[发明专利]一种超大型风机风轮及风力机

说明书

技术领域

本发明属于风能利用技术领域，尤其是适用于风力机械及风力发电技术领域。

背景技术

目前世界上最大的风力发电机是8兆瓦的水平轴风力发电机；还没有任何企业可以生产出100米以上的超大型风机叶片以及10兆瓦以上风力发电机，本发明就是要提供一种超大型100米以上风轮或10兆瓦以上风力发电机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，其目的是，提供一种超大型风机风轮及风力机，可以提供一种大型100米以上可实际应用的风轮或超大型10兆瓦的风力机。

借鉴于力的分解原理，本发明将风的方向分为四个方位，分别为A、B、C、D四个方位，在同一高度的风，无论任意方向的来风，都可以分解为A、B、C、D四个方位当中的两个方位的分量。本发明中定义A方向来风为主视图方向来风，B方向来风为主视图方向的反方向来风，C方向来风为左视图方向来风，D方向来风为左视图方向的反方向来风，A或B或C或D方向来风吹动风轮向O方向旋转。所述O方向，为指定方向，任意方向的来风，都推动风轮向同一方向旋转。

本发明一种超大型风机风轮，包括公知垂直轴风机风轮，所述风轮包括叶片、风轮轴、以及风轮轴与叶片的连接体；其特征是，所述垂直轴风机风轮水平安装或倾斜安装在塔杆或支撑装置上，所述水平安装是指叶片或风轮或风轮轴呈水平方向安装使用；所述倾斜安装是指叶片或风轮或风轮轴与原公知垂直轴有一个角度，所述角度大于零或小于零。如此安装的结果是，所述垂直轴风机风轮当接受A或/和B方向来风时，都可以向O方向旋转，当接受C或/和D方向来风时，则风轮静止不动。为了使C或/和D方向的来风都可以推动风轮向同一方向旋转，解决办法是可以使用偏航装置，使风轮随风向转动，但是这样做的缺点是风轮的另一端无法使用固定支撑，风轮很难做的很大，长度达不到100米以上，为了解决这个问题，因此，本发明在所述风轮上，至少还安装有另一个风轮或叶片，所述风轮或叶片的安装方式是，当D方向来风时，吹动风轮或叶片向O方向旋转。或/和在所述风轮上，至少还有一个风轮或叶片，所述风轮或叶片的安装方式是，当C方向来风时，吹动风轮或叶片向O方向旋转。优选的，在所述风轮上，至少还有两个风轮或叶片，分别为风轮或叶片e或风轮或叶片f，所述风轮或叶片的安装方式是，如果当C方向来风时，吹动风轮或叶片e向O方向旋转；带动所述垂直轴风机风轮向O方向旋转；当D方向来风时，吹动风轮或叶片f向O方向旋转；可以带动所述垂直轴风机风轮向O方向旋转。也就是说，无论风向从任意C或D方向吹来，都可以带动风轮向O方向旋转。这样，也就不必使用偏航装置了。

但是，如此安装，存在一个问题，就是当C方向来风时，有可能吹动风轮或叶片f起阻碍作用或向O方向的反方向旋转；当D方向来风时，有可能吹动风轮或叶片e起阻碍作用或向O方向的反方向旋转；阻碍风轮做功。因此，优选的，在所述风轮或叶片e或风轮或叶片f上，还安装有离合装置，所述离合装置的作用是，当风吹向所述风轮或叶片e或风轮或叶片f上时，如果风轮或叶片e或风轮或叶片f向O方向旋转，则离合装置自动合上，带动所述垂直轴风机风轮做正功；当风吹向所述风轮或叶片e或/和风轮或叶片f上时，如果风轮或叶片e或风轮或叶片f起阻碍作用或向O方向的反方向旋转，则离合装置自动离开，与所述垂直轴风机风轮脱离，不影响所述垂直轴风机风轮向O方向旋转。

所述风轮或叶片e或风轮或叶片f的安装方式是，当D或C方向来风时，吹动风轮或叶片e或风轮或叶片f与水平安装或倾斜安装的垂直轴风机风轮当A或B方向来风时的旋转方向相同。

优选的，所述风轮或叶片e或风轮或叶片f是安装在风轮轴上。

优选的，所述风轮或叶片e或/和风轮或叶片f是垂直安装的。

优选的，所述风轮或叶片e或/和风轮或叶片f是公知水平轴叶片或垂直轴叶片安装在风轮轴上。

优选的，所述离合装置是安装在风轮或叶片e或风轮或叶片f或风轮轴上。

所述离合装置的作用是，当风轮或叶片e或风轮或叶片f相对于垂直轴风轮做正功时，所述离合装置合上，风轮或叶片e或风轮或叶片f和垂直轴风轮合为一体，一起做正功；当风轮或叶片e或风轮或叶片f相对于垂直轴风轮做负功时，所述离合装置打开，风轮或叶片e或风轮或叶片f和垂直轴风轮分离；只有垂直轴风轮带动发电机系统发电，而风轮或叶片e或风轮或叶片f可以自由转动，不会阻碍垂直轴风轮做正功。

本发明可以使任意方向的风，吹向风轮时，风轮都向同一个方向或O方向旋转。省去了偏航装置，同时，在风轮的另一端，也可以安装固定支撑装置了。