[发明专利]一种风力驱动系统

说明书

本发明提供了一种风力驱动系统，所述风力驱动系统包括叶片机构和回转主轴，所述叶片机构包括多组，所述多组叶片机构转动安装在所述回转主轴半径的圆周围；每一组叶片机构包括风叶和转轴组件，所述风叶可自动变桨的安装在所述转轴组件上，每一组叶片机构在迎风吹动作局部转动的同时与回转主轴一起同步转动。本发明风力驱动系统从2级到10级大风的风速下都能无机械动力驱动而自动变桨工作转动；风叶叶片和风叶转动方向与风向及其大小无关；风叶叶片自动变浆结构简单，叶片可以大批量生产，降低产品生产成本，最大程度改善生产工作环境。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种新型垂直轴自动变桨风力驱动系统。

背景技术

目前兆瓦级风力发电驱动系统，主要以水平轴传动机构为主。水平轴风机叶片大部分采用三等分变截面悬置布置形式，有带增速机构和无增速机构两种系统，都同样以直线形式布置或并列布置在一个可以正反旋转的回转机舱上，回转机舱通过带齿圈的偏航轴承，磨擦盘、制动器、驱动器连接来实现机舱随时正反转动时启动或停止。其机械传动系统的不足之处是整机体积大、重量重、传动系统复杂、滑环和电线排缆及计数系统故障率高、制造成本高、噪音大、寿命短，一般适应于大风速区域，对适应于年平均风速低于5.5米/秒的弱风速区域需要増加机舱高度到120米以上才能工作。由于机舱高度增加抖动也增加，风能利用率相对降低，使用维护成本增高，机组使用寿命降低到15年以下，到目前为止单台机组最大功率在9MW以下。

现有的垂直轴风力发电机组机舱高度50米左右即可以正常工作。其风叶能量转换系统有升力型和阻力型两大类，但大型机组的风叶都不能实现无动力自动变桨，驱动扭矩系数较小，驱动扭矩小能量转换较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种风力驱动系统，其是一种新型的垂直轴自动变桨风力驱动系统。其风叶叶片能自动变桨转动，变桨的结构简单。

本发明实施例提供一种风力驱动系统，所述风力驱动系统包括叶片机构和回转主轴，所述叶片机构包括多组，所述多组叶片机构转动安装在所述回转主轴半径的圆周围；每一组叶片机构包括风叶和转轴组件，所述风叶可自动变桨的安装在所述转轴组件上，每一组叶片机构在迎风吹动作局部转动的同时与回转主轴一起同步转动。

优选地，所述风叶为圆柱型垂直叶片，其有对称两半，即两个1/4圆环叶片组成，每个1/4圆环叶片上的一侧配置于轴承座，通过转轴组件与立轴转动连接。

优选地，所述转轴组件包括上轴承座、轴承、平键、限位环座、调整垫圏、下轴承座和隔套，所述上轴承座和轴承通过所述调整垫圈、限位环座与所述下轴承座、轴承、隔套形成一组局部回转支撑，通过平键与立轴相连接，所述平键、轴承通过立轴转动。

优选地，上轴承座的下端部和下轴承座的上端部局部洼槽，所述局部洼槽与所述限位环座上下端部形成的凸台进行限位，使风叶开口对向风向时开口最大，以最大风力驱动风叶、回转主轴同步转动；所述调整垫圈用以保证所述上轴承座、限位环座、下轴承座端部之间的工作间隙；所述隔套用于调整形成每组局部回转支撑之间的距离。

优选地，所述风力驱动系统还包括支撑组件，所述支撑组件安装在所述回转主轴的另一端，所述支撑组件用于支撑所述叶片机构和回转主轴，

优选地，所述回转主轴底端安装传输组件，所述传输组件包括齿轮联轴器与增速传动系统，所述齿轮联轴器与增速传动系统连接输出，所述叶片机构转动，通过所述回转主轴及传输组件从而带动电机工作。

优选地，在所述风叶的左半叶片和右半叶片中有多组转轴组件，与所述左半叶片和右半叶片支撑连接,形成具有自动变桨功能的风叶风叶，述风叶可根据风力大小正反45°局部转动。

优选地，所述叶片由轻合金和碳纤维复合而成。

优选地，所述叶片机构包括悬挂风叶的上横梁和悬挂风叶的下横梁，多组叶片机构连接在上横梁和下横梁之间。