專利名稱：風力發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種風力發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
風力發(fā)電的能量來源是自然界的風?，F(xiàn)有技術(shù)中的風力發(fā)電機組工作時，通過將風力發(fā)電機組的葉輪組對準來風方向，使風吹動葉輪組中的葉輪轉(zhuǎn)動，從而達到發(fā)電的目的。由于自然界的風的風速、風向時常變化，因而要想保證風能得到有效地利用，就需要保證葉輪組可以實時對準來風方向，也就是說風力發(fā)電機組的葉輪組應該可以隨風向調(diào)整角度?，F(xiàn)有技術(shù)中的風力發(fā)電機組的每個葉輪都可以根據(jù)風向自動旋轉(zhuǎn)角度，但風力發(fā)電機組本身不具有自動調(diào)整(也就是自動對風)的功能。使用風力發(fā)電機組時，首先，工作人 員需要根據(jù)測試數(shù)據(jù)和經(jīng)驗判斷來風方向，然后將風力發(fā)電機組按照該地區(qū)主風向進行安裝，從而使風力發(fā)電機組和風力發(fā)電機組的每個葉輪組均對準來風方向。例如此時吹的是東風，風力發(fā)電機組將面對東向設(shè)置，每個葉輪也將面對東向；但當風向轉(zhuǎn)為南風時，由于葉輪組中的每個葉輪均會根據(jù)風向?qū)蕘盹L方向，因而每個葉輪均會旋轉(zhuǎn)角度、面向南方，而此時葉輪組本身并不會旋轉(zhuǎn)、依然面向東方，這就導致原本并排設(shè)置的葉輪，在方向改變后成為串聯(lián)設(shè)置的葉輪(也就是葉輪在轉(zhuǎn)向后成為前、后工作的關(guān)系，風來時首先吹過前面的葉輪，前面葉輪輸出的風再進入后面的葉輪繼續(xù)發(fā)電)。這種依照來風方向前、后工作的葉輪將極大降低風力發(fā)電機組的工作效率，因為當風吹過前面的葉輪后，風速的大小和方向都會發(fā)生一些變化，即形成湍流，湍流不僅會影響后面的葉輪的輸出功率，還可能引起極端荷載，從而造成風力發(fā)電機組產(chǎn)生機械振動，并可能導致風力發(fā)電機組不能正常工作?，F(xiàn)有技術(shù)中的風力發(fā)電機組通過改變?nèi)~輪組的結(jié)構(gòu)形式(例如框架固定式風力發(fā)電機組)，仍不能達到有效利用風能的目的，不能適應湍流帶來的風向、風速的改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種風力發(fā)電機組，以解決現(xiàn)有技術(shù)的風力發(fā)電機組的風能利用率低的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組，包括葉輪組，葉輪組包括多個葉輪；支撐件，葉輪組與支撐件連接；底架，支撐件沿豎直方向可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在底架上；導向部，導向部沿葉輪組的出風方向固定設(shè)置在支撐件上。進一步地，風力發(fā)電機組還包括限位單元，限位單元設(shè)置在底架的內(nèi)部；限位單元包括限位桿，限位桿的一端與支撐件連接，限位單元還包括用于限制限位桿的另一端運動的限位擋板，限位擋板與底架連接。進一步地，底架包括上表面和周向連續(xù)設(shè)置的側(cè)壁，上表面與側(cè)壁固定連接，底架還包括設(shè)置在底架內(nèi)部的連接板，連接板的端部分別與側(cè)壁固定連接，且連接板平行于上表面；限位擋板的兩端分別與上表面和連接板固定連接；支撐件分別與上表面和連接板可樞轉(zhuǎn)地連接，連接板與側(cè)壁的邊緣之間存在間隙。進一步地，葉輪組的多個葉輪對稱地設(shè)置在支撐件的兩側(cè)。進一步地，風力發(fā)電機組還包括固定座，底架與固定座連接。進一步地，導向部包括連接桿和導風板，導風板通過連接桿與支撐件連接。進一步地，支撐件包括第一支撐件和第二支撐件，第一支撐件與第二支撐件連接；葉輪組與第一支撐件連接，第二支撐件與底架可樞轉(zhuǎn)地連接。進一步地，風力發(fā)電機組包括第一法蘭，第一支撐件通過第一法蘭與第二支撐件連接；第一支撐件上設(shè)置有多個第二法蘭，葉輪組通過第二法蘭與第一支撐件連接。
進一步地，葉輪組還包括連接件，葉輪組的葉輪通過該葉輪組的連接件與第一支撐件上的相對應的第二法蘭連接。進一步地，連接件、第一支撐件和第二支撐件均包括相互連通的電纜線通道。本發(fā)明通過在底架上安裝可樞轉(zhuǎn)的支撐件和安裝在支撐件上的導向部，使葉輪組的進風方向可以隨著風向旋轉(zhuǎn)以對準來風方向，從而提高了風力發(fā)電機組的風能利用率、減小了機械振動、延長了風力發(fā)電機組的使用壽命。同時，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、安裝方便的特點。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I示意性示出了本發(fā)明中的風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示意性示出了圖I的另一個角度的示意圖；圖3示意性示出了本發(fā)明中的底架的俯視圖；圖4示意性示出了本發(fā)明中的一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖5示意性示出了本發(fā)明中的另一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組。如圖I和圖2所示，風力發(fā)電機組包括葉輪組10，葉輪組10包括多個葉輪11 ;支撐件20，葉輪組10與支撐件20連接；底架30，支撐件20沿豎直方向可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在底架30上；導向部40，導向部40沿葉輪組10的出風方向固定設(shè)置在支撐件20上。優(yōu)選地，每個葉輪11均可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在葉輪組10上。本發(fā)明中的支撐件20可樞轉(zhuǎn)地與底架30連接，因而設(shè)置在支撐件20上的葉輪組10可繞支撐件20在底架30上旋轉(zhuǎn)。由于設(shè)置有導向部40且導向部40與支撐件20連接，因而導向部40可以根據(jù)來風方向旋轉(zhuǎn)支撐件20，從而使葉輪組10的進風方向可以隨著風向旋轉(zhuǎn)以對準來風方向，由此提高了風能的利用率。同時，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、安裝方便的特點?，F(xiàn)有技術(shù)中的風力發(fā)電機組的每個葉輪11都可以根據(jù)風向自動旋轉(zhuǎn)角度，但風力發(fā)電機組本身不具有自動調(diào)整的功能。使用風力發(fā)電機組時，首先，工作人員根據(jù)測試數(shù)據(jù)和經(jīng)驗判斷來風方向，然后將風力發(fā)電機組按照該地區(qū)主風向進行安裝，從而使風力發(fā)電機組和風力發(fā)電機組的每個葉輪組10均對準來風方向。例如此時吹的是東風，風力發(fā)電機組將面對東向設(shè)置，每個葉輪11也將面對東向；但當風向轉(zhuǎn)為南風時，由于葉輪組10中的每個葉輪11均會根據(jù)風向?qū)蕘盹L方向，因而每個葉輪11均會旋轉(zhuǎn)角度、面向南方，而此時葉輪組10本身并不會旋轉(zhuǎn)、依然面向東方，這就導致原本并排設(shè)置的葉輪11，在風向改變后成為串聯(lián)設(shè)置的葉輪11，即風需通過前面的葉輪11后再吹入后面的葉輪11，從而造成湍流的現(xiàn)象，進而降低了風力發(fā)電機組的工作效率。而本發(fā)明中的風力發(fā)電機組工作時，首先葉輪組10面對東向設(shè)置，每個葉輪11也將面對東向；但當風向轉(zhuǎn)為南風時，由于葉輪組10可以轉(zhuǎn)動，因而葉輪組10在導向部40的作用下對準來風方向，葉輪組10面向南方，且此時每個葉輪11也均面向南方，風將同時吹過每個葉輪11。由于風不會先經(jīng)過前面的葉輪11，再進入后面的葉輪11，也就從根本上解決了湍流的問題，從而提高了風力發(fā)電機組的工作效率。同時也就保證了發(fā)電機組的功率輸出、減小了風力發(fā)電機組的機械振動、延長了風力發(fā)電機組的使用壽命。優(yōu)選地，本發(fā)明中的葉輪組10的多個葉輪11對稱地設(shè)置在支撐件20的兩側(cè)。由 于多個葉輪11對稱地設(shè)置，因而可以保證在葉輪組10調(diào)整方向時，支撐件20的左右兩端承受的風能阻力一致，從而提高了風向調(diào)整的可靠性。優(yōu)選地，支撐件20采用合金鋼管。由于合金鋼管具有不易生銹的特點，因而能很好地適應戶外工作環(huán)境，從而延長了風力發(fā)電機組的使用壽命。本發(fā)明中的風力發(fā)電機組具有不受地域和天氣影響的特點。優(yōu)選地，如圖2所示的實施例中，導向部40包括連接桿41和導風板42，導風板42通過連接桿41與支撐件20連接。進一步地，導風板42的結(jié)構(gòu)左右對稱。由于導風板42的結(jié)構(gòu)左右對稱，因而導風板42具有辨識風向的特點。當來風吹向?qū)эL板42時，如果導風板42的左導風面和右導風面接受的風的阻力不同時，導風板42會根據(jù)風向自動調(diào)整，即導風板42會帶動支撐件20旋轉(zhuǎn)，直至導風板42的左導風面和右導風面接受的風的阻力相同時停止調(diào)整。此時，葉輪組10對準來風方向。優(yōu)選地，導風板42為薄鋼板制成，連接桿41為鋼管制成。當然，導風板42也可以采用玻璃鋼制成。本發(fā)明中的支撐件20包括第一支撐件21和第二支撐件22，第一支撐件21與第二支撐件22連接；葉輪組10與第一支撐件21連接，第二支撐件22與底架30可樞轉(zhuǎn)地連接(請參考圖I)。優(yōu)選地，第一支撐件21與第二支撐件22可拆卸地連接。由于支撐件20為兩部分，且兩部分支撐件20可拆卸地連接，因而使得風力發(fā)電機組具有便于拆裝的特點。使用風力發(fā)電機組時，工作人員可以根據(jù)實際情況組裝支撐件20 ;當移動或運輸風力發(fā)電機組時，為便于運輸和攜帶，可以將支撐件20拆卸成兩部分，從而降低運輸難度。除此之外，因為第二支撐件22可樞轉(zhuǎn)地與底架30連接，所以第二支撐件22極易發(fā)生疲勞磨損，需要根據(jù)使用情況及時更換。由于本發(fā)明只需更換第二支撐件22，而不用更換整個支撐件20，因而降低了使用成本，提高了風力發(fā)電機組的整體使用壽命。當然，還可以將第二支撐件22設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)的架頂(這樣就不要設(shè)置底架30)，例如大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌的頂部或鋼筋混凝土框架的頂面。優(yōu)選地，如圖I和圖2所示的實施例中，風力發(fā)電機組包括第一法蘭23第一支撐件21通過第一法蘭23與第二支撐件22連接；第一支撐件21上設(shè)置有多個第二法蘭24，葉輪組10通過第二法蘭24與第一支撐件21連接。進一步地，葉輪組10還包括連接件12，葉輪組10的葉輪11通過該葉輪組10的連接件12與第一支撐件21上的相對應的第二法蘭24連接。進一步地，導向部40的連接桿41通過第二法蘭24與第一支撐件21連接。當然，連接桿41和/或連接件12還可以通過焊接與第一支撐件21固定連接。由于葉輪組10通過連接件12與第一支撐件21上的相對應的第二法蘭24連接，因而葉輪組10具有便于拆卸的特點。當風力發(fā)電機組不工作時，為便于移動和運輸風力發(fā)電機組，工作人員可以將風力發(fā)電機組從第一支撐件21上拆卸下來。同時，工作人員可以根據(jù)工作現(xiàn)場的環(huán)境，確定安裝葉輪組10的葉輪11的個數(shù)，將多余的葉輪11從第一支撐件21上拆卸下來，或根據(jù)情況增加葉輪11的數(shù)目，從而進一步提高了風能的利用率，提高了風力發(fā)電機組的工作效率。增加葉輪11有兩種方法，一個方法是增加連接件12，并在連接件12上設(shè)置葉輪11，使增加的連接件12與設(shè)置的沒有用到的第二法蘭24連接；另一個方法是在同一連接件12上增加葉輪11的數(shù)目。由于可以根據(jù)用戶的要求，增加或減少葉輪11的個數(shù)，因而擴大了風力發(fā)電機組的使用范圍。當然，葉輪組10還可以通過焊接與第一支撐件21連接。優(yōu)選地，連接件12與葉輪11可樞轉(zhuǎn)地連接。在一優(yōu)選的實施例中，葉輪11與連接件12相連接的連接端設(shè)置有軸承，軸承的一端與葉輪11連接，軸承的另一端通過第三法蘭與連接件12連接。由于在葉輪11和連接件12之間設(shè)置有可樞轉(zhuǎn)地軸承，因而葉輪11 可在連接件12上自由旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)葉輪11可自動對風的功能。本發(fā)明中的連接件12、第一支撐件21和第二支撐件22均包括相互連通的電纜線通道。優(yōu)選地，電纜線采用聚氯乙烯絕緣銅芯軟電纜。由于電纜線設(shè)置在電纜線通道內(nèi)，因而電纜線不會受到自然環(huán)境的影響(不會日曬、雨淋和風吹)，從而提高了電纜線的使用壽命，也提高了風力發(fā)電機組的運行可靠性，避免了安全隱患。如圖4和圖5所示的實施例中，連接件12還可以設(shè)置成框式結(jié)構(gòu)?？蚴浇Y(jié)構(gòu)的連接件12具有整齊美觀的特點，并能更有效地利用風能，從而達到提高風力發(fā)電機組工作效率的目的。如圖I和圖3所示，本發(fā)明中的底架30包括上表面和周向連續(xù)設(shè)置的側(cè)壁，上表面與側(cè)壁固定連接，底架30還包括設(shè)置在底架30內(nèi)部的連接板31，連接板31的端部分別與側(cè)壁固定連接，且連接板31平行于上表面；支撐件20分別與上表面和連接板31可樞轉(zhuǎn)地連接，連接板31與側(cè)壁的邊緣之間存在間隙。優(yōu)選地，第二支撐件22與底架30通過軸承連接。優(yōu)選地，軸承有兩個，分別設(shè)置在底架30的上表面和連接板31相對應的位置處。由于設(shè)置有兩個軸承，因而第二支撐件22可以很穩(wěn)定地連接在底架30上。由于連接板31與側(cè)壁之間存在間隙，因而便于工作人員在第二支撐件22出現(xiàn)損壞時，可以很方便地將第二支撐件22從底架30上拆卸下來。在一未圖示的實施例中，底架30包括四個立柱支撐架、第一框架和第二框架，第一框架通過四個立柱支撐架與第二框架連接(可以想成將圖I和圖3所示的底架30中的上表面和側(cè)壁的面均去掉，只留下支撐的骨架即可)。優(yōu)選地，底架30還包括第一連接板和第二連接板，第一連接板的兩端與第一框架相對的兩個邊連接，第二連接板的兩端與第二框架相對的兩個邊連接。進一步地，第一連接板和第二連接板上均設(shè)置有軸承。優(yōu)選地，本發(fā)明中的風力發(fā)電機組還包括限位單元，限位單元設(shè)置在底架30的內(nèi)部；限位單元包括限位桿50，限位桿50的一端與支撐件20連接，限位單元還包括用于限制限位桿50的另一端運動的限位擋板60，限位擋板60與底架30連接。優(yōu)選地，限位桿50的一端與第二支撐件22連接。進一步地，限位桿50通過抱箍的方式固定在第二支撐件22上。優(yōu)選地，限位擋板60的兩端分別與底架30的上表面和連接板31固定連接。由于設(shè)置了限位單元，因而第二支撐件22在底架30中的旋轉(zhuǎn)角度為O度到360度，也就是限制了葉輪組10的過度旋轉(zhuǎn)，使葉輪組10避免了由于風力過大而導致不停旋轉(zhuǎn)地問題。同時，由于設(shè)置了限位單元，使得設(shè)置在電纜線通道內(nèi)的電纜線不會發(fā)生纏繞和因扭力過大而造成損傷的問題，從而提高了風力發(fā)電機組的運行可靠性。在一未圖示的實施例中，第二支撐件22設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)的架頂，例如大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌的頂部或鋼筋混凝土框架的頂面。由于用鋼結(jié)構(gòu)的架頂代替了底架30，因而原本設(shè)置在底架30內(nèi)部的限位單元需要安裝在鋼結(jié)構(gòu)的頂部或內(nèi)部的相應位置處，從而限制葉輪組10過度旋轉(zhuǎn)。如圖I和圖2所示的實施例中，風力發(fā)電機組還包括固定座70，底架30與固定座70連接。優(yōu)選地，固定座70是鋼筋混凝土底座，底架30通過預埋螺栓與鋼筋混凝土底座固定連接。優(yōu)選地，底架30是鋼材質(zhì)的，并通過槽鋼焊接組成。由于底架30是鋼材質(zhì)的，因而底架30可提供可靠的連接，從而提高了風力發(fā)電機組的運行穩(wěn)定性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修·改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風力發(fā)電機組，其特征在于，包括 葉輪組(10 )，所述葉輪組(10 )包括多個葉輪(11); 支撐件(20 )，所述葉輪組(10 )與所述支撐件(20 )連接； 底架(30 )，所述支撐件(20 )沿豎直方向可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述底架(30 )上； 導向部(40)，所述導向部(40)沿所述葉輪組(10)的出風方向固定設(shè)置在所述支撐件(20)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述風力發(fā)電機組還包括限位單元，所述限位單元設(shè)置在所述底架(30)的內(nèi)部；所述限位單元包括限位桿(50)，所述限 位桿(50)的一端與所述支撐件(20)連接，所述限位單元還包括用于限制所述限位桿(50)的另一端運動的限位擋板(60 )，所述限位擋板(60 )與所述底架(30 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述底架(30)包括上表面和周向連續(xù)設(shè)置的側(cè)壁，所述上表面與所述側(cè)壁固定連接，所述底架(30)還包括設(shè)置在所述底架(30)內(nèi)部的連接板(31)，所述連接板(31)的兩端分別與所述側(cè)壁固定連接，且所述連接板(31)平行于所述上表面；所述限位擋板(60)的端部分別與所述上表面和所述連接板(31)固定連接；所述支撐件(20 )分別與所述上表面和所述連接板(31)可樞轉(zhuǎn)地連接，所述連接板(31)與所述側(cè)壁的邊緣之間存在間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述葉輪組(10)的所述多個葉輪(11)對稱地設(shè)置在所述支撐件(20 )的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述風力發(fā)電機組還包括固定座(70 )，所述底架(30 )與所述固定座(70 )連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述導向部(40)包括連接桿(41)和導風板(42 )，所述導風板(42 )通過所述連接桿(41)與所述支撐件(20 )連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述支撐件(20)包括第一支撐件(21)和第二支撐件(22 )，所述第一支撐件(21)與所述第二支撐件(22 )連接；所述葉輪組(10)與所述第一支撐件(21)連接，所述第二支撐件(22)與所述底架(30)可樞轉(zhuǎn)地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述風力發(fā)電機組包括第一法蘭(23)，所述第一支撐件(21)通過所述第一法蘭(23)與所述第二支撐件(22)連接；所述第一支撐件(21)上設(shè)置有多個第二法蘭(24)，所述葉輪組(10)通過所述第二法蘭(24)與所述第一支撐件(21)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述葉輪組(10)還包括連接件(12)，所述葉輪組(10)的所述葉輪(11)通過該所述葉輪組(10)的所述連接件(12)與所述第一支撐件(21)上的相對應的所述第二法蘭(24)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述連接件(12)、所述第一支撐件(21)和所述第二支撐件(22)均包括相互連通的電纜線通道。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組，包括葉輪組，葉輪組包括多個葉輪；支撐件，葉輪組與支撐件連接；底架，支撐件沿豎直方向可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在底架上；導向部，導向部沿葉輪組的出風方向固定設(shè)置在支撐件上。本發(fā)明通過在底架上安裝可樞轉(zhuǎn)的支撐件和安裝在支撐件上的導向部，使葉輪組的進風方向可以隨著風向旋轉(zhuǎn)以對準來風方向，從而提高了風力發(fā)電機組的風能利用率、減小了機械振動、延長了風力發(fā)電機組的使用壽命。同時，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、安裝方便的特點。
文檔編號F03D11/00GK102889182SQ20121037603
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者李征博 申請人:鼎維風源科技(北京)有限公司