[发明专利]一种垂直轴风力发电机风轮结构及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及垂直轴风力发电机，尤其是大型垂直轴风力发电机风轮结构及其安装方法。

背景技术

目前，垂直轴风力发电机的的风轮形状千姿百态，如像扇形结构、帆形结构、Φ形结构等，在这些风轮结构中，Φ形结构对风能的利用率最高，现有垂直轴风力发电机中，一般都采用Φ形结构的风轮。为了降低用电成本，垂直轴风力发电机的发电功率需要不断的提升，目前来说只有大型的风力发电机才能满足高功率发电的需求，因此，风力发电机的体积也变得越来越大。大型的垂直轴风力发电机相对于小型的来说虽然单位时间发电量更多，可以降低发电成本；但由于其体积较大，在运输及安装过程会比较麻烦，在这些环节当中会增加发电成本。如何降低大型垂直轴风力发电机运输及安装成本成为当前研究大型垂直轴风力发电机方向之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种垂直轴风力发电机风轮结构，能够有效解决大型垂直轴风力发电机风轮运输及安装较难的问题，进一步降低发电成本。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种垂直轴风力发电机风轮安装方法，能够有效解决大型垂直轴风力发电机风轮运输及安装较难的问题，进一步降低发电成本。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案是：一种垂直轴风力发电机风轮结构，所述风轮为Φ形风轮，其由两片以上的叶片组合而成；所述叶片呈弓形，由弦及对应的弧所构成；所述叶片由两个以上的叶片单元连接而成，叶片单元上于叶片单元之间的连接处设有支臂，所述支臂两端分别与所述叶片的弦和弧连接，所述叶片单元由被分割的弦段、被分割的弧段及支臂围成；所述叶片单元的弦段的上、下两端分别设有行走小车，相邻叶片单元的弧段上设有第一连接结构，相邻叶片单元的弦段上设有第二连接结构。

作为改进，所述第一连接结构包括设于相邻叶片单元的弧段的连接端的法兰盘，所述连接法兰上设有螺孔。

作为改进，所述第二连接结构由设于相邻叶片单元的相邻行走小车之间的卡合结构形成。

作为改进，所述行走小车上设有电动锁，所述电动锁包括控制器、执行机构和与执行机构连接的锁栓。

为解决上述技术问题之二，本发明的技术方案是：一种垂直轴风力发电机风轮的安装方法，所述风轮为Φ形风轮，其由两片以上的叶片组合而成；所述叶片呈弓形，由弦及对应的弧所构成；所述叶片由两个以上的叶片单元连接而成，叶片单元上于叶片单元之间的连接处设有支臂，所述支臂两端分别与所述叶片的弦和弧连接，所述叶片单元由被分割的弦段、被分割的弧段及支臂围成；所述叶片单元的弦段的上、下两端分别设有行走小车，相邻叶片单元的弧段上设有第一连接结构，相邻叶片单元的弦段上设有第二连接结构；其安装方法包括以下步骤：

（1）利用垂直轴风力发电机的中心塔柱顶部的起重机将第一个叶片单元吊装到中心塔柱上，吊装过程中，叶片单元的行走小车在中心塔柱上设有的导轨上行走，直到第一个叶片单元位置确定后停止，并将第一个叶片单元固定在导轨上；

（2）利用起重机将第二个叶片单元吊装到中心塔柱上，吊装过程中，叶片单元的行走小车在中心塔柱上设有的导轨上行走，直到第二个叶片单元位置确定后停止，将第二个叶片单元固定在导轨上，并且利用第一连接结构和第二连接结构将第二个叶片单元与第一个叶片单元连接起来；

（3）按照步骤（2）的方法，将剩余的叶片单元顺序吊装到中心塔柱上并安装，以完成一个叶片的安装；

（4）安装上述步骤（1）~（3），完成风轮的其他叶片安装。

作为改进，所述第一连接结构包括设于相邻叶片单元的弧段的连接端的法兰盘，所述连接法兰上设有螺孔。

作为改进，所述第二连接结构由设于相邻叶片单元的相邻行走小车之间的卡合结构形成。

作为改进，所述行走小车上设有电动锁，所述电动锁包括控制器、执行机构和与执行机构连接的锁栓；所述导轨上设有锁孔，叶片单元吊装到指定位置后，控制器控制执行机构动作，执行机构将锁栓推出行走小车并伸入导轨的锁孔内，以完成叶片单元与导轨之间的固定。

作为改进，所述导轨内设有导向片，所述行走小车上设有导向槽，叶片单元沿着导轨行走时，导向片与导向槽配合。

作为改进，所述导轨主体为槽钢，槽钢开口两侧相对延伸设有挡块。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

Φ形风轮由若干叶片组成，每个叶片由若干叶片单元组成，体积更小的叶片单元能够有效解决大型垂直轴风力发电机风轮运输及安装较难的问题，进一步降低发电成本。

附图说明