[发明专利]一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组及使用方法

权利要求书

1.一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组，其特征在于，所述可折叠型风轮的水平轴风力发电机组包括内外侧双风轮、环形机舱（3），其中，内外侧双风轮包括外侧风轮和内侧风轮，所述外侧风轮安装在环形机舱（3）的外侧，且呈可折叠式结构布置；所述内侧风轮安装在环形机舱（3）的内侧；所述环形机舱（3）包括机械传动系统、直驱型发电机，所述直驱型发电机设置转子轴线沿竖直方向布置；所述内外侧双风轮与直驱型发电机呈运动学机械连接，将风能转化为电能；

所述环形机舱（3）的机械传动系统包括主机架（6）、外侧主轴承（7）、内侧主轴承（8）、齿轮传动组件，其中，所述主机架（6）包括水平放置的机舱底座和竖起放置的圆筒状支架，二者呈固定连接且平面间设置倾角，布置在环形机舱（3）内腔中；所述外侧主轴承（7）包括外侧主轴承外圈和外侧主轴承内圈，外侧主轴承内圈机械套装在主机架（6）圆筒状支架外壁，外侧主轴承外圈与齿轮传动组件呈运动学机械连接；所述内侧主轴承（8）包括内侧主轴承外圈和内侧主轴承内圈，内侧主轴承外圈机械套装在主机架（6）圆筒状支架内壁，内侧主轴承内圈与齿轮传动组件呈运动学机械连接；所述齿轮传动组件机械安装于主机架（6）对应位置，运动学机械连接外侧主轴承（7）、内侧主轴承（8）与直驱型发电机输入端；所述直驱型发电机机械安装于主机架（6）机舱底座。

2.基于权利要求1所述的一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组，其特征在于，所述外侧风轮包括外侧风轮叶片（1）和叶片姿态作动系统（2），其中，外侧风轮叶片（1）设置有多支，沿外侧主轴承（7）周向均匀分布；每支外侧风轮叶片（1）通过叶片姿态作动系统（2）机械连接安装在外侧主轴承外圈上，叶片姿态作动系统（2）用于控制外侧风轮叶片（1）姿态展开或收回，实现外侧风轮的折叠。

3.基于权利要求1所述的一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组，其特征在于，所述内侧风轮包括内侧风轮叶片（4），其中，内侧风轮叶片（4）设置有多支，沿内侧主轴承（8）周向均匀分布；每支内侧风轮叶片（4）机械连接安装在内侧主轴承内圈上。

4.基于权利要求1所述的一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组，其特征在于，所述环形机舱（3）机械安装于支撑结构（5）顶端。

5.基于权利要求1所述的一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组，其特征在于，所述直驱型发电机包括直驱型发电机外转子（9）和直驱型发电机内转子（10），其中，外侧主轴承外圈通过齿轮传动组件运动学机械连接直驱型发电机内转子（10）；所述内侧主轴承内圈通过齿轮传动组件运动学机械连接直驱型发电机外转子（9）。

6.基于权利要求1所述的一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组，其特征在于，所述直驱型发电机包括直驱型发电机外转子（9）和直驱型发电机内转子（10），其中，外侧主轴承外圈通过齿轮传动组件运动学机械连接直驱型发电机外转子（9）；所述内侧主轴承内圈通过齿轮传动组件运动学机械连接直驱型发电机内转子（10）。

7.一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组的使用方法，其特征在于，基于权利要求1-6中任一项所述的一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组，其运行过程包括以下情境：

可折叠型风轮的水平轴风力发电机组正常运行时，控制外侧风轮处于展开姿态；在空气流动中，外侧风轮吸收风能转化为机械能，形成外侧风轮旋转；内侧风轮吸收风能转化为机械能，形成内侧风轮旋转；通过环形机舱（3）将机械能传送至直驱型发电机，实现发电过程；

可折叠型风轮的水平轴风力发电机组遇到台风极端灾害性天气情况时，控制外侧风轮处于收回姿态，降低外侧风轮在极端灾害性天气情况下的载荷影响，从而起到保护风力发电机组安全的效果；内侧风轮吸收风能转化为机械能，形成内侧风轮旋转；通过环形机舱（3）将机械能传送至直驱型发电机，实现发电过程。

8.基于权利要求7所述的一种可折叠型风轮的水平轴风力发电机组的使用方法，其特征在于，

可折叠型风轮的水平轴风力发电机组正常运行时，外侧风轮叶片姿态作动系统（2）控制外侧风轮叶片（1）处于展开姿态；在空气流动中，外侧风轮吸收风能转化为机械能，形成外侧风轮旋转；内侧风轮吸收风能转化为机械能，形成内侧风轮旋转；通过外侧主轴承（7）、内侧主轴承（8）、齿轮传动组件，带动直驱型发电机外转子（9）与直驱型发电机内转子（10）间形成相对转动，实现发电过程；

可折叠型风轮的水平轴风力发电机组遇到台风极端灾害性天气情况时，外侧风轮叶片姿态作动系统（2）控制外侧风轮叶片（1）处于收回姿态，降低外侧风轮在极端灾害性天气情况下的载荷影响，从而起到保护风力发电机组安全的效果；内侧风轮吸收风能转化为机械能，形成内侧风轮旋转；通过内侧主轴承（8）、齿轮传动组件，带动直驱型发电机外转子（9）与直驱型发电机内转子（10）间形成相对转动，实现发电过程。