2.短立柱3-3.導(dǎo)軌3-4.長立柱3-5.十字橫梁3-6.主軸3-7.主軸方位傳感器3-8.風(fēng)速風(fēng)向傳感器3-9.棘輪3-10.上軸承組件3-11.安裝板3-12.槽形夾板3-13.上副軸3-14.勾頭鍵3-15.下副軸3-16.下軸承組件3-17. 杠桿3-18.絲桿3-19.閘瓦4-0.旋轉(zhuǎn)門4-1.固定梁4-2.風(fēng)門框4-3.風(fēng)頁上軸承組件4-4.軸套4-5.風(fēng)頁體4-6.風(fēng)頁下軸承組件4-7.風(fēng)頁角度傳感器4-8.減速器4-9. 印制繞組電機(jī)4-10.內(nèi)承載滑車4-11.外承載滑車5-1.配電柜6-1.數(shù)控變速機(jī)6-2. 發(fā)電機(jī)6-3.測速電機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述，但不是對本發(fā)明的限定。實(shí)施例
參照圖1-圖10，一種垂直軸阻力型旋轉(zhuǎn)門式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括安裝平臺2-0、多層框架式塔架3-0、與多層框架式塔架配裝的旋轉(zhuǎn)門4-0、數(shù)控系統(tǒng)以及發(fā)配電系統(tǒng)，安裝平臺2-0 固裝在地面上，塔架3-0固裝在安裝平臺2-0上，旋轉(zhuǎn)門4-0設(shè)置在塔架3-0中，每個旋轉(zhuǎn)門4-0包括多扇以塔架3-0中的主軸3-6為軸心等角度排列的風(fēng)門，每扇風(fēng)門由多具可轉(zhuǎn)動的風(fēng)頁體4-5組成，塔架3-0頂部設(shè)有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)速風(fēng)向傳感器3-8，最高層主軸3-6頂端同軸配裝有防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，每具風(fēng)頁體4-5均配裝有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，風(fēng)頁體4-5可控同步偏轉(zhuǎn)，每具風(fēng)頁體4-5的法線始終以正交方式跟蹤風(fēng)向。風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括風(fēng)頁角度傳感器4-7、減速器4-8和印制繞組電機(jī)4_9，風(fēng)頁角度傳感器4-7、減速器4-8和印制繞組電機(jī)4-9同軸配裝在風(fēng)頁體4-5下端面的中心處，風(fēng)頁角度傳感器4-7、印制繞組電機(jī)4-9與數(shù)控系統(tǒng)連接。防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括棘輪3-9和棘爪，棘輪3-9與主軸3_6配裝，棘輪3_9的周節(jié)為12 度，棘爪為三件，棘輪3-9的逆轉(zhuǎn)自由度不大于4度。風(fēng)頁體4-5的上、下端設(shè)有軸套4-4分別套入風(fēng)頁上軸承組件4_3與風(fēng)頁下軸承組件4-6中，風(fēng)頁體4-5通過風(fēng)頁上軸承組件4-3、風(fēng)頁下軸承組件4-6與風(fēng)門框4_2可轉(zhuǎn)動連接組成風(fēng)門；每具風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的風(fēng)頁角度傳感器4 - 7上的軸與每具風(fēng)頁下軸承組件4-6的軸鍵合；風(fēng)門框4-2下邊框的內(nèi)、外側(cè)分別設(shè)有內(nèi)承載滑車4-10、外承載滑車 4-11。每個旋轉(zhuǎn)門4-0由六具風(fēng)門分別安裝于主軸3-6的六個平面上，六具風(fēng)門的風(fēng)門框4-2與固定梁4-1固定連接組成，旋轉(zhuǎn)門4-0呈正六面體形。塔架3-0包括制動器3-1、短立柱3-2、導(dǎo)軌3_3、長立柱3_4、十字橫梁3_5、主軸 3-6、主軸方位傳感器3-7、防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)、上軸承組件3-10、槽形夾板3-12、安裝板3-11、 上副軸3-13、鉤頭鍵3-14、下副軸3-15和下軸承組件3_16，制動器3_1固定在第一層十字橫梁3-5下部的中心處，通過轉(zhuǎn)動絲桿3-19制動與主軸3-6連接的動力軸1-2 (即最下層的下副軸)，十字橫梁3-5通過槽形夾板3-12緊固，十字橫梁3-5的四端與長立柱3-4的法蘭盤聯(lián)接，第一層十字橫梁3 - 5與短立柱3-2上端的法蘭盤及長立柱3-4下端的法蘭盤聯(lián)接，四件短立柱3-2下端的法蘭盤與安裝平臺2-0的調(diào)整法蘭盤2-5通過螺栓聯(lián)接；安裝板3-11設(shè)置在十字橫梁3-5上部的中心處，下軸承組件3-16設(shè)置在安裝板3-11上部的中心處，上軸承組件3-10設(shè)置在最高層，防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在最高層的上軸承組件3-10 上；主軸3-6的上、下兩端通過鉤頭鍵3-14與上副軸3-13、下副軸3_15鍵合；導(dǎo)軌3_3設(shè)置在十字橫梁3-5上部。安裝平臺2-0為蛛網(wǎng)式平臺，包括地梁2-1、連接板2-2、可調(diào)整樁腳2_3、調(diào)整法蘭盤2-5、緊定螺母2-6、地腳螺釘2-7和固定樁腳2-8，可調(diào)整樁腳2_3與多件地梁2_1、連接板2-2、固定樁腳2-8之間通過螺栓聯(lián)接，調(diào)整法蘭盤2-5通過螺紋聯(lián)接可調(diào)整樁腳2-3， 調(diào)整法蘭盤2-5與可調(diào)整樁腳2-3通過調(diào)整螺套2-4連接調(diào)整垂直高度，固定樁腳2-8通過地腳螺釘2-7固定于地面或水泥地基上，安裝平臺2-0與多層塔架3-0之間設(shè)有斜拉錨 1-1。安裝平臺2-0的平臺半徑大于塔架3-0高度的1/2。地梁2_1、連接板2_2、固定樁腳2-8的零件數(shù)量根據(jù)平臺半徑?jīng)Q定。數(shù)控系統(tǒng)包括工業(yè)控制機(jī)及與之連接的發(fā)配電控制系統(tǒng)、傳感信號接收器、控制信號發(fā)射器，設(shè)有傳感信號發(fā)射器與風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊連接，風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊與風(fēng)速風(fēng)向傳感器連接，設(shè)有控制信號接收器與風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，設(shè)有旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊與旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊、風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊連接。數(shù)控系統(tǒng)中的工業(yè)控制機(jī)通過群控接口與主控計算機(jī)連接。其中傳感信號接收器與傳感信號發(fā)射器為無線傳輸，控制信號發(fā)射器與控制信號接收器為無線傳輸，工業(yè)控制機(jī)與群控接口為光纖傳輸。具體地，下面以三層塔架為例對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述 一、整機(jī)結(jié)構(gòu)參照圖1，
(1)、整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)由安裝平臺2-0、多層框架式塔架3-0和旋轉(zhuǎn)門4-0構(gòu)成，安裝平臺
2-0固裝在地面上，塔架3-0固裝在安裝平臺2-0上，旋轉(zhuǎn)門4-0經(jīng)主軸3-6配裝設(shè)置在塔架3-0中，主軸3-6的下端的動力軸1-2 (即最下層的下副軸)與發(fā)電機(jī)6-2通過數(shù)控變速機(jī)6-1連接，斜拉錨1-1斜拉于塔架3-0與安裝平臺2-0之間，兩端以螺栓聯(lián)接。(2)、旋轉(zhuǎn)門4-0上的內(nèi)承載滑車4-10、外承載滑車4-11的滑輪分別置于安裝板
3-11、導(dǎo)軌3-3上。承載滑車的滑輪與安裝板、導(dǎo)軌的間距，安裝板與導(dǎo)軌的平面度和水平可通過安裝螺栓調(diào)整。(3)、單機(jī)旋轉(zhuǎn)門4-0的配置數(shù)量以單機(jī)額定功率指標(biāo)確定。根據(jù)本設(shè)備塔架的設(shè)計強(qiáng)度不能超過六具。二、安裝平臺參照圖2-圖3，
安裝平臺2-0由地梁2-1、連接板2-2、可調(diào)整樁腳2-3、調(diào)整法蘭盤2_5、緊定螺母2_6、 地腳螺釘2-7和固定樁腳2-8構(gòu)成蛛網(wǎng)式平臺。(1)、可調(diào)整樁腳2-3與多件地梁2-1、連接板2-2、固定樁腳2_8之間使用螺栓聯(lián)接。地梁2-1、連接板2-2、固定樁腳2-8的數(shù)量根據(jù)平臺半徑確定。 (2)、調(diào)整法蘭盤2-5通過螺紋聯(lián)接可調(diào)整樁腳2-3，可通過調(diào)整法蘭盤2_5的螺紋調(diào)整平臺的水平面。(3 )、地腳螺釘2-6將固定樁腳2-8固定于地面或水泥地基上。平臺半徑根據(jù)塔架高度確定，要求平臺半徑大于1/2塔架高度。三、多層框架式塔架參照圖4-圖7，
塔架3-0由制動器3-1、短立柱3-2、導(dǎo)軌3-3、長立柱3_4、十字橫梁3_5、主軸3_6、主軸方位傳感器3-7、防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)、上軸承組件3-10、槽形夾板3-12、安裝板3-11、上副軸 3-13、鉤頭鍵3-14、下副軸3-15、下軸承組件3_16構(gòu)成。(1)、制動器3-1由螺栓固定在第一層十字橫梁3-5下部的中心處，通過轉(zhuǎn)動絲桿 3-18使杠桿3-17擺動，并由杠桿3-17帶動閘瓦3_19制動動力軸1_2。(2)、十字橫梁3-5通過槽形夾板3-12緊固，十字橫梁3_5的四端與長立柱3_4的法蘭盤聯(lián)接，第一層十字橫梁3-5與短立柱3-2上端的法蘭盤及長立柱3-4下端的法蘭盤聯(lián)接，四件短立柱3-2下端的法蘭盤與安裝平臺2-0的調(diào)整法蘭盤2-5通過螺栓聯(lián)接。(3)、安裝板3-11安裝在十字橫梁3-5上部的中心處，下軸承組件3_16安裝在安裝板3-11上部的中心處，并使用螺栓固定聯(lián)接，最高層安裝上軸承組件3-10，安裝方法相同。(4)、主軸3-6的兩端通過鉤頭鍵3-14與上副軸3_13、下副軸3_15鍵合，主軸方位傳感器3-7置于最上層主軸3-6頂端并同軸聯(lián)接。(5)、防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)安裝在最高層上軸承組件3-10上，防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括棘輪3-9 和棘爪，棘輪3-9與主軸3-6配裝，棘輪3-9的周節(jié)為12度，棘爪為三件，棘輪3_9的逆轉(zhuǎn)自由度不大于4度。(6)、導(dǎo)軌3-3是由四件弧形鋼板拼接，并使用螺栓固定在十字橫梁3-5的上部。風(fēng)速風(fēng)向傳感器3-8設(shè)置在塔架3-0頂部的中心處。四、旋轉(zhuǎn)門參照圖8-圖9，
旋轉(zhuǎn)門4-0由固定梁4-1、風(fēng)門框4-2、風(fēng)頁上軸承組件4-3、軸套4_4、風(fēng)頁體4_5、風(fēng)頁下軸承組件4-6、風(fēng)頁角度傳感器4-7、減速器4-8、印制繞組電機(jī)4-9、內(nèi)承載滑車4_10、外承載滑車4-11構(gòu)成。(1)、每具風(fēng)門框4-2上、下邊框內(nèi)側(cè)均布同軸線安裝六具風(fēng)頁上軸承組件4-3與風(fēng)頁下軸承組件4-6。(2)、每具風(fēng)頁體4-5上、下梁外側(cè)中軸線上分別安裝軸套4-4組成風(fēng)頁整件。(3)、將風(fēng)頁角度傳感器4-7、減速器4-8、印制繞組電機(jī)4_9同軸裝配為風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(4)、將六具風(fēng)頁整件上的軸套4-4分別套入風(fēng)頁上軸承組件4-3與風(fēng)頁下軸承組件4-6 ；將六具風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的風(fēng)頁角度傳感器4-7上的軸與六具風(fēng)頁下軸承組件4-6 的軸鍵合；將內(nèi)承載滑車4-10、外承載滑車4-11分別安裝于風(fēng)門框4-2下邊框的內(nèi)、外側(cè)， 如此構(gòu)成一具風(fēng)門整件。(5)、將六具風(fēng)門整件使用螺栓分別安裝于主軸3-6的六個平面上；并將十二件固定梁4-1組成兩個六邊形對稱安裝于風(fēng)門整件的風(fēng)門框4-2的上、下部，如此構(gòu)成一具旋轉(zhuǎn)門 4-0。數(shù)控系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)、發(fā)配電控制系統(tǒng)的連接如圖10所示
數(shù)控系統(tǒng)包括工業(yè)控制機(jī)及與之連接的發(fā)配電控制系統(tǒng)、傳感信號接收器、控制信號發(fā)射器，設(shè)有傳感信號發(fā)射器與風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊連接，風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊與風(fēng)速風(fēng)向傳感器連接，設(shè)有控制信號接收器與風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、 旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，設(shè)有旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊與旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、 風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊、風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊連接。數(shù)控系統(tǒng)中的工業(yè)控制機(jī)通過群控接口與主控計算機(jī)連接。其中傳感信號接收器與傳感信號發(fā)射器為無線傳輸，控制信號發(fā)射器與控制信號接收器為無線傳輸，工業(yè)控制機(jī)與群控接口為光纖傳輸。1、旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行控制的硬件旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行控制的硬件包括工業(yè)控制機(jī)、風(fēng)速風(fēng)向傳感器3-8、風(fēng)頁角度傳感器4-7、 主軸方位傳感器3-7、印制繞組電機(jī)4-9、控制信號接收器與控制信號發(fā)射器。風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的風(fēng)頁角度傳感器4-7、印制繞組電機(jī)4-9與旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊連接。數(shù)控系統(tǒng)中內(nèi)含的軟件結(jié)構(gòu)如圖11所示
該軟件結(jié)構(gòu)包括主模塊、風(fēng)頁故障檢測模塊、風(fēng)頁方位傳感模塊、主軸方位傳感模塊、 風(fēng)速傳感模塊、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊、風(fēng)頁偏航程序模塊、風(fēng)頁清零程序模塊、風(fēng)頁減荷程序模塊、 風(fēng)頁加速偏轉(zhuǎn)程序模塊、起始形態(tài)調(diào)整模塊、停機(jī)控制模塊，還包括延時模塊、風(fēng)向傳感模塊，以及風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制程序模塊與驅(qū)動模塊。2、旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行控制軟件
a、基準(zhǔn)方位調(diào)整程序?yàn)橄到y(tǒng)提供基準(zhǔn)方位(即系統(tǒng)0度)。為避免因瞬時風(fēng)向不穩(wěn)定引起旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行抖動，該程序插入延時子程序。b、風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)角度控制程序(1)旋轉(zhuǎn)門在自動控制偏航過程中，根據(jù)主軸方位傳感器信號控制風(fēng)頁的偏轉(zhuǎn)角度；(2)報警程序風(fēng)頁運(yùn)行發(fā)生停止偏轉(zhuǎn)或邏輯混亂故障時， 系統(tǒng)報警并啟動停機(jī)緩沖程序；(3)減荷程序；當(dāng)風(fēng)速大于額定工作風(fēng)速時，工業(yè)控制機(jī)啟動減荷程序，改變風(fēng)頁偏航控制角度，減小風(fēng)頁的風(fēng)力載荷，避免強(qiáng)風(fēng)對裝備的損毀；(4) 如果旋轉(zhuǎn)門需停止運(yùn)行，為防止慣性沖擊，應(yīng)先啟動停機(jī)緩沖程序，后執(zhí)行手動停機(jī)；(5) 由于風(fēng)門由象限向Π象限或由II:象限向?！赶笙捱^過渡時，風(fēng)頁法線與風(fēng)向的夾角應(yīng)相應(yīng)迅速變更，故設(shè)風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)加速程序。C、風(fēng)頁清零程序由于采用精度較低的印制繞組電機(jī)作為風(fēng)頁的驅(qū)動執(zhí)行元件， 故設(shè)清零程序。每具風(fēng)門轉(zhuǎn)動2 π度即執(zhí)行風(fēng)頁清零程序，對風(fēng)頁驅(qū)動歸位，以消除風(fēng)頁的偏轉(zhuǎn)積累誤差。控制信號采取射頻無線傳輸方式。3、旋轉(zhuǎn)門的工作原理與技術(shù)參數(shù) (1)、旋轉(zhuǎn)門的工作原理如圖12所示
本設(shè)備是多個旋轉(zhuǎn)門串連組合。每個旋轉(zhuǎn)門由主軸及呈η/3夾角的六具風(fēng)門組成。 每具風(fēng)門攜帶六具備有動力驅(qū)動并受控同步偏轉(zhuǎn)的風(fēng)頁。旋轉(zhuǎn)門的運(yùn)動狀態(tài)由軟件程序控制。設(shè)定旋轉(zhuǎn)門與風(fēng)頁旋向?yàn)楦┮暦较虻哪鏁r針旋向。風(fēng)向Φ d以地理坐標(biāo)系D正東方向?yàn)?°。系統(tǒng)坐標(biāo)系(軟件程序的基準(zhǔn)方位坐標(biāo))T以風(fēng)向?yàn)?°。ΦΧ為風(fēng)門臂與風(fēng)向的夾角，φγ為風(fēng)頁法線與風(fēng)向的夾角。當(dāng)風(fēng)向改變時，軟件程序根據(jù)風(fēng)向傳感信號建立系統(tǒng)坐標(biāo)系T，為系統(tǒng)軟件運(yùn)行建立基準(zhǔn)方位坐標(biāo)。同時調(diào)整風(fēng)頁的起始工作角度，形成兩臂風(fēng)頁法線正交狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)門旋轉(zhuǎn)過程中，風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)角度控制程序根據(jù)主軸角度傳感器的旋轉(zhuǎn)變量同步偏轉(zhuǎn)風(fēng)頁，保持風(fēng)頁法線始終以正交方式跟蹤風(fēng)向。當(dāng)風(fēng)門一臂轉(zhuǎn)動到系統(tǒng)坐標(biāo)Φχ=0 — a，對稱的另一臂轉(zhuǎn)動到ΦΧ = π - B時，風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)加速程序加快風(fēng)頁的偏轉(zhuǎn)速度，在a與B角度內(nèi)，將一臂原法線與風(fēng)向平行的風(fēng)頁轉(zhuǎn)變成與風(fēng)向垂直；另一臂的風(fēng)頁轉(zhuǎn)變成與風(fēng)向與風(fēng)向平行狀態(tài)。繼續(xù)保持風(fēng)頁法線始終以正交方式跟蹤風(fēng)向。a 與B為風(fēng)頁轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)換的過渡角，其值為π/10。(2)、工作原理及主要技術(shù)參數(shù)為使分析計算過程簡單明了，作如下簡化a、不考慮空氣的粘性，忽略雷諾系數(shù)；
b、風(fēng)門視為面密度均勻的薄板；
c、風(fēng)頁在Ι、Γ/象限時，風(fēng)壓密度均勻；在IIJII象限時，風(fēng)壓密度為0；
d、風(fēng)阻系數(shù)為1；
e、不計運(yùn)動的摩擦負(fù)功。功率
1、作用于風(fēng)門的風(fēng)力(風(fēng)頁在I.K象限時)
根據(jù)伯努力方程，風(fēng)壓密度為
F m = 1 /2 ‘ Cr ‘ P ‘ V2· 9. 8 = 0. 6125*V2(N)
(式 1一1)
Cr (風(fēng)阻系數(shù))=1 P (空氣密度)=0. 125Kg/m3 V (風(fēng)速)=m/t
每具風(fēng)門的風(fēng)壓
Fmax=Fm · S風(fēng)門面積S=H (風(fēng)門高度)· R (風(fēng)門半徑)
(式 1 一 2)；
2、風(fēng)門的切向力(風(fēng)門在:、ZY象限時) 圓周運(yùn)動過程中，風(fēng)門在I, IT象限始終保持三具風(fēng)門的法線與風(fēng)向平行，受到風(fēng)力的推動做圓周運(yùn)動，此推動力在質(zhì)點(diǎn)上分解為切向力與徑向力。其中切向力圓周運(yùn)動的推動力。每具風(fēng)門切向力的函數(shù)表達(dá)式 Fa= Fmax · Sin (ω t + Φ a) Φβ=0
Fb= Fmax · Sin(cot + Ob) Ob= π /3
Fb= Fmax.Sin(cot + Oc)Φ c = 2 π / 3
(式 1 — 3)
表達(dá)式的函數(shù)圖象如圖13所示 切向力函數(shù)的傅立葉級數(shù)展開式
Fa= 2Fmax/ji-4 Fmax/π [1/3 · Cos (ω t+Φα) + 1/15 · Cos (2 ω t+Φα) + l/35*Cos(3cot + Oa)+ ‘ ‘ ·1/(4η2-1)·0θ8(ηω +ΦΒ)] (式 1 一 4)
Fb= 2Fmax/ji-4 Fmax/π [1/3 · Cos (ω t+Ob) + 1/15 · Cos (2 ω t+。b) + 1/35 · Cos (3 ω t +Φ b) + · · · 1 / ( 4 η 2-1 ) · C ο s ( η ω t + Φ b )] (式 1 — 5)
Fc= 2Fmax/π-4 Fmax/π [1/3 · Cos (ωt+①c)+ 1/15 · Cos ωt+①c) + l/35*Cos(3cot + Oc)+ ‘ ‘ ·1/(4η2-1)·0θ8(ηω +Φο)] (式 1 — 6)
由以上級數(shù)展開式可知切向力可分解為諧波分量與非諧波分量。由于諧波分量中的函數(shù)正交性和集風(fēng)組件慣量的作用，諧波分量在風(fēng)門做圓周運(yùn)動過程中不起作用。圓周運(yùn)動的作用力是三具風(fēng)門切向力的非諧波分量之和。而且，切向力的非諧波分量在風(fēng)力、風(fēng)向不變的情況下是定值，所以風(fēng)門的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動。
風(fēng)門勻速圓周運(yùn)動的作用力
Fd = 6Fmax / η
(式 1 一 7)；
3、旋轉(zhuǎn)門的速轉(zhuǎn)
用上述分析計算方法，可以得到 旋轉(zhuǎn)門圓周運(yùn)動軌跡邊沿的線速度
V χ = 2 V / π
(式 1 — 8)
旋轉(zhuǎn)門圓周運(yùn)動角速度
ω = Vx/R = 2V/RjiR (旋轉(zhuǎn)門半徑)
(式 1 — 9)
尖速比λ = Vx/V=2/ Ji(式
1 - 10)
由于風(fēng)壓密度分布均勻，故將Fd作用點(diǎn)Ro視為R/2處，故風(fēng)門旋轉(zhuǎn)半徑為 Ro=Rs/2。其線速度
Vxo = RoωV/ji
(式 1 一 11)；
4、功率
Wd= Fd ‘ Vxo = O. 373 ‘ V3· S ‘ 10 ^3 (Kw)
(式 1 一 12)
Wd為單具旋轉(zhuǎn)門的功率，整機(jī)功率為
W=n · Wdη (單機(jī)風(fēng)門的串連數(shù)量)
(式 1 一 13)；
(二)起動風(fēng)速
從該設(shè)備的結(jié)構(gòu)來看，起動風(fēng)速主要取決于整機(jī)的摩擦力矩與負(fù)載的啟動力矩。但傳動均為滾動摩擦，其力矩可忽略。影響啟動風(fēng)速的主要因素是負(fù)載的起動力矩。故
Gmax=Ro · η · Fd
Vm i η = ( Gmax· 3 /1.84·η ‘ H ) 1/2 / R ( m ) (式 1 一 14)
Vmin (起動風(fēng)速)Gmax (負(fù)載的起動力矩單位N · m)；
(三)最大工作風(fēng)速
影響最大工作風(fēng)速的因素是設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度。本設(shè)計的最大工作風(fēng)速
為
Vmaχ=2Om/t (式 1 一 15)；
(四)風(fēng)能利用系數(shù)目前對此種結(jié)構(gòu)的風(fēng)能裝備的風(fēng)能利用系數(shù)尚無定義。現(xiàn)采用水平軸槳葉式的風(fēng)能利用系數(shù)的定義計算此種結(jié)構(gòu)的風(fēng)能利用系數(shù)，僅以定性分析。C ^ Wd (單具旋轉(zhuǎn)門的輸出功率)/ Wmax (作用于單具旋轉(zhuǎn)門風(fēng)能功率) 0. 6。二、發(fā)配電系統(tǒng)控制的設(shè)計與工作原理 發(fā)配電控制系統(tǒng)為離網(wǎng)式和上網(wǎng)式。1、離網(wǎng)式如圖14所示，
離網(wǎng)式發(fā)配電控制系統(tǒng)包括數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)、數(shù)控變速機(jī)6-1、發(fā)電機(jī)6-2、蓄電池、 逆變器和配電柜5-1，數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)包括與工業(yè)控制機(jī)連接的調(diào)速機(jī)驅(qū)動模塊、測速電機(jī) 6-3，數(shù)控變速機(jī)6-1、發(fā)電機(jī)6-2、蓄電池、逆變器和配電柜5-1順序連接，數(shù)控變速機(jī)6_1 與調(diào)速機(jī)驅(qū)動模塊連接，測速電機(jī)6-3與數(shù)控變速機(jī)6-1連接。發(fā)電機(jī)6-2為直流發(fā)電機(jī)。 數(shù)控變速機(jī)6-1與動力軸1-2連接。設(shè)備運(yùn)行過程中，數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)測速電機(jī)6-3的轉(zhuǎn)速變量值，控制數(shù)控變速機(jī)6-1的變速比，使轉(zhuǎn)速基本達(dá)到直流發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。直流發(fā)電機(jī)對蓄電池充電，經(jīng)逆變器逆變?yōu)榻涣麟娭僚潆姽?-1。2、上網(wǎng)式如圖15所示，
上網(wǎng)式發(fā)配電控制系統(tǒng)包括數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)、數(shù)控變速機(jī)6-1、發(fā)電機(jī)6-2、調(diào)速電機(jī)、 測頻模塊和配電柜5-1，數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)包括與工業(yè)控制機(jī)連接的調(diào)速機(jī)驅(qū)動模塊、測速電機(jī) 6-3，數(shù)控變速機(jī)6-1、發(fā)電機(jī)6-2、調(diào)速電機(jī)與測頻模塊順序連接，測速電機(jī)6-3與數(shù)控變速機(jī)6-1連接，測頻模塊與工業(yè)控制機(jī)連接，發(fā)電機(jī)6-2與配電柜5-1連接。發(fā)電機(jī)6-2為同步交流發(fā)電機(jī)。數(shù)控變速機(jī)6-1與動力軸1-2連接。設(shè)備運(yùn)行過程中，數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)測速電機(jī)6-3的轉(zhuǎn)速變量值，控制數(shù)控變速機(jī)6-1的變速比，使轉(zhuǎn)速達(dá)到同步交流發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。如同步交流發(fā)電機(jī)的輸出頻率未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)則對測頻模塊測量數(shù)值進(jìn)行處理后，啟動調(diào)速電機(jī)對同步交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行再調(diào)整，使輸出頻率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。三.單機(jī)制造成本的估算
以額定功率500Kw單機(jī)為例概算制造、安裝費(fèi)用成本如表一。表一制造成本概算表
權(quán)利要求
1.一種垂直軸阻力型旋轉(zhuǎn)門式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括安裝平臺、多層框架式塔架、與多層框架式塔架配裝的旋轉(zhuǎn)門、數(shù)控系統(tǒng)以及發(fā)配電系統(tǒng)，安裝平臺固裝在地面上，塔架固裝在安裝平臺上，旋轉(zhuǎn)門設(shè)置在塔架中，每個旋轉(zhuǎn)門包括多扇以塔架中的主軸為軸心等角度排列的風(fēng)門，每扇風(fēng)門由多具可轉(zhuǎn)動的風(fēng)頁體組成，其特征在于塔架頂部設(shè)有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)速風(fēng)向傳感器，最高層主軸頂端同軸配裝有防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，每具風(fēng)頁體均配裝有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，風(fēng)頁體可控同步偏轉(zhuǎn)，每具風(fēng)頁體的法線始終以正交方式跟蹤風(fēng)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括風(fēng)頁角度傳感器、減速器和印制繞組電機(jī)，風(fēng)頁角度傳感器、減速器和印制繞組電機(jī)同軸配裝在風(fēng)頁體下端面的中心處，風(fēng)頁角度傳感器、印制繞組電機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括棘輪和棘爪，棘輪與主軸配裝，棘輪的周節(jié)為12度，棘爪為三件，棘輪的逆轉(zhuǎn)自由度不大于4度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于風(fēng)頁體的上、下端設(shè)有軸套分別套入風(fēng)頁上軸承組件與風(fēng)頁下軸承組件中，風(fēng)頁體通過風(fēng)頁上軸承組件、風(fēng)頁下軸承組件與風(fēng)門框可轉(zhuǎn)動連接組成風(fēng)門；每具風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的風(fēng)頁角度傳感器上的軸與每具風(fēng)頁下軸承組件的軸鍵合；風(fēng)門框下邊框的內(nèi)、外側(cè)分別設(shè)有內(nèi)承載滑車、外承載滑車。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于每個旋轉(zhuǎn)門由六具風(fēng)門分別安裝于主軸的六個平面上，六具風(fēng)門的風(fēng)門框與固定梁固定連接組成，旋轉(zhuǎn)門呈正六面體形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的塔架包括制動器、短立柱、 導(dǎo)軌、長立柱、十字橫梁、主軸、主軸方位傳感器、防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)、上軸承組件、槽形夾板、 安裝板、上副軸、鉤頭鍵、下副軸和下軸承組件，制動器固定在第一層十字橫梁下部的中心處，通過轉(zhuǎn)動絲桿制動與主軸連接的動力軸，十字橫梁通過槽形夾板緊固，十字橫梁的四端與長立柱的法蘭盤聯(lián)接，第一層十字橫梁與短立柱上端的法蘭盤及長立柱下端的法蘭盤聯(lián)接，四件短立柱下端的法蘭盤與安裝平臺的調(diào)整法蘭盤通過螺栓聯(lián)接；安裝板設(shè)置在十字橫梁上部的中心處，下軸承組件設(shè)置在安裝板上部的中心處，上軸承組件設(shè)置在最高層，防逆轉(zhuǎn)棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在最高層的上軸承組件上；主軸的上、下兩端通過鉤頭鍵與上副軸、下副軸鍵合；導(dǎo)軌設(shè)置在十字橫梁上部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的安裝平臺為蛛網(wǎng)式平臺，包括地梁、連接板、可調(diào)整樁腳、調(diào)整法蘭盤、緊定螺母、地腳螺釘和固定樁腳，可調(diào)整樁腳與多件地梁、連接板、固定樁腳之間通過螺栓聯(lián)接，調(diào)整法蘭盤通過螺紋聯(lián)接可調(diào)整樁腳，調(diào)整法蘭盤與可調(diào)整樁腳通過調(diào)整螺套連接，固定樁腳通過地腳螺釘固定于地面或水泥地基上，安裝平臺與多層塔架之間設(shè)有斜拉錨。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于安裝平臺的平臺半徑大于塔架高度的1/2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的數(shù)控系統(tǒng)包括工業(yè)控制機(jī)及與之連接的發(fā)配電控制系統(tǒng)、傳感信號接收器、控制信號發(fā)射器，設(shè)有傳感信號發(fā)射器與風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊連接，風(fēng)向信號處理模塊、風(fēng)速信號處理模塊與風(fēng)速風(fēng)向傳感器連接，設(shè)有控制信號接收器與風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，設(shè)有旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊與旋轉(zhuǎn)門狀態(tài)信號處理模塊、風(fēng)頁角度清零處理模塊、風(fēng)頁故障信號處理模塊、風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)控制信號處理模塊、旋轉(zhuǎn)門制動信號處理模塊連接，風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)門驅(qū)動與監(jiān)測模塊連接，數(shù)控系統(tǒng)中的工業(yè)控制機(jī)通過群控接口與主控計算機(jī)連接，其中傳感信號接收器與傳感信號發(fā)射器為無線傳輸，控制信號發(fā)射器與控制信號接收器為無線傳輸，工業(yè)控制機(jī)與群控接口為光纖傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垂直軸阻力型旋轉(zhuǎn)門式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括安裝平臺、多層框架式塔架、與多層框架式塔架配裝的旋轉(zhuǎn)門、數(shù)控系統(tǒng)以及發(fā)配電系統(tǒng)，安裝平臺固裝在地面上，塔架固裝在安裝平臺上，旋轉(zhuǎn)門設(shè)置在塔架中，每個旋轉(zhuǎn)門包括多扇以塔架中的主軸為軸心等角度排列的風(fēng)門，每扇風(fēng)門由多具可轉(zhuǎn)動的風(fēng)頁體組成，其特征在于塔架頂部設(shè)有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)速風(fēng)向傳感器，最高層主軸頂端同軸配裝有防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，每具風(fēng)頁體均配裝有與數(shù)控系統(tǒng)連接的風(fēng)頁偏轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，風(fēng)頁體可控同步偏轉(zhuǎn)，每具風(fēng)頁體的法線始終以正交方式跟蹤風(fēng)向。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有對風(fēng)頁的控制精度高、可靠性高、風(fēng)能利用率高、且運(yùn)動平穩(wěn)性高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F03D3/06GK102251919SQ20111022111
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者于常麟 申請人:張黎明