專利名稱：風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，具體涉及一種可自動匹配風(fēng)速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種利用風(fēng)輪葉片捕捉風(fēng)能，并利用發(fā)電機(jī)將之轉(zhuǎn)化為電能的能源機(jī)械。目前應(yīng)用最多的為螺旋槳式葉片驅(qū)動的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中無齒輪箱的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)為該領(lǐng)域研究的熱點之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作環(huán)境較其他水力、火力等其他發(fā)電機(jī)而言具有以下兩個特點第一，散熱條件差。一般發(fā)電機(jī)多處于寬敞的空間運行，散熱條件較好；而風(fēng)力發(fā)電機(jī)位于室外高空較小且封閉的機(jī)艙內(nèi)工作，透風(fēng)條件較差，加之太陽直曬機(jī)艙，使機(jī)艙內(nèi)熱量積聚，在高風(fēng)速時容易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過熱。第二，風(fēng)速不穩(wěn)定。某一地區(qū)的風(fēng)速常在一個較大的范圍內(nèi)波動，為了安全運行的需要，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定風(fēng)速往往較高，這就導(dǎo)致發(fā)電機(jī)經(jīng)常在半載或輕載下運行，此時發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)化效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)，本發(fā)明可在較大的風(fēng)速范圍內(nèi)高效率工作，避免小功率發(fā)電機(jī)在高風(fēng)速下的過熱問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它由前置風(fēng)機(jī)、后置風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)螺旋槳、導(dǎo)風(fēng)罩、支柱等零部件組成。其中，前置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸相連，后置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳后輸出軸相連，前、后風(fēng)機(jī)各自通過風(fēng)機(jī)支撐桿固定在導(dǎo)風(fēng)罩的中軸線上，導(dǎo)風(fēng)罩安裝在支柱上，并可隨風(fēng)向變化繞支柱轉(zhuǎn)動，支柱安裝在地面上。進(jìn)一步地，所述前置風(fēng)機(jī)由前置發(fā)電機(jī)、速度選擇離合器、前置發(fā)電機(jī)支架、前置發(fā)電機(jī)外罩等零部件組成。其中，前置發(fā)電機(jī)通過速度選擇離合器與風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸相連；前置發(fā)電機(jī)通過前置發(fā)電機(jī)支架與前置發(fā)電機(jī)外罩固定，前置發(fā)電機(jī)外罩通過風(fēng)機(jī)支撐桿固定在導(dǎo)風(fēng)罩上。進(jìn)一步地，所述速度選擇離合器由離合器輸入端，內(nèi)摩擦片，內(nèi)離心塊，壓縮彈簧， 外摩擦片，外離心塊，離合器輸出端，輸出軸，拉伸彈簧等零部件組成。其中6個相同的內(nèi)離心塊的內(nèi)側(cè)裝有內(nèi)摩擦片，2個外離心塊的外側(cè)裝有外摩擦片。內(nèi)離心塊、外離心塊均可隨著離合器輸入端同步轉(zhuǎn)動。內(nèi)離心塊與離合器輸入端之間裝有壓縮彈簧，外離心塊之間裝有拉伸彈簧。離合器輸入端與風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸相連，離合器輸出端與前置發(fā)電機(jī)相連。進(jìn)一步地，所述后置風(fēng)機(jī)由后置發(fā)電機(jī)、離心離合器、后置發(fā)電機(jī)支架與后置發(fā)電機(jī)外罩等零部件組成。其中，后置發(fā)電機(jī)通過離心離合器與風(fēng)機(jī)螺旋槳后輸出軸相連；后置發(fā)電機(jī)通過后置發(fā)電機(jī)支架與后置發(fā)電機(jī)外罩固定，后置發(fā)電機(jī)外罩通過風(fēng)機(jī)支撐桿固定在導(dǎo)風(fēng)罩上。本實施例的有益效果是，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠根據(jù)風(fēng)速狀況，在小功率單機(jī)、較大功率單機(jī)以及兩個發(fā)電機(jī)同時工作等三種工作狀態(tài)之間進(jìn)行切換。使得該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有啟動風(fēng)速小，額定功率較高，對風(fēng)速適應(yīng)匹配能力較強(qiáng)的特點。


圖1是本發(fā)明風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)導(dǎo)風(fēng)罩及風(fēng)機(jī)安裝示意圖。圖3是本發(fā)明風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用速度選擇離合器的剖面圖。圖4是本發(fā)明風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用速度選擇離合器的A-A向剖面圖。圖中風(fēng)機(jī)螺旋槳1、速度選擇離合器2、前置發(fā)電機(jī)3、前置發(fā)電機(jī)外罩4、前置發(fā)電機(jī)支架5、后置發(fā)電機(jī)支架6、后置發(fā)電機(jī)外罩7、后置發(fā)電機(jī)8、離心離合器9、螺旋槳前輸出軸10、螺旋槳后輸出軸11、風(fēng)機(jī)支撐桿12、導(dǎo)風(fēng)罩13、支柱14、鍵槽15、離合器輸入端 16、內(nèi)摩擦片17、內(nèi)離心塊18、壓縮彈簧19、外摩擦片20、外離心塊21、離合器輸出端22、輸出軸23、拉伸彈簧M。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請參考圖1-2。本發(fā)明風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由前置風(fēng)機(jī)、后置風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)螺旋槳1、若干風(fēng)機(jī)支撐桿12、導(dǎo)風(fēng)罩13、支柱14等零部件組成。其中，前置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳 1的風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸11相連，后置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳1的風(fēng)機(jī)螺旋槳后輸出軸10相連，前置風(fēng)機(jī)和后置風(fēng)機(jī)均通過風(fēng)機(jī)支撐桿12固定在導(dǎo)風(fēng)罩13的中軸線上，導(dǎo)風(fēng)罩13安裝在支柱14上，并可隨風(fēng)向變化繞支柱14轉(zhuǎn)動，支柱14安裝在地面上。請參考圖1-2。風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)的前置風(fēng)機(jī)主要由前置發(fā)電機(jī)3、速度選擇離合器2、前置發(fā)電機(jī)支架5、前置發(fā)電機(jī)外罩4等零部件組成。其中，前置發(fā)電機(jī)3通過速度選擇離合器2與風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸10相連；前置發(fā)電機(jī)3通過前置發(fā)電機(jī)支架5與前置發(fā)電機(jī)外罩4固定，前置發(fā)電機(jī)外罩4通過風(fēng)機(jī)支撐桿12固定在導(dǎo)風(fēng)罩13上。請參考圖3-4。風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的速度選擇離合器2主要由離合器輸入端 16，內(nèi)摩擦片17，內(nèi)離心塊18，壓縮彈簧19，外摩擦片20，外離心塊21，離合器輸出端22，輸出軸23，拉伸彈簧M等零部件組成。其中6個相同的內(nèi)離心塊18的內(nèi)側(cè)裝有內(nèi)摩擦片17， 2個外離心塊21的外側(cè)裝有外摩擦片20。內(nèi)離心塊18、外離心塊21均可隨著離合器輸入端16同步轉(zhuǎn)動。內(nèi)離心塊18與離合器輸入端16之間裝有壓縮彈簧19，外離心塊21之間裝有拉伸彈簧對。離合器輸入端16與風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸11相連，離合器輸出端22與通過輸出軸23與前置發(fā)電機(jī)3相連。請參考圖1-2。風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)的后置風(fēng)機(jī)主要由后置發(fā)電機(jī)8、離心離合器 9、后置發(fā)電機(jī)支架6與后置發(fā)電機(jī)外罩7等零部件組成。其中，后置發(fā)電機(jī)8通過離心離合器9與風(fēng)機(jī)螺旋槳后輸出軸11相連；后置發(fā)電機(jī)8通過后置發(fā)電機(jī)支架6與后置發(fā)電機(jī)外罩7固定，后置發(fā)電機(jī)外罩7通過風(fēng)機(jī)支撐桿12固定在導(dǎo)風(fēng)罩13上。所述離心離合器9具有以下特點，當(dāng)風(fēng)速高于V2時該離合器接合，故后置發(fā)電機(jī) 8可在風(fēng)速介于速度V2與速度V3，以及風(fēng)速高于V3時工作。本發(fā)明所述風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的速度選擇離合器的工作過程如下當(dāng)速度小于V2時，壓縮彈簧19通過內(nèi)離心塊18將內(nèi)摩擦片17按壓在輸出軸23上，離合器接合，前置發(fā)電機(jī)3工作；當(dāng)速度大于V2時，內(nèi)離心塊18的離心力克服壓縮彈簧19的壓力，使得內(nèi)摩擦片17脫離輸出軸23，離合器斷開，前置發(fā)電機(jī)3停止工作；當(dāng)速度大于V3時，外離心塊 21的離心力克服拉伸彈簧M的拉力，使外摩擦片20壓緊離合器輸出端22，離合器接合。本發(fā)明所述速度匹配發(fā)電機(jī)的工作過程如下當(dāng)風(fēng)速介于啟動風(fēng)速Vl與速度V2 時，速度選擇離合器2接合，額定功率較低的前置發(fā)電機(jī)3工作；隨著風(fēng)速的提高，當(dāng)風(fēng)速高于速度V2時，速度選擇離合器2斷開，離心離合器9接合，此時前置發(fā)電機(jī)3停止工作，后置發(fā)電機(jī)8開始工作；隨著風(fēng)速繼續(xù)提高，當(dāng)風(fēng)速高于速度V3時，速度選擇離合器2接合， 前置發(fā)電機(jī)3工作，此時前置發(fā)電機(jī)3與后置發(fā)電機(jī)8同時工作。本實施例的有益之處是，所述風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠根據(jù)風(fēng)速狀況，在小功率單機(jī)、較大功率單機(jī)以及兩個發(fā)電機(jī)同時工作等三種工作狀態(tài)之間進(jìn)行切換。使得該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有啟動風(fēng)速小，額定功率較高，對風(fēng)速適應(yīng)匹配能力較強(qiáng)的特點。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，它主要由前置風(fēng)機(jī)、后置風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)螺旋槳 (1 )、導(dǎo)風(fēng)罩(13)、支柱(14)和若干風(fēng)機(jī)支撐桿(12)等零部件組成；其中，前置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳(1)的風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸(11)相連，后置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳(1)的風(fēng)機(jī)螺旋槳后輸出軸(10)相連，前置風(fēng)機(jī)和后置風(fēng)機(jī)各自通過風(fēng)機(jī)支撐桿(12)固定在導(dǎo)風(fēng)罩(13)的中軸線上，導(dǎo)風(fēng)罩(13)安裝在支柱(14)上，并可隨風(fēng)向變化繞支柱(14)轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述前置風(fēng)機(jī)主要由前置發(fā)電機(jī)(3)、速度選擇離合器(2)、前置發(fā)電機(jī)支架(5)、前置發(fā)電機(jī)外罩(4)等零部件組成；其中，前置發(fā)電機(jī)(3)的額定功率較小，它通過速度選擇離合器(2)與風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸(11)相連；前置發(fā)電機(jī)(3)通過前置發(fā)電機(jī)支架(5)與前置發(fā)電機(jī)外罩(4)固定，前置發(fā)電機(jī)外罩(4)通過風(fēng)機(jī)支撐桿(12)固定在導(dǎo)風(fēng)罩(13)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述速度選擇離合器(2)主要由離合器輸入端(16)，內(nèi)摩擦片(17)，內(nèi)離心塊(18)，壓縮彈簧(19)，外摩擦片(20)，外離心塊 (21)，離合器輸出端(22)，拉伸彈簧(24)等零部件組成；其中6個相同的內(nèi)離心塊(18)的內(nèi)側(cè)裝有內(nèi)摩擦片(17)，2個外離心塊(21)的外側(cè)裝有外摩擦片(20);內(nèi)離心塊(18)、外離心塊(21)均可隨著離合器輸入端(16)同步轉(zhuǎn)動；內(nèi)離心塊(18)與離合器輸入端(16)之間裝有壓縮彈簧(19)，外離心塊(21)之間裝有拉伸彈簧(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述后置風(fēng)機(jī)主要由后置發(fā)電機(jī)(8)、離心離合器(9)、后置發(fā)電機(jī)支架(6)與后置發(fā)電機(jī)外罩(7)等零部件組成；其中，后置發(fā)電機(jī) (8)的額定功率較大，它通過離心離合器(9)與風(fēng)機(jī)螺旋槳后輸出軸(10)相連；后置發(fā)電機(jī) (8)通過后置發(fā)電機(jī)支架(6)與后置發(fā)電機(jī)外罩(7)固定，后置發(fā)電機(jī)外罩(7)通過風(fēng)機(jī)支撐桿(12)固定在導(dǎo)風(fēng)罩(13)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它由小功率前置風(fēng)機(jī)、較大功率后置風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)螺旋槳、導(dǎo)風(fēng)罩、支柱等零部件組成。其中，前置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳前輸出軸相連，后置風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)螺旋槳后輸出軸相連，前、后風(fēng)機(jī)各自通過風(fēng)機(jī)支撐桿固定在導(dǎo)風(fēng)罩的中軸線上，導(dǎo)風(fēng)罩安裝在支柱上，并可隨風(fēng)向變化繞支柱轉(zhuǎn)動，支柱安裝在地面上。本發(fā)明的風(fēng)速匹配風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠根據(jù)風(fēng)速狀況，在小功率單機(jī)、較大功率單機(jī)以及兩個發(fā)電機(jī)同時工作這三種工作狀態(tài)之間進(jìn)行切換。使得該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有啟動風(fēng)速小，額定功率較高，對風(fēng)速匹配適應(yīng)能力較強(qiáng)的特點。
文檔編號F16D43/14GK102434400SQ201110405770
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者馮培恩, 劉偉平, 杜宇, 邱清盈 申請人:浙江大學(xué)