[发明专利]张拉式牵引大风轮

说明书

本发明属于三叶风轮发电领域，是一种张拉式牵引大风轮；由内外叶同轴的变桨距双级叶片、用张拉方式强化结构的大风轮，以风轮上的三条连杆(互间120°)，牵动装在塔架上灵活转动的大齿轮，大齿轮啮合着发电机齿轮驱动发电。不用机舱、增速齿轮箱、主轴也不转动(节省转动能耗)、只给大齿轮、大风轮定芯作用。用张拉结构的风轮比较轻，能抗疲劳载荷，可以制成超大直径的风轮，提高风能效率，降低风电成本。

图1，装在轮毂1上的内叶片A和外叶片B同轴，中轴座C1中有滚柱轴承(详见图2)，便于变桨距灵活。中轴座C1设置在大圆环C的圆周上、互隔120°分三处，目的为内外两级叶片A与B，提高刚度和强度、布置张拉线而设的三个中轴座C1。大圆环C的部分轮廓，为区分视图清楚起见，用双点划线表示，它的截面呈偏长腰圆形，即两端带抛物曲线状，目的为减少风阻；图中由于被中轴座C1的可卸盖遮住，C的截面左端看不到抛物线形状。

Z是锥管用法兰装在轮毂1的左端，2、3和右端的4是张拉线(即高强度钢圆条或用比强度、比刚度极高的复合纤维圆带)。还有张拉线设在三个互隔120°的中轴座C1之间，张拉成等边三角形状。

图1：A＝69m  B＝49m  Φ＝236m

4是主轴，被固定在塔架5上，D是大齿轮，用轴承装在主轴4上，可自由转动，它的全部重量都作用在：通过主轴加在塔架上。大齿轮D与发电机G的齿轮啮合。

大齿轮D、大圆环C(包括三个中轴座C1)、叶片A和B都用复合材料制成。大齿轮D共有三档叶片档，即既是齿轮的腹档又起定桨距的叶片作用，图1的W箭头表示风向，把截面呈厚翼型的叶片档抬升，给大齿轮顺时针转的助推力，减少风轮牵拉负荷。大齿轮D在发电机附近设置钳式常开型刹车。

连杆D1用高强度玻璃纤维/环氧树脂复合材料制造，两端用柱销与大齿轮D的轮侧缘和大圆环C的侧缘上连接。三支连杆D1互间120°)布置。

图2是中轴座C1中的滚柱轴承的外套筒C2，它的两半对开的开合分型面呈螺旋状扭曲C3，用斜度线切割机床加工成，两半合拢后再精磨内外圆。目的使它可以分开从叶片轴上卸下、更换、或更换滚柱。滚柱的内圈C2是在制叶片时预先套装在叶轴上的。

本方案优点：①是风轮超大型化、轻型化的是一种有效方式途径；②大齿轮的重量不加在风轮上，大齿轮的三辐档有三叶定桨叶片的作用；③省去了传统的机舱，增速齿轮箱，风速仪可改装在锥管尖端的中心，使达到预先发出变桨距信号。

附图说明：

图1是张拉式牵引大风轮侧面简图。

图2是中轴座中的滚柱轴承外圈螺旋形曲面开合分型面立体图。