[发明专利]涡轮风力发电机

说明书

技术领域：

本发明涉及风力发电设备，尤其是一种水平轴类的涡轮风力发电机。

背景技术：

现有技术中，风力发电设备的水平轴类有三叶螺旋浆、风轮机等风力发电机。垂直轴类的风力发电机和本发明不同类，但它们存在支撑困难，难以做大等不足故较少应用。风轮机风力发电机的风轮为整体铸造，叶片强度要求高，存在制作困难做大困难、整机抗风性能差等缺点也很少应用。目前应用广泛的是三叶螺旋浆风力发电机，它的风车是套在发电机转动轴的轮毂上，均布向外延伸的三个螺旋浆。因风力发电量与风车迎风面积成正比，一般采用加长螺旋浆来增加迎风面积。目前这种风力发电机的最大螺旋浆长达到75米，欧洲正在研制130米浆长的三叶螺旋浆风力发电机。但不足的是，这种螺旋浆是悬臂细长件，抗弯性能差，对材料要求高，浆长130米已快走到尽头，再长就相当困难了。三叶螺旋浆风力发电机还有用风效率太低、整机抗风性能较差、发出电不能直接入网、发电机身处野外高空，抗风、沙、湿、盐雾的侵蚀能力差，发电机使用寿命短等缺点。

发明内容：

本发明的目的是针对现有风力发电设备存在的不足，提供一种涡轮风力发电机，把风浆增多、风车做大和采取其它措施提高风车的迎风面积、用风效率，提高整机抗风性能，发出电能直接入网，并使发电机具有抗侵蚀能力，把风力发电机做到十万千瓦级。

本发明目的的技术方案是：一种涡轮风力发电机，包括支架(1)，转盘(2)，发电机(3)，水平传动轴(41)和套在水平传动轴(41)上的涡轮风车(5)，其特征是所述涡轮风力发电机的涡轮风车(5)包括轮毂(51)外轮圈(53)，所述轮毂(51)与外轮圈(53)之间有丝轮辐(54)、所述轮毂(51)与外轮圈(53)之间还有位于丝轮辐(54)中间的螺旋涡片(52)。

所述技术方案是把螺旋涡片(52)均匀密布地固定在一个结构类似没有轮胎的自行车钢丝轮(丝轮辐轮子)中间。均布的螺旋涡片(52)在轮子上固定好后即成螺旋涡轮，有螺旋涡轮的风车叫涡轮风车。由于螺旋涡片(52)是均匀密布甚至满布，相当于把三叶螺旋浆变成了几十叶螺旋浆。由于螺旋涡片(52)是用其两端附着固定在丝轮辐轮子上，使螺旋涡片(浆叶)由抗弯变成抗拉，其强度大大提高，使整个涡轮风车(5)整体轻盈坚固。所述螺旋涡片(52)可以选用薄板作材材，当这种薄板两端固定在丝轮辐轮子的内轮毂外轮圈之上后，其表面自成螺旋曲面，也就成了螺旋涡片。不需深加工、取材容易、制造简单，这样就很容易把风车做大做到几百米。上述用增加叶片、风车做大的两项措施可直接提高风车的迎风面积、用风效率，把发电量大幅提高。

如果还想用更薄的材料做螺旋涡片(52)时，可用螺旋涡片的两边缘包铆钢丝，螺旋涡片过宽时还可在螺旋涡片中间加铆多根钢丝以提高螺旋涡片的强度。

本技术方案中的涡轮风力发电机，其特征是所述涡轮风车(5)可包括套在涡轮风车(5)外且形状为前锥后圆漏斗形的风套(7)，该风套(7)与水平传动轴(41)之间有支撑固定和提高风套(7)强度的丝轮辐轮圈(64)，所述丝轮辐轮圈(64)包括套在水平传动轴(41)上的轮毂(641)和风套(7)内壁周连接的环(643)，所述轮毂(641)与环(643)之间有连接支撑的丝轮辐(642)，所述轮毂(641)与水平传动轴(41)之间有轴承。添加漏斗形的风套目的是间接提高涡轮风车的迎风面积、用风效率。而涡轮风车加漏斗形的风套，很容易把风力发电机做到十万千瓦级。

所述技术方案中的风套(7)，其特征是所述风套(7)的前锥前端有引风口(74)，所述引风口(74)根据需要可做成圆形，方形，长方形，梯形等多种形状。目的是把风车够不到的四周和高空的风更多地引入而被利用多发电。所述引风口(74)前端还包括有与风力平行的隔风板(75)，为的是不让风进入风口后逃逸。

为了把巨型涡轮风车的动力传递到发电机(3)，技术方案是所述涡轮风车(5)与发电机(3)之间可设传动装置(4)。其特征是所述的传动装置(4)包括位于支架中心的垂直传动轴(43)，该垂直传动轴(43)上端有与水平传动轴(41)连接传动的伞齿轮箱(42)，该垂直传动轴(43)下端与所述发电机(3)之间有连接传动的齿轮传动机构(44)。该传动装置的传递顺序是：动力由涡轮风车依次传送给水平传动轴，伞齿轮箱，垂直传动轴，齿轮传动机构，发电机。

采用传动装置后，发电机可以安装在地面厂房内，不仅可以防止风、沙、湿、盐雾等的侵蚀，而且安装、维护、修理都极为方便。