旗帆筛网关节式风电皮带装置的制作方法

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种旗帆筛网关节式风电皮带装置。

背景技术：

风能是地球表面大量空气流动所产生的能量，是无污染的可再生能源，不用投资原料成本，更无废渣废弃排出，取之不尽，用之不竭，地球上的风力资源很丰富，但人类对自然风力的利用率很低，大部分能源白白流失了。

现有的风电装置结构多样，有螺旋桨结构、涡轮结构和帆船结构，均能一定程度上实现风力转换发电，而现有的帆船类风电装置只是简单利用帆布的受风作用来实现发电，如专利201520694369.7中所述的百帆风顺皮带式风电塔楼群，其原理是通过避风箱上方风叶帆板的受力来实现皮带的转动，进而发电，但该装置必须保证风叶帆板能有效受力才能实现风能转换发电，当定向尾翅损坏或风力不足时，因风向紊乱或帆板受力不足则不能实现发电。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有帆船类风电装置因其帆板的设置位置固定，受力方向固定，不能确保有效发电的问题，进而提供了一种旗帆筛网关节式风电皮带装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种旗帆筛网关节式风电皮带装置，包括上下两层皮带发电机组，各层皮带发电机组包括若干平行布置的皮带发电装置单体，皮带发电装置单体包括皮带、传动滚筒、传动皮带机和发电机，皮带绕传动滚筒连接，传动滚筒的转轴与发电机通过传动皮带机连接，所述上下两层发电机组的传动滚筒由主支撑架连接支撑，主支撑架的下端固定于地面；所述皮带上均布连接有若干筛网旗帆装置，筛网旗帆装置包括骨架、筛网和帆布，筛网通过骨架垂直连接于皮带表面，筛网长度方向与传动滚筒转轴平行，帆布的一端与筛网相对固定、另一端悬置随风向绕固定连接点翻转。

上层皮带发电装置单体采用上方受力型筛网旗帆装置，帆布的顶端与筛网固定连接，传动滚筒上方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风受力，形成帆，传动滚筒下方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风自由悬置不受力，形成旗；下层皮带发电装置单体采用下方受力型筛网旗帆装置，帆布的下端与筛网固定连接于皮带表面上，传动滚筒下方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风受力，形成帆，传动滚筒上方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风自由悬置不受力，形成旗。

上层皮带发电机组和下层皮带发电机组迎风面的端头设有锥形分流帽，分流帽的小径端朝向迎风面，分流帽的大径端与主支撑架连接，经分流帽分流后的斜上方风力作用于上层皮带发电机组的各皮带发电装置单体的皮带上表面，经分流帽分流后的斜下方风力作用于下层皮带发电机组的各皮带发电装置单体的皮带下表面。

所述各皮带发电装置单体的皮带倾斜设置，上方受力型筛网旗帆装置所在皮带的迎风端低于背风端，下方受力型筛网旗帆装置所在皮带的迎风端高于背风端。

本实用新型通过筛网旗帆装置的帆布一端与筛网相对固定、另一端悬置，使筛网旗帆装置在顺风顺行（帆布与筛网紧贴形成帆）和逆风逆行（帆布与筛网与分离形成旗）时的状态不同，使各皮带发电装置单体的皮带上下方产生压力差，该压力差促使皮带受力转动，进而通过传动滚筒、皮带机等带动发电机发电，实现风能转化。

本实用新型突破了传统固定帆发电装置结构，利用筛网装置自身结构的变化来带动皮带转动发电，而不是靠帆板等被动受力来发电，装置结构更灵活，风向变化对发电率的影响更小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为上方受力型筛网旗帆装置；

图3为下方受力型筛网旗帆装置；

图中：1-上方受力型筛网旗帆装置，2-主支撑架，3a、3b-皮带，4a、4b-传动皮带机，5a、5b-发电机，6-分流帽，7-骨架，8-筛网，9a、9b-固定连接点，10-帆布，11a、11b-传动滚筒。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

本实用新型是利用软质类的帆布一端固定、一端悬置来根据风力改变方向，顺风飘动时为旗子，阻力较小，布面与风向垂直时为帆，阻力最大，利用此原理可将帆布在旗帆变化中增减阻力支撑活页关节式硬帆，推动皮带移动，带动发电机发电。

如图1所示的旗帆筛网关节式风电皮带装置，包括上下两层皮带发电机组，各层皮带发电机组包括若干平行布置的皮带发电装置单体，皮带发电装置单体包括皮带、传动滚筒、传动皮带机和发电机，皮带绕传动滚筒连接，传动滚筒的转轴与发电机通过传动皮带机连接，所述上下两层发电机组的传动滚筒由主支撑架连接支撑，主支撑架的下端固定于地面，所述皮带上均布连接由若干筛网旗帆装置。

筛网旗帆装置包括上方受力型和下方受力型两种结构，筛网旗帆装置包括骨架、筛网和帆布，筛网通过骨架垂直连接于皮带表面，采用上方受力型结构时，帆布的顶端与筛网固定连接或铰接，传动滚筒上方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风受力，传动滚筒下方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风自由悬置不受力。如图2所示，此时皮带的转动如图1中上层装置所示为逆时针方向，对于皮带上方的筛网旗帆装置，顺风顺行，帆布紧贴筛网和骨架，形成硬帆，迎风阻力增大，逆风回转的皮带下方的筛网旗帆装置，帆布飘离筛网骨架，形成旗子，阻力大大减小，一顺一逆，一帆一旗，阻力一增一减，循环反复，作用于筛网骨架上的压力差较大，此压力差带动皮带转动，进而再经传动滚筒、传动皮带机带动发电机发电。

同理，当采用下方受力型结构时，帆布的下端与筛网固定连接于皮带表面上，传动滚筒下方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风受力，传动滚筒上方皮带面的筛网旗帆装置帆布迎风自由悬置不受力。如图3所示，此时皮带的转动如图1中下层装置所示为顺时针方向，皮带上方的筛网旗帆装置，逆风逆行，帆布在风力的作用下自然倒置，脱离筛网骨架，使逆行阻力自然减少，而皮带下方的筛网旗帆装置顺风顺行，帆布紧贴筛网和骨架，形成硬帆，迎风阻力增大，进而利用皮带上下方的压力差带动皮带转动，实现风能发电。

为了保证皮带上下面的压力差，皮带应倾斜设置，对于上方受力型筛网旗帆装置，皮带的迎风端应低于背风端；而下方受力型筛网旗帆装置，皮带的迎风端应高于背风端，倾斜角度一般为15°左右。

上方受力型筛网旗帆装置和下方受力型筛网旗帆装置可单独使用，也可配合使用，但采用两种类型筛网旗帆装置配合使用时，应保证皮带发电装置单体上的筛网旗帆装置应为同种类型，如图1所示， 上层皮带发电机组皮带发电装置单体均采用上方受力型筛网旗帆装置，而下层的皮带发电机组皮带发电装置单体均采用下方受力型筛网旗帆装置。

当采用上方受力型筛网旗帆装置和下方受力型筛网旗帆装置配合使用时，为了保证迎风面的风力能有效利用，在上层皮带发电机组和下层皮带发电机组迎风面的端头设有锥形分流帽，如图1所示，分流帽的小径端朝向迎风面，经分流帽分流后的斜上方风力作用于上层皮带发电机组的各皮带发电装置单体的皮带上表面，经分流帽分流后的斜下方风力作用于下层皮带发电机组的各皮带发电装置单体的皮带下表面，实现风力的分流有效转化。

本实用新型中未作特殊说明的发电机、滚筒、皮带等均为现有技术，本领域技术人员可根据风电场地等选型使用，但不影响对本方案的理解和实施，也不影响本方案权利要求保护范围的划分。