专利名称：大风轮单级齿轮发电的制作方法
大风轮单级齿轮发电 本发明属于三叶风轮发电领域。一种超大型风轮结构和驱动发电 机方式P为提高效率，都努力增长叶片长度来取得高的叶尖速，但现有技 术都似乎以长叶片的长力臂形式把风能传到轮毂，使轮毂应力集中、 制成厚量，叶柄处也特别厚重…….还有传动系统链较长:例如用轮毂、 拨盘、主轴、齿轮增速箱。本发明目的简化传动系统，改变轮毂结构，省去大而沉重的机舱， 突破风轮大型化的叶片根部应力集中而阻碍大型化的瓶颈关。图l，主轴1是紧固在塔头2中，主轴不转动，仅仅起了风轮中心的支持作用，不再是传动作用。轮毂3通过轴承，能自由转动。3 的筒外园柱面上装有三架互间120°的三副轮撑4 (为视图方便，把 轮毂3的上下两架轮撑4展成对称布置视图)，内外各齿圈5分别装 在内环6和外环7上，并使内环上的齿圈的节园直径A=30m,外环 上的齿圈的节园直径B=45m。现在用齿圈节园A (0>30m)驱动发 电机Ml，齿圈节园B (045m)'驱动发电机M2 (都分别与各发电 机轴上的小齿哈合着)。三叶风轮的每一单片叶都分内叶11和外叶12 (同轴，便于同步 变桨距)，方案①内叶ll和外叶12都等于50m，在D1处不装风叶， 使得叶片向外周大直径上布置，因此D-230m。力求减轻风叶重量和少用材料，内外叶尖都张拉张线10 (高强 度钢园条或碳纤复合材料园带)，9是锥管用法兰装在轮毂3前端。8是毂耳，每排三只，共三排(互间120° )和轮毂高等级球墨铸 铁GGG40.3)共铸一体，每只毂耳8上都有孔，便于每副轮撑4 (预 先用复合树脂增强材料以模型手工糊制成型)粘接在各排毂耳上，再 在轮毂上糊制成三圈环形凸起(似毛竹的竹节环凸起)，强化互隔 12(f的三副轮撑4 (粘接时轮毂轴心线垂直放置)。内环6和外环7 上的粘接缺口处与轮撑4都粘合。内外环的截面都略呈流线型截面。齿圈设计时把齿圈均分成11等分，每一等分所占弧长尽可能 长到可用模具压制，材质是环氧/碳与高强度玻璃纤维或用环氧/增强 纤维酚醛塑料压制；最后把n均分的各块齿块用螺钉紧固在内环6 和外环7的环形台阶沿靠齐，并使齿块底的凸条定位与内环或外环上 的凹槽fS入、再用螺钉紧固。三叶叶尖有三足轴承座13,其中一足是拉张线如图1的张拉线 10，另外两足是如图2所示，即风轮的轴向视图的示意图，把三片叶 片的叶尖顶用高强度钢丝13a联接成一个等边三角形，以均衡各叶片 旋转时的重力加速引起的震颤和不同的弯曲力矩。齿圈的环形防护罩如图3，用环氧树脂E-51及E502#为固化剂， 以碳纤维和高强度玻璃纤维增强复合材料制成。塔头2截面呈椭圆形，在2的下部是偏航装置14，在14的下面 是塔架15，截面圆筒形。图3是齿轮副的防护圈，圆环板20右侧平面上凸檐f和g (都 是环形同心圆)，在发电机M轴处开有一缺口，圆环板20是静止的， 在缺口以外的凸檐f和g之间都i实腹平面，在这实腹环形平面上设 置数个支撑点，用悬臂、弯臂与图1的塔头2联接固定。21是内环 (或外环也同样)的内侧防护圈，21a是凸檐，22是(内或外)环的 外侧防护圈，22a是凸檐，M3是发电机的齿轮，5是齿圈(图l) ，6 (或7)是内环(或7外环)。 .优点①对每一台发电机M1和M2都用单级齿轮发电，并以风轮 的叶片部直接传输动能给电机，.简化了传动链冗长的能耗；②该种结 构有利于向高效率的更大的风轮发展；③风速低时可关掉一台发电 机，让另一台继续维持发电。
图1是大风轮单级齿轮发电侧面图。图2是风轮轴向视图的三叶顶尖张拉线示意图。图3是大风轮上的齿圈防护圈断面图。
权利要求
1、一种大风轮单级齿轮发电，以轮毂、轮撑结合为一体，支撑内叶、外叶尽量向大圆周外径靠，同时兼作支撑内外大齿圈、传输风轮动能直接给发电机M1和发电机M2的小齿轮啮合发电。
2、 根据权利要求l所述的大风轮单级齿轮发电，特征是用轮撑 4支持内叶片和外叶片提高了强虔，内外叶片同轴。
3、 根据权利要求1或2所述的大风轮单级齿轮发电，特征是内 齿圈、外齿圈与轮撑结合成整体，分别驱动发电机M1和M2直接发 电。
全文摘要
一种大风轮单级齿轮发电，主轴1紧固在塔头2上，只起风轮的定心作用，风轮用轮毂3和轮撑4结合为一体，支撑内叶片11、外叶片12、尽量向大圆周外径靠，以利提高叶尖速度及效率。同时，分段为同轴的内叶11和外叶12，既达到超大风轮之目的，又缩短了叶片长度、减小弯曲力矩和叶片重量。轮撑4兼作装有齿圈5的内环6，外环7的大齿轮动能输出装置。分别与发电机M1和M2的小齿输啮合发电。优点①省去了现有技术冗长的传动链和能耗；②用这种结构有利于突破风力机超大风轮化的瓶颈。
文档编号F03D1/06GK101235803SQ20071016453
公开日2008年8月6日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者黄金伦 申请人:黄金伦