專(zhuān)利名稱(chēng)：自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，尤其是自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
環(huán)境保護(hù)要求采用清潔的再生能源，風(fēng)力發(fā)電得到世界各國(guó)的重視?，F(xiàn)有的風(fēng)力 發(fā)電設(shè)備一般都是采用尺寸龐大的螺旋槳風(fēng)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，要求通過(guò)固定塔架將風(fēng)力發(fā)電主要 設(shè)備架設(shè)到塔架頂部空中。但是強(qiáng)度和造價(jià)限制了塔架高度，使風(fēng)能利用受到限制。其龐 大復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備造成制造、安裝和維修的困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè) 備，克服高度限制，充分利用受高度影響的風(fēng)能。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是采用自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備 取代固定塔架和體積龐大的螺旋槳風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。 本發(fā)明采用自升塔架可將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備舉升到需要的高度空中，以便獲得高風(fēng)速 亦即高風(fēng)能。 本發(fā)明采用流線型外導(dǎo)流體容納主要風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，用以減少整體設(shè)備的風(fēng)阻 力。 采用懸吊輻條結(jié)構(gòu)將外導(dǎo)流體薄殼結(jié)構(gòu)與內(nèi)部的收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管、直線導(dǎo)流管、 擴(kuò)散導(dǎo)流排氣管等薄殼結(jié)構(gòu)連接成輕體的整體結(jié)構(gòu)。 渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)置在外導(dǎo)流體的中心位置，直線導(dǎo)流管內(nèi)。 本發(fā)明的渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具有收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管，用以提高風(fēng)速。 本發(fā)明的渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具有內(nèi)頭部導(dǎo)流體，用以提高風(fēng)速。 通過(guò)采用自升塔架提高風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度獲得高風(fēng)速、利用收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管和內(nèi)
頭部導(dǎo)流體加大風(fēng)速，從而得到足以推動(dòng)渦輪發(fā)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的高速風(fēng)力。 本發(fā)明采用渦輪結(jié)構(gòu)的風(fēng)動(dòng)機(jī)，渦輪的盤(pán)體周邊設(shè)置多個(gè)渦輪葉片。 設(shè)置機(jī)前氣流導(dǎo)向板，用以將氣流從軸向引導(dǎo)為渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周切向，以較理想
的角度吹向渦輪葉片，推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，獲得最佳利用風(fēng)能的效果，提高風(fēng)力發(fā)電效率。 采用尾部導(dǎo)流體、機(jī)后氣流導(dǎo)向板和擴(kuò)散導(dǎo)流排氣管改善氣流空氣動(dòng)力特性，以
便提高渦輪發(fā)電設(shè)備的效率。 渦輪在高風(fēng)速推動(dòng)下具有較高的旋轉(zhuǎn)速度，使本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可能避開(kāi)一般風(fēng)力
發(fā)電設(shè)備難以避免的復(fù)雜的增速和調(diào)速裝置，直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，從而大大簡(jiǎn)化了風(fēng)力發(fā)電
設(shè)備，并極大地縮小了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的尺寸，提高了設(shè)備的制造、安裝和維修工藝性。 采用液力耦合器連接渦輪和發(fā)電機(jī)，以改善渦輪發(fā)電設(shè)備的起動(dòng)性能。 采用高壓"交_直_交"方式進(jìn)行電力整流輸變電。提供的電能通過(guò)輸電纜送到
地面，輸電纜由電纜巻筒收放。電能的傳輸也可以通過(guò)微波轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的外導(dǎo)流體具有尾翼和滾道迥轉(zhuǎn)裝置，用以隨風(fēng)向調(diào)整方位，獲得迎風(fēng)最 佳利用風(fēng)能效果。 塔架是分段的，每段組裝拆卸后的塔架升降由柱塞油缸實(shí)現(xiàn)。柱塞油缸具有自位 調(diào)心球頭，通過(guò)彈性導(dǎo)向柱頭頂升塔架，使塔架被頂升面受力均衡。組裝的塔架由液力抽插 托銷(xiāo)鎖定。頂升設(shè)備和垂直導(dǎo)向滑道以及輸變電控制設(shè)備設(shè)置在地面基礎(chǔ)機(jī)房?jī)?nèi)。
設(shè)置多條塔架纖繩加強(qiáng)塔架的穩(wěn)定性，塔架纖繩由恒定扭矩巻揚(yáng)機(jī)收放，保持塔 架纖繩拉力恒定。 自升塔架為在離地低位進(jìn)行設(shè)備安裝和維修以及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)等超極限風(fēng)載荷提供 了可能條件。同時(shí)這也給自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)置到颶風(fēng)經(jīng)常出現(xiàn)的風(fēng)能豐富 區(qū)，建設(shè)單機(jī)容量大的大型發(fā)電場(chǎng)提供了可能條件。設(shè)備安裝和維修以及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)等超極 限風(fēng)載荷時(shí)利用塔架錨定繩索和外導(dǎo)流體錨定繩索固定。 本發(fā)明的有益效果是，自升塔架可提升風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度獲得高風(fēng)能，也可降低 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度進(jìn)行設(shè)備安裝和維修以及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)等超極限風(fēng)載荷；流線型外導(dǎo)流體減 少風(fēng)阻力；懸吊輻條薄殼的輕體結(jié)構(gòu)；高轉(zhuǎn)速渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備縮小設(shè)備尺寸，提高制造、 安裝和維護(hù)的工藝性；提高風(fēng)力發(fā)電效率；簡(jiǎn)化設(shè)備，降低造價(jià)；能應(yīng)對(duì)颶風(fēng)；增加單機(jī)發(fā) 電能力，實(shí)現(xiàn)大型風(fēng)力發(fā)電站。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。 圖1為本發(fā)明所示自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的主視剖視圖； 圖2為圖1的M—M側(cè)視剖視圖； 圖3為圖1的I處局部放大圖； 圖4為圖1的II處局部放大圖。 其中，附圖標(biāo)記如下1-收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管2-內(nèi)頭部導(dǎo)流體；3-機(jī)前氣流導(dǎo)向板4-懸吊輻條；5-外導(dǎo)流體；6_渦輪；7-渦輪葉片；8_液力耦合器；9_機(jī)后氣流導(dǎo)向板10-發(fā)電機(jī)；11_內(nèi)尾部導(dǎo)流體；12-排氣孔； 13-擴(kuò)散導(dǎo)流排氣管；
14-尾翼； 15a_處于高空工作狀態(tài)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備；
15b-處于低空待避狀態(tài)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備16-塔架；17-基礎(chǔ)機(jī)房；18-工作平臺(tái)；19-待安裝(拆卸)塔架段；20-上自位調(diào)心球頭；21-柱塞油缸；22-下自位調(diào)心球頭；23-彈性導(dǎo)向柱頭；24-垂直導(dǎo)向滑道；25-液力抽插托銷(xiāo)；26-輸電纜；27-電纜巻筒；28-塔架錨定繩索；29-外導(dǎo)流體錨定繩索；30-巻揚(yáng)機(jī)；31a-處于高位的塔架纖繩；31b-處于低位的塔架纖繩；32-工作平臺(tái)；33-滾道迥轉(zhuǎn)裝置；34-直線導(dǎo)流管；35-備用塔架段；
具體實(shí)施例方式
在圖1、圖2、圖3、圖4中，本發(fā)明揭示了自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，它取代了 固定塔架和體積龐大的螺旋槳風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。 本發(fā)明采用自升塔架16可將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15舉升到需要的高度空中，以便獲得 高風(fēng)速亦即高風(fēng)能。 本發(fā)明采用流線型外導(dǎo)流體5容納主要風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15，用以減少整體設(shè)備的風(fēng) 阻力。 采用懸吊輻條4結(jié)構(gòu)將外導(dǎo)流體5薄殼結(jié)構(gòu)與內(nèi)部的收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管1、直線導(dǎo)流
管34、擴(kuò)散導(dǎo)流排氣管13等薄殼結(jié)構(gòu)連接成輕體的整體結(jié)構(gòu)。 渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15設(shè)置在外導(dǎo)流體的中心位置，直線導(dǎo)流管34內(nèi)。 本發(fā)明的渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15具有收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管l，用以提高風(fēng)速。 本發(fā)明的渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15具有內(nèi)頭部導(dǎo)流體2，用以提高風(fēng)速。 通過(guò)采用自升塔架16提高風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15的高度獲得高風(fēng)速、利用收縮導(dǎo)流進(jìn)
氣管1和內(nèi)頭部導(dǎo)流體2加大風(fēng)速，從而得到足以推動(dòng)渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15運(yùn)轉(zhuǎn)的高速風(fēng)力。 本發(fā)明采用渦輪結(jié)構(gòu)的風(fēng)動(dòng)機(jī)，渦輪6的盤(pán)體周邊設(shè)置多個(gè)渦輪葉片7。
設(shè)置機(jī)前氣流導(dǎo)向板3，用以將氣流從軸向引導(dǎo)為渦輪6轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周切向，以較理 想的角度吹向渦輪葉片7，推動(dòng)渦輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，獲得最佳利用風(fēng)能的效果，提高風(fēng)力發(fā)電效率。
采用內(nèi)尾部導(dǎo)流體11、機(jī)后氣流導(dǎo)向板9和擴(kuò)散導(dǎo)流排氣管13改善氣流空氣動(dòng)力 特性，以便提高渦輪發(fā)電設(shè)備的效率。 渦輪6在高風(fēng)速推動(dòng)下具有較高的旋轉(zhuǎn)速度，使本風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可能避開(kāi)一般風(fēng)
力發(fā)電設(shè)備難以避免的復(fù)雜的增速和調(diào)速裝置，直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)10，從而大大簡(jiǎn)化了風(fēng)力
發(fā)電設(shè)備，并極大地縮小了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的尺寸，提高了設(shè)備的制造、安裝和維修工藝性。 采用液力耦合器8連接渦輪6和發(fā)電機(jī)10，以改善渦輪發(fā)電設(shè)備的起動(dòng)性能。 采用高壓"交_直_交"方式進(jìn)行電力整流輸變電。提供的電能通過(guò)輸電纜26送
到地面，輸電纜由電纜巻筒27收放。電能的傳輸也可以通過(guò)微波轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)。 本發(fā)明的外導(dǎo)流體5具有尾翼14和滾道迥轉(zhuǎn)裝置33，用以隨風(fēng)向調(diào)整方位，獲得
迎風(fēng)最佳利用風(fēng)能效果。 塔架16是分段的，每段組裝拆卸后的塔架升降由柱塞油缸21實(shí)現(xiàn)。柱塞油缸21 具有上、下自位調(diào)心球頭20、22，通過(guò)彈性導(dǎo)向柱頭23頂升塔架16，使塔架被頂升面受力均 衡。組裝的塔架16由液力抽插托銷(xiāo)25鎖定。頂升設(shè)備和垂直導(dǎo)向滑道24以及輸變電控 制設(shè)備設(shè)置在地面基礎(chǔ)機(jī)房17內(nèi)。 設(shè)置多條塔架纖繩31加強(qiáng)塔架16的穩(wěn)定性，塔架纖繩31由恒定扭矩巻揚(yáng)機(jī)30 收放，保持系留纖繩拉力恒定。 自升塔架16為在離地低位進(jìn)行設(shè)備安裝和維修以及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)等超極限風(fēng)載荷提 供了可能條件。同時(shí)這也給自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)置到颶風(fēng)經(jīng)常出現(xiàn)的風(fēng)能豐富 區(qū)，建設(shè)單機(jī)容量大的大型發(fā)電站提供了可能條件。設(shè)備安裝和維修以及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)等超極 限風(fēng)載荷時(shí)利用塔架錨定繩索28和外導(dǎo)流體錨定繩索29固定。 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，采用自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備取代固定塔架和體積龐大的螺旋槳風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，其自升塔架可提升風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度獲得高風(fēng)能，也可降低風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度進(jìn)行設(shè)備安裝和維修以及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)等超極限風(fēng)載荷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，采用流線型外導(dǎo)流體容納主要風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，用以減少整體設(shè)備的風(fēng)阻力，并用懸吊輻條結(jié)構(gòu)將外導(dǎo)流體薄殼結(jié)構(gòu)與內(nèi)部的收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管、直線導(dǎo)流管、擴(kuò)散導(dǎo)流排氣管等薄殼結(jié)構(gòu)連接成輕體的整體結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，其渦輪風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具有用以提高風(fēng)速的收縮導(dǎo)流進(jìn)氣管和內(nèi)導(dǎo)流體，再加通過(guò)采用自升塔架提高風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度獲得高風(fēng)速，從而得到足以推動(dòng)渦輪發(fā)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的高速風(fēng)力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，采用渦輪結(jié)構(gòu)的風(fēng)動(dòng)機(jī)，渦輪的盤(pán)體周邊設(shè)置多個(gè)渦輪葉片，渦輪前設(shè)置氣流導(dǎo)向板，用以將氣流從軸向引導(dǎo)為渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周切向，以較理想的角度吹向渦輪葉片，推動(dòng)渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，獲得最佳利用風(fēng)能的效果，提高風(fēng)力發(fā)電效率，再加采用尾部導(dǎo)流體、機(jī)后氣流導(dǎo)向板和擴(kuò)散導(dǎo)流排氣管改善氣流空氣動(dòng)力特性，以便提高渦輪發(fā)電設(shè)備的整體效率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，其高速旋轉(zhuǎn)的渦輪，避開(kāi)一般風(fēng)力發(fā)電設(shè)備難以避免的復(fù)雜的增速和調(diào)速裝置，通過(guò)改善渦輪發(fā)電設(shè)備起動(dòng)性能的液力耦合器直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，從而大大簡(jiǎn)化了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，并極大地縮小了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的尺寸，提高了設(shè)備的制造、安裝和維修工藝性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，采用高壓"交_直_交"方式進(jìn)行電力整流輸變電，提供的電能通過(guò)輸電纜送到地面，輸電纜由電纜巻筒收放；電能的傳輸也可以通過(guò)微波轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，其外導(dǎo)流體具有尾翼和滾道迴轉(zhuǎn)裝置，用以隨風(fēng)向調(diào)整方位，獲得迎風(fēng)最佳利用風(fēng)能效果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，其塔架是分段的，每段組裝拆卸后的塔架升降由柱塞油缸實(shí)現(xiàn)，柱塞油缸具有自位調(diào)心球頭，通過(guò)彈性導(dǎo)向柱頭頂升塔架；組裝的塔架由液力抽插托銷(xiāo)鎖定；頂升設(shè)備和垂直導(dǎo)向滑道以及輸變電控制設(shè)備設(shè)置在地面建筑機(jī)房?jī)?nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征是，設(shè)置多條塔架纖繩加強(qiáng)塔架的穩(wěn)定性，塔架纖繩由恒定扭矩巻揚(yáng)機(jī)收放，保持塔架纖繩拉力恒定；設(shè)備安裝和維修以及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)等超極限風(fēng)載荷時(shí)利用錨定繩索緊定。
全文摘要
本發(fā)明涉及自升塔架導(dǎo)流體風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。自升塔架提升風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度，便于低處設(shè)備安裝、維修及應(yīng)對(duì)颶風(fēng)。用輻條結(jié)構(gòu)將薄殼結(jié)構(gòu)連成輕體結(jié)構(gòu)。用導(dǎo)流體得到高速風(fēng)力，用導(dǎo)向板將氣流從軸向引導(dǎo)為圓周切向吹向葉片推動(dòng)渦輪。風(fēng)力渦輪通過(guò)液力耦合器直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。用尾翼和滾道廻轉(zhuǎn)裝置隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。塔架分段拆裝由柱塞油缸升降，由液力抽插托銷(xiāo)鎖定。用纖繩加強(qiáng)塔架穩(wěn)定性，設(shè)備安裝、維修和應(yīng)對(duì)颶風(fēng)時(shí)用錨定繩索固定。本發(fā)明的有益效果是，減少風(fēng)阻力；懸吊輻條輕體結(jié)構(gòu)；縮小設(shè)備尺寸，提高制造、安裝和維護(hù)工藝性；簡(jiǎn)化設(shè)備，降低造價(jià)；提高風(fēng)力發(fā)電效率；能應(yīng)對(duì)颶風(fēng)；提高設(shè)備高度獲得高風(fēng)能，增加單機(jī)發(fā)電能力，實(shí)現(xiàn)大型風(fēng)力發(fā)電站。
文檔編號(hào)F03D1/06GK101725479SQ20081022505
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者李時(shí)清, 李泉洞, 李越峰, 李越秀, 楊乃橋, 楊家桂, 林文滋, 林明瓊, 王崇熙, 石宏元, 覃辛華 申請(qǐng)人:李泉洞;李越秀