專利名稱：張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的制作方法
張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電三葉風(fēng)輪領(lǐng)域， 一種張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪。 為提高風(fēng)能效率，降低風(fēng)電成本，風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪直徑一直在向大型化發(fā)展，據(jù)資料國外風(fēng)輪直徑①》126m。不過，發(fā)展模式似乎都以 加長葉片長度，加大輪轂外形；似乎都以把大轉(zhuǎn)矩、高應(yīng)力集中在葉 根軸和輪轂上， 一般都用主軸旋轉(zhuǎn)、傳遞風(fēng)輪動(dòng)能。本發(fā)明目的①風(fēng)輪直徑大型化，還須力求質(zhì)量輕化，以利節(jié)省 用材、減輕自重，促進(jìn)轉(zhuǎn)速提高；②主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，只起風(fēng)輪的定芯作 用，也是節(jié)約能耗；③利用風(fēng)輪葉片部位用一種半柔式的連桿或半柔 式牽引帶牽引發(fā)電系統(tǒng)等方式，避免使用大葉軸、大輪轂和大彎曲應(yīng) 力；④三葉風(fēng)輪不一定局限在三葉片，而每一葉片可以分節(jié)，如圖l 分A、 B兩節(jié)，也可多節(jié)。在葉片分節(jié)處安裝中軸座，在中軸座張拉 線(高強(qiáng)度玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料一種流線型截面的帶)。圖1的葉片B比A短，在A的適量彈性變形會(huì)提高B的抵抗變形 剛度。風(fēng)向從W箭號(hào)方向吹，張拉線1和2維護(hù)葉片與風(fēng)壓平衡，分 別張拉從錐管Z尖端和輪轂D前端到中軸座C，張拉線3從中軸座C 到輪轂D的后端之間。圖2表示風(fēng)輪的軸向視圖，三個(gè)中軸座C之間互相張拉，形成等 邊三角形的張拉線4，使葉片在重力加速度及處于不同勢(shì)位時(shí)，各葉 不均衡外力起到互相牽制和抵消一部分。在中軸座C的其中一個(gè)或三 個(gè)都可設(shè)置牽引帶(或連桿)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。半柔式牽引帶(連桿)及張拉線都用玻璃/環(huán)氧(高強(qiáng)度國產(chǎn)玻璃纖維)制成，除了張拉線4的截面呈對(duì)稱形的流線型以外，其余的 張拉線1、 2和3都呈機(jī)翼型的截面，目的使它們不僅起著張拉強(qiáng)化 風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，還要起一點(diǎn)或多或少葉片的作用，因此各張拉線在中軸座 C上有其各自的攻角定位式的扣攀，扣牢在中軸座C上，使此處的張 拉線發(fā)揮高葉尖速的有利因素?？拷嗇濪方向也同葉片一樣方向逐 漸扭轉(zhuǎn)。從上所述風(fēng)輪的動(dòng)能輸出不靠驅(qū)動(dòng)主軸E，主軸E只給輪轂D 定芯作用。錐管Z用法蘭裝在輪轂D的前端，在錐管Z的前尖端中心安裝 風(fēng)速儀。中軸座C外形略呈菱形(不對(duì)稱)，該處圓周線速度很高，C的 各邊沿薄，內(nèi)置軸承內(nèi)圈C1預(yù)先套在A與B葉軸上再制造葉片， 外圈C2如圖3，對(duì)合式、對(duì)合線的分型面C3呈螺旋扭曲面，用斜 度線切割機(jī)床割成分型對(duì)合線后，再合攏、內(nèi)外園磨，內(nèi)孔壁形成園 錐形，適配園錐滾柱；(內(nèi)圈的外壁也有錐度)，目的使?jié)L柱、外圈可 更換。扭曲分型線使?jié)L柱便于無障礙滾動(dòng)跨越；不過，軸承內(nèi)圈C2 也可用同樣方式制成兩半對(duì)合式膠粘在葉軸軸頸上(再加機(jī)械式緊 固)，軸頸上設(shè)置一種涂層，這種涂層能防止一種溶劑，不損傷軸頸， 使溶劑只能分解內(nèi)圈與軸頸的粘合劑，以便于更換。如果實(shí)踐證明軸 承與葉片同等壽命，則這種對(duì)合式是多此一舉了。輪轂D的Db表示滾動(dòng)軸承，因圖幅小，只好畫示意圖。方案尺寸葉片長度A-68m,B二48m， 0=232m 風(fēng)輪動(dòng)能輸出①可從各中軸座C設(shè)置半柔式復(fù)合材料牽引帶 (連桿)或可參考方案如在2007. 12、 20日申請(qǐng)的《張拉式牽引大風(fēng) 輪》的摘要附圖中的D1;②可從圖2中的各張拉線4的中點(diǎn)附近設(shè) 置牽引帶。關(guān)于噪聲、大風(fēng)輪發(fā)電一般向海洋或近海岸(風(fēng)能利用率高)區(qū) 域發(fā)展，對(duì)居住區(qū)遠(yuǎn)離，在海域的噪聲有利于霧天、黑夜警示船舟航 行防撞。張拉線有風(fēng)阻，用流線型截面使風(fēng)阻減少，但與現(xiàn)有技術(shù)的同等 直徑的風(fēng)輪相比，總重量明顯減輕，所獲益的效果會(huì)遠(yuǎn)大于張拉線的 風(fēng)阻損失。優(yōu)點(diǎn)①本風(fēng)輪結(jié)構(gòu)有利于風(fēng)輪超大型化和質(zhì)量輕化；②充分發(fā) 揮材料性質(zhì)的張力優(yōu)勢(shì)，以少耗材料發(fā)揮大作用；③力求風(fēng)輪的隨動(dòng) 件少而輕，例如用半柔性牽引帶(連桿)在風(fēng)葉大力臂上牽引驅(qū)動(dòng)發(fā) 電系統(tǒng)；以及免掉主軸轉(zhuǎn)動(dòng)能耗等等；④風(fēng)輪動(dòng)能輸出力臂大而不集 中，耗材?。?D可更換的(兼作變槳距用的)中軸座軸承。


圖1是張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪側(cè)面簡圖。 圖2是張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的軸向視圖。.圖3是張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪中軸座對(duì)合式軸承外圈C2的螺旋扭曲 分型立體圖。
權(quán)利要求
1、一種張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，包括分級(jí)的葉片、中軸座、錐管、流線型截面的張拉線(帶)、半柔性動(dòng)力牽引帶(連桿)、對(duì)合面用螺旋扭曲面分型的軸承。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，特征是每一葉片 分級(jí)，分級(jí)處設(shè)置中軸座，便于設(shè)置張拉線(帶)和使變槳距順利； 中軸座軸承對(duì)合面用螺旋扭曲面對(duì)合分型面，便于更換。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，特征是輪轂 前端有錐管，布置張拉線(帶)和裝風(fēng)速儀；輪轂的前后張拉線是機(jī) 翼型截面，葉片間正三角形張拉線對(duì)稱的流線型截面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，特征是主軸 不轉(zhuǎn)動(dòng)，只起定芯作用，動(dòng)力輸出可為2處；①在中軸座處設(shè)置牽引 帶(連桿)；②在正三角形張拉線的中點(diǎn)附近設(shè)置牽引帶(連桿)。
全文摘要
一種張拉式風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，葉片分A、B兩級(jí)，中間設(shè)置中軸座C，三個(gè)C之間用流線型截面、復(fù)合材料帶4張拉成正三角形，使各葉片在重力加速度中處于不同勢(shì)位時(shí)，抵消部分不均衡外力；三個(gè)中軸座C與輪轂前后端也用類似的張拉合力強(qiáng)化風(fēng)輪；中軸座C的存在還讓變槳距順利。風(fēng)能動(dòng)能輸出不再驅(qū)動(dòng)主軸E，而在中軸座C或張拉線4的中點(diǎn)附近設(shè)置牽引帶驅(qū)動(dòng)塔架上的大齒輪嚙合發(fā)電機(jī)齒輪發(fā)電或直接牽引永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電。優(yōu)點(diǎn)①有利風(fēng)輪超大型、質(zhì)量輕化發(fā)展，降低風(fēng)電成本；②利用材料張力特性，節(jié)省材料。
文檔編號(hào)F03D1/06GK101230834SQ200710164820
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者黃金倫 申請(qǐng)人:黃金倫