[发明专利]涡轮静子结构及垂直轴涡轮风力发电装置

说明书

本发明实施例提供一种涡轮静子结构及垂直轴涡轮风力发电装置。该涡轮静子结构包括：塔架、第一支撑机构、第二支撑机构和涡轮静子单元，涡轮静子单元为多层结构，第一支撑机构和第二支撑机构分别固定连接于塔架；其中，位于最底层的涡轮静子单元通过第一支撑机构固定于塔架的内部，其余的涡轮静子单元之间通过第二支撑机构连接并固定于塔架内部。该发电装置包括本发明的涡轮静子结构，将反向风转化为正向风，提高了发电装置的发电效率；采用了多段式分段固定涡轮静子单元的方式，方便加工和运输，可在现场进行组装，即使涡轮静子结构整体结构的高度较高，也具有良好的刚度和强度，能够承受强大台风的冲击，保证安全作业和高效发电。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种涡轮静子结构及垂直轴涡轮风力发电装置。

背景技术

国内外的众多从事于垂直轴风力机研究的学者和工程技术人员，受垂直轴风力机的众多优越性的驱使，不懈的努力研究开发垂直轴风力发电技术。但是，始终只是停留在低功率的水平，无法作出兆瓦级的垂直轴风力机。其主要原因是没有解决如何消除来流风对作用在动叶片上的反向力产生的反向力矩，这个力矩对动叶片产生的正向力矩具有抵消作用。如图1所示，如果来流风由第1区和第4区进入，第1区对动叶片产生的是正向力矩，而当动叶片转过270°时，第4区对动叶片产生的是反向力矩。这种一正一反力矩，使涡轮转子的作功能力大幅度下降。而如何消除反向力矩，是提升涡轮风力发电装置发电效率的关键所在。

发明内容

本发明实施例提供一种涡轮静子结构及垂直轴涡轮风力发电装置，用以消除反向力矩，并实现涡轮静子结构稳定安装和高强度，以保证在强大台风的冲击下也能正常工作。

本发明实施例提供一种涡轮静子结构，包括：塔架、第一支撑机构、第二支撑机构和涡轮静子单元，所述涡轮静子单元为多层结构，所述第一支撑机构和所述第二支撑机构分别固定连接于所述塔架；其中，位于最底层的所述涡轮静子单元通过所述第一支撑机构固定于所述塔架的内部，其余的所述涡轮静子单元之间通过所述第二支撑机构连接并固定于所述塔架内部。

其中，所述塔架包括第一立柱、第二立柱、支撑平台和内圈梁，所述第一立柱位于所述支撑平台的底部并支撑所述支撑平台，所述第一立柱与向上延伸的所述第二立柱连接，所述第一支撑机构固定于所述支撑平台的外缘，所述内圈梁水平固定于所述涡轮静子单元的内侧。

其中，所述塔架还包括支撑立柱，所述支撑立柱位于所述支撑平台的底部并支撑所述支撑平台，且所述支撑立柱位于所述第一立柱的内侧。

其中，所述第一支撑机构包括第一牛腿、第一轨道支撑体和第一支撑体，所述第一牛腿的一端支撑于所述第一立柱，所述第一轨道支撑体和所述第一支撑体固定于所述第一牛腿的支撑面上，位于最底层的所述涡轮静子单元固定于所述第一支撑体上。

其中，所述第二支撑机构包括第二轨道支撑体和第二支撑体，所述第二支撑体与所述第二立柱固定连接，所述第二轨道支撑体与所述第二支撑体固定连接。

其中，所述第二支撑体包括第二牛腿、内立板、外立板、上端板和下端板，所述上端板和所述下端板分别水平固定于上一层的所述涡轮静子单元的底部和下一层的所述涡轮静子单元的顶部，且均与所述第二立柱固定连接，所述内立板和所述外立板均竖直连接于所述上端板和所述下端板之间，并依次由内侧向外侧排列，所述第二牛腿固定于所述内立板的内侧，用于支撑所述第二轨道支撑体。

其中，所述第二支撑体还包括第一拉筋，所述第一拉筋竖直连接于所述上端板和所述下端板之间，且位于所述内立板和所述外立板之间。

其中，每层所述涡轮静子单元包括上围带、下围带、导向叶片和第二拉筋，所述上围带和所述下围带分别固定于所述导向叶片的顶部和底部，所述导向叶片呈圆周排列并通过所述第二拉筋依次连接起来。

其中，每层所述涡轮静子单元还包括加强筋板，所述下围带通过所述加强筋板与所述导向叶片连接。