专利名称：一种风力发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电装置，特别涉及一种兜风能力强，能提高风对风桨叶的压力和空气密度，适用范围广，成本造价低，经济效率高，可连接成网络形拉紧固定，稳定性能好，架设高度更高扑捉风能更强，风桨叶可在顺风方向自动立起，逆风时自动倒下，强风时自动调整立起倾斜度，遇到破坏性大风，台风时能自动收起，具有防振液压自控的多种架设方式，如平置多层平转，平置立转，立置多层平转的风力发电装置。
背景技术：
人类自古就会利用风能浇灌农田、磨面等，十八世纪出现了发电技术后，人们就开始利用风能发电，到现代风能发电已遍及全球各地，特别是在丹麦、荷兰、瑞典、德国等国家发展迅速，我国改革开放后也有较大的发展。利用风能发电是不消耗资源，不污染环境且取之不尽，用之不竭的清洁能源，有些国家风能发电已占全部能源供给的。目前世界性的能源危机已经显现，为了抢占能源，有些国家不惜发动战争。世界大部国家的能源供给主要还是以石油、煤等不可再生的能源为主，而水电核电资源也是有限，石油和煤全世界的储量也只能用不到百年，世界人口在不断增加，生产能力在不断提高，能源消耗在不断增加，而能源储备在快速减少，而由于燃油和燃煤造成的环境污染，大气污染已经到了非常严重的地步，如不加以改变，甚至危及到人类的生存，世界各国已把能源储备作为国家战略，并关系到各国的经济发展，人民生活和国家兴衰高度对待。
利用风能来满足人们日益增强的能源需求，是解决这一矛盾的重要方法之一，风能是一种非常清洁的可再生能源，在地球各地都有广泛而丰富的分布，具专家分析计算，每年分布在全球各地的风能，其总量之大是用之不竭的。人类如果能扑捉到全球风能的，就相当于全球每年消耗掉的全部能源之和，就是说，人们都在到处找能源，而最好、最清洁可再生的能源就在我们的天上飞过，看你能否扑捉利用。
人们为什么不能更有效地利用这样好的风力资源呢，这主要是目前现有的技术扑捉风能的能力差、架设风机发电的区域小，利用风能发出的电、每度电费远远高出利用燃油和燃煤的电费，不经济，就很难推广，虽然有些国家政府拿出钱来补贴，鼓励风能发电，但也不能从根本上解决问题。
现有技术中的风力发电装置，虽也有很大发展，如单机容量越来越大，最大的单机容量已大1-3MW，风机的风桨叶也越来越大，有些单个叶片长达50米以上，上下展开直径可达百米以上，塔高也相应升高，有些大容量的塔高达80米以上，塔基宽度在5-8米，如同修建一座大型佛塔，使得风电基础投资太大，修建一座宏伟的几十米高的佛塔状的塔基，上面只为安装一台发电机，成本高每度电的价格当然很高了。
造成这种结果的原因有以下因素一、现有技术中采用的风电机都是立置立转的，同时它还要随着风向的改变而转动方向，这样以来50米长的风桨叶扫动使得支撑立柱周围不能架设水平方向的拉紧钢索，只能独立，而强大的风力扑捉又必须有强大的基础来稳定，这样就不得不修建庞大的塔基。由于地表面的不平整，许多地方的大气流都距地面以上100-200米高度，这样的高度常年大部分日子都有好风，有些专家提出，像现有技术中的塔基如每升高10米，扑捉到的风能就可增加10％，但是如若让现在的庞大的塔基再向上升高，这样独立的塔基底座宽度要达到10米以上，这就给基础建设投资带来更大的负担。
二、现有技术中的风桨叶，虽然采用碳纤维，强度高、重量轻的原材料，但风桨叶的宽度达4-5米，单个长度达50米以上，它还是以斜面来迎风，即它的受风面的投影是有效推力面积，而真正用来发电是这个有效推力面积的扭力方向的分力。所以真正获得得的扭力并不大。而且斜面迎风，使吹来的空气从叶面划过，不能产生很强的风压，也就是不能兜住风，根据流体力学原理，象船帆和降落伞，它必须有一个凹面来收集气流增大风压和空气密度，通过计算不同凹面收集到的空气密度和风压是平面的几倍，是斜面的十几倍。由于现有技术中的风桨叶不能有效收集风力提高风压，因而造成了象中国的青海和西藏大面积海拔3000-4000米高原上常年都有风速在5-6米/秒的风能，只因海拔高度的原因空气密度降低而不能得到利用。
三、现有技术中的风桨叶的设计方式不能抵御强风和台风，而广大的沿海近海区域常年都有风速在6米/秒以上的好风，只是每年都有几次破坏性大风或台风，一年有300天的好风，只因十天的破坏性大风使得现有技术无法在这样广大的好风场架设风机，现有技术的风桨叶架设上去，很难在来台风时取下来，而这样的风桨叶无论如何也经不起强台风的袭击。
实用新型内容本实用新型的目的在于一、改变现有技术中的立置立转无法设置平拉斜拉钢索而必须修建独立庞大塔基的方式，改用平置平转，或平置立转，立置平转的方式，这样就不影响各立柱之间相互进行水平方向，钢索拉紧网络和地面与立柱间斜向拉紧钢索的设置，从而不需要修建庞大的塔基，不但稳定性能大大提高，基础费用和成本大大降低，而且立柱的高度也可进一步升高，获取更好的风能，使每度电的成本大大降低，就可快速普及风力发电。
二、兜风能力强，能象船帆一样，风桨叶迎风面呈凹陷形，四周有微微收口，这样能成倍地提高收风能力，增大风压和增大风桨叶面处的空气密度，在同样风桨叶面积的情况下能成倍提高扑捉风能的能力，提高风电机扭力，不但可使单机容量大大提高，而且可在风速较小的地域和高源地域也能设置。
三、提供一种适用范围更广，不但能在小风、大风下使用，而且能在破坏性的超大台风到来时自动收起风桨叶，只剩下龙骨和拉紧钢索，不至于遭受台风破坏。
现有技术中，风机内也设置有随风向转动调整的风向舵，但它的随风能力差，只能左右适量转动，不能上下转动。而在世界许多地方，春季刮东南风，秋季刮西北风，山区大山坡早晨刮上波风，晚上刮下波风，本实用新型要提供一种不但能随风向自动正面迎风，而且能随山坡上波风和下波风自动正面迎风，现有技术中风桨叶只能一端支撑固定，另一端游离悬空，这就影响其抗强风能力和扑捉大风的能力，本实用新型还要提供一种风桨叶两端都有支撑固定，并且中间段也能设置支撑固定杆，遇到太大的破坏性风还能自动卷起桨叶，大大提高适用范围和扑捉风力的能力。
为达到上述实用新型目的，本实用新型是这样实现的一种风力发电装置，包括风桨叶和支持风桨叶的塔柱、发电机组及壳体、锁死器、发电机转动齿轮及其遥控启动电动机、输电导线及其调控传输电缆、控制房及其中的整流变频器、蓄电池、反向调制器并入电网的传输导线，还包括水平和斜向拉紧钢索，拉紧环、梁架及其支撑杆，风桨叶起落防震弹片及起落角度液压调节器，随壳体转动的液压控制、润滑液箱及滴灌装置，避雷装置；所述的支持风桨叶的塔柱为立柱，立柱上有拉紧环，此环为拉紧钢索相连，在立柱的拉紧环上面为风桨叶与发电机壳体相连的装置，立柱顶端有风桨叶梁架，发电机壳体内部的发电机连电缆线至发电机组控制房，而其控制房通过电缆连电网；所述立柱为数根，立柱为数根相距50-100米距离竖立下由水泥基础支撑，上部分层由钢索水平成网状拉紧固定，外围立柱由斜向地面的钢索拉紧固定，钢索有螺旋旋紧器调紧，立柱上段分数层通过轴承将壳体套装连接在立柱上，梁架及其支撑杆以平置平转、平置立转、立置平转形成，通过轴承固定在立柱上或通过螺丝固定在壳体上壳上，风桨叶通过轴承固定在梁架的主轴上，风桨叶的上沿和下沿与梁架的上轴和在其背面中下部纵向外侧轴之间设置可折叠的防振弹片，防振弹片上还设置有风桨叶竖起角度的液压调节器；壳体内通过钢架设有随壳体转动的液压控制器及其启动电动机，此液压控制器通过导管控制风桨叶竖起角度，液压控制器还控制设置在壳体与立柱轴承之间的液压双环锁死器，壳体内通过钢架还设有随壳体转动的润滑液储箱和润滑液滴灌控制导管以润滑壳体与立柱之间的轴承、发电机齿轮和通过导管润滑连接在梁架上的各轴承和摩擦付，在壳体内的立柱上通过钢架连接固定着1-3个发电机组，发电机组不随壳体转动，它是通过齿轮与壳体内齿轮啮合，发电机齿轮与发电机轴之间设有液压离合器，此液压离合器的液压储油箱、遥控器和启动电动机是通过钢架固定在壳体内的立柱上，发电机齿轮的轴通过钢架固定在立柱上。立柱是由水泥管或玻璃钢管或陶瓷管，钢制管或钢架结构，直径60-120cm，长度为20-40米的数根通过螺丝或特设的接口，竖直连接，下设水泥基础，其最上段安装风电机组及壳体的必须是高质量的钢管柱，直径20-40cm，钢管上端设有绝缘陶瓷管和避雷针及其导线，通过导线与埋设在立柱水泥基础下面的放电铜板相连，在立柱上还设有拉紧环，立柱之间的水平钢索和与地面之间的斜拉钢索都是通过拉紧环与立柱连接。拉紧环与每条钢索之间还设有螺旋旋紧器进行调紧，在拉紧环上还设有工作平台，它是由钢管制成并有防护网，以供工作人员维修之用。梁架是由直径50-120mm的铝合金管制成的，其长度为5-50米，高度为2-5米，宽度为2-4米的三角形梁架结构，其纵向分为下面的较粗的主轴和上面的上轴及外侧的外侧轴，由数根横管、立管和斜管焊接而成，梁架的三根轴的一端通过连接板用螺丝连接在壳体上，而平置立转和立置平转型装配是在梁架的两端通过支撑杆通过轴承连接在横轴或立柱上，而立置平转型装配，在梁架的外侧轴上延伸部分，在不影响风桨叶起落的情况下设置与壳体间的支撑杆相连接，在梁架的支撑杆之间还设置有直形或弧形的加强杆。风桨叶分普通形和抗台风型，普通型风桨叶是由边框和叶面组成的凹帆形结构长5-50米，宽2-20米，凹陷深度20-120cm，叶面是由碳纤维或网状玻璃钢纤维制成的厚度1-3mm的纤维膜，具有质轻，抗拉力和抗老化能力强的特性，通过粘合、铆合技术固定在边框上，边框是由宽50-150mm，厚20-40mm的扁铝合金管制成的，边框分边框上沿，边框下沿和两端的弧形边框沿及直形的边框沿及中间的数根加强格条组成，在两端的弧形边框和直形边框之间也有纤维膜相连，风桨叶背面即凸面的中下部有纵向的数个轴承外套管，这些轴承外套管是安装在弧形边框和中间的弧形格条后下部，将风桨叶分成上、下两部分，轴承外套管的上部风桨叶面积大于下部风桨叶面积，但上下两部分的重量相同，使其正面迎风时有一点风力就能立起，而背面迎风时有一点风力即能倒下，风桨叶背面的轴承外套管通过螺丝连接在梁架主轴的数个相应的轴承上，风桨叶立起时其上部靠在梁架上轴上，平置时风桨叶下部靠在梁架的外侧轴上；抗台风型风桨叶的叶面是可以卷起的，它的边框是由边框上沿管、边框下沿管及两端的弧形管、直形管和数根中间部分的增强格组成，下沿管是直径15-40cm的铝合金管制成，管上沿有一条纵向的开口，开口宽度3-5mm，下沿管的两端增粗，内设小型电动机和卷轴、滑轮等，上沿管是由直径5-15cm的铝合金管制成，其下沿有一条纵向的开口，开口宽度2-5cm，风桨叶两侧面是空的，不设纤维膜，边框两端的弧形管是由直径3-8cm的铝合金管弯曲制成，其前方有一纵向开口，开口宽度2-5mm，边框两端的直形管是由直径5-10cm的铝合金制成，它的上下与边框上管、边框下管相连通，在边框下管一端增粗的管内通过钢架支撑连接有一小型双向电动机，它的传输导线是通过风桨叶后面的轴承管，再通过梁架主轴内至立柱通过摩擦电碳刷，再通过设在立柱中的导线与发电机组导线一起，传达至操作控制房，电动机的轴与边框下管内的卷轴相连通，另一端通过轴承架设在边框下管另一端增粗部分的管内，发电机轴上设一小齿轮通过中间齿轮和另一架设在电动机旁的相同直径的滑轮、齿轮相啮合，中部齿轮和滑轮齿轮及滑轮都通过钢架固定在边框下管增粗部分内，在边框上管两端也设有一滑轮，风桨叶叶面的纤维膜上沿平整连接一直径10-30mm的钢管上，称埋管，纤维膜下沿平整地连接在卷轴上，纤维膜两侧边将直径1-3mm的钢丝包在边沿内，并套入边框弧形管内通过弧形管的纵向开口，纤维膜伸出，包纤维膜的钢丝一端连接在边框下管的卷轴上，另一端通过上滑轮、直形管卷在下滑轮上，并有一定的余量，在边框上管内还设有一与边框上管同轴但比边框上管直径小的半弧形管条，称卡死片，卡死片靠两端的短轴固定在边框上管内可围绕上管轴转动，当埋管进入边框上管的开口后，卡死片转动使埋管不能脱出，当埋管需脱出时卡死片反向转动，打开开口，埋管方可脱出，控制卡死片左右旋转的是设在边框上管两端的电磁推力器，电磁推力器是一弧形磁棒上绕有线卷，当直流电导通，经过磁棒时，磁棒产生磁力，与磁棒磁极相反的小磁铁安装在卡死片的两侧，反向导电时卡死片反向转动，控制磁棒磁性变化的是设在电动机上的控制芯片来调控。防振弹片是由两片厚3-5mm，宽5-10cm的弹性钢片由中间的连接横杆、弹子轴承相连接，其长度与风桨叶上沿或下沿与梁架上轴或下轴的距离相当，弹片的两端都设有横向伸缩轴杆，在横向伸缩杆内设有转动小轴承和弹簧，可按压伸缩，安装时，按压此两端，使其弹入设置在风桨叶边框上的两个轴承管内，当风桨叶立起时设置在风桨叶上沿与梁架上轴间的防振弹片背靠背重叠，设置在风桨叶下沿与梁架外侧轴之间的防振弹片拉开，风桨叶倒下时则相反，防振弹片还设有液压调节控制风桨叶竖起角度的液压调节器，它是由两根外管平行排列在防振弹片中轴两侧，外管下端与防振弹片的中轴相连接，两外管上端通过一横向液压储管相连接，在两外管的上端管内有液压堵头，液压堵头靠液压推力停留在一定高度，两液压内管套装在外管内，内管下端有一横管将两内管连接在一起，使其平行并牢固，两内管下端伸出部分与梁架中轴上的轴承外管上合，在横向液压储管上有一液压液导管与随梁架转动的液压遥控调节器相连，通过遥控调节液压管在液压外管内的运行距离来调节风桨叶竖起角度。壳体、随壳体转动的液压控制启动装置和锁死器，壳体分上下两部分，是由厚3-5mm的铝合金板压制而成的，其外有厚度6-20mm的加强筋，壳体及其加强筋上有螺孔，通过螺丝将梁架上合在壳体上，壳体上下半部的中间都有孔，通过轴承将壳体套装在立柱上，壳体上下半部之间也有上合孔，当壳体内部器件装配完后，通过螺丝和上合孔将下半部连接成一个整体，壳体上部有带纱网的进气孔，下部有带纱网的出气孔，壳体中部开设有开关门，是通过合页与锁环连接在壳体上，壳体内壁上有一圈内齿轮，用于与发电机齿轮啮合传递扭力，壳体内上部还有用钢架连接固定在壳体上，随壳体一同转动的润滑液储箱和滴灌控制器，并设有导管给立柱与壳体间的上、下轴承及发电机齿轮润滑，另有导管分别通向梁架上设置的各轴承和需要润滑的摩擦付，壳体内上部还有随壳体转动的，用钢架固定在壳体内的液压遥控器和液压储油箱及其启动小电动机及液压液导管，导管的一部分通向风桨叶立起角度液压控制部，导管另一部分通向锁死器；液压锁死器是连接在壳体上部轴承外套内的双卡环与立柱间的，液压液通向那一导管由液压遥控控制器控制。壳体内的发电机组及其固定钢架，发电机转动齿轮和液压离合器及其遥控启动电动机，壳体内可设置1-3组300KW-2000KW的涡轮风冷变速发电机，发电机通过钢架固定在立柱上，发电机齿轮是通过轴承连接在齿轮轴上，齿轮轴通过钢架固定在立柱上，发电机齿轮与壳体内齿轮相啮合，发电机的轴和发电机齿轮间设有液压离合器，液压离合器的上部弹性磨沙片连接在发电机轴上，下部磨沙片连接在齿轮上，两部磨沙片之间靠液压调控来决定贴紧还是分离，液压离合器的遥控启动装置包括液压储油箱导管、遥控启动器和启动小电动机这些都通过钢架固定在立柱上。输电及其调控传输电缆、控制房及其中的整流变频器，蓄电池，反向调制器，并入电网的传输导线，输电导线是将各发电机发出的电通过立柱中的管腔并入埋在地下的电缆，而控制风电机上的各电动机的输电导线也通过此电缆通向各电动机，地埋电缆通入控制房，控制房内设，整流器、变频器和蓄电池将风电机发出的变频电流整流成直流电后储存于蓄电池，再通过反向调制器将直流电调制成与电网频率相同的交流电，通过导线传送至用户或并入电网内。梁架及其支撑杆以平置平转、平置立转、立置平转形式通过轴承固定在立柱上，平置平转是风桨叶及其梁架，一端悬空，一端通过螺丝固定在壳体上，平置平转可在同一立柱上设置多层，为减少振动和气流的不良影响，上一层如顺时针方向转动，下一层可使其逆时针方向转动，如将风桨叶梁架的左端都与壳体相连，则此层形成顺时针转动方式，下一层可将风桨叶梁架的右端与壳体相连则形成逆时针方向转动，平置立转是立柱以一定间距排成一排，各立柱由一横轴贯通连接，立柱的两侧设斜拉钢索与地面拉紧固定，风桨叶及其梁架与平置平转形相同，只是梁架的两端通过支撑杆通过轴承连接在横轴上，壳体和发电机组平置在一侧的立柱上，通过横轴上的转动轴承与发电机之间设置的齿轮将扭力传递至发电机，而平置平转型设置在壳体内随壳体转动的润滑储箱和滴灌控制装置和随壳体转动的液压调控装置此时是设置在横轴上的转动轴承上，也随梁架一起转动，各支撑杆之间可设加强杆，立置平转型是风桨叶和梁架立置的，通过设置在梁架两端的支撑杆，通过轴承连接在立柱上的壳体上、下部分，梁架的外侧轴的延伸部分通过两根支撑杆连接在壳体上带动壳体转动，其余都与平置平转相同。
与现有技术相比，本实用新型有以下优点和积极效果1、经济性好，以一根立柱替代直径6-7米的庞大塔架，而且架设方便，基础开发费用显著降低，使每度电的成本大大降低。
2、稳定性能强，由于能设置平行的钢索拉紧网络和斜向的拉紧钢索，不论是立单根还是成片，立柱都非常稳固而且架设方便，可架的更高。
3、发电能力明显增强，由于本实用新型的风桨叶呈凹形，正面迎风，架的更高，大大提高了扑捉风能的能力，使用于发电的扭力明显增强，单机容量大大提高。
4、适用范围广，由于本实用新型的风桨叶兜风能力强，使表面风压明显增大和空气密度显著提高，使得以前不能设置风电机的弱风场(风速在3-4米/秒)的平源地带，或者海拔3000-4000米以上的高原地带也能设置，由于本实用新型设置了防破坏装置，和超强和稳定性，又使本实用新型能在常出现破坏性超大风的区域和沿海常出现台风的区域也能设置，并且能在山坡地带适应上坡风和下坡风风场。
5、可以成为扶贫的很好的方式，由于成本低，架设方便适用范围广，单机容量大等优势，对于那些远离电网的城镇贫困农村地区，可以成为扶贫、改善落后地区的经济面貌，快速提高农民生活水平非常好的途径和方法。
6、有利于推广和普及，风能发电是清洁的可再生的能源，以前因成本高发电能力差，适用范围有限等因素，很难推广普及，而本实用新型具有明显的经济性能好，发电能力强，每度电的电价明显下降，而且本实用新型具有适用范围广，抗破坏能力强等优点，不仅又可做为小区域开展供电扶贫等，也可作为以后大面积并网发电的重要组成部分，因为适用范围广了，应用区域就广了，可架设的更高了，使得以前认为不能开展风力发电的广大区域都可利用风能发电了，不论是日发电时数或年发电日数明显提高后，风能发电可以自行平恒、消化、协调电网电压的起伏波动能力强了，大大提高了风电入网的百分比，使这种清洁的可再生的能源真正为人类大面积、全方位利用，造福人类。
图1是本实用新型各部分连接的结构示意图；图2是平置平转形式的上部三层设置示意图；图3是平置平转单层风桨叶和梁架与壳体连接示意图；图4是风桨叶梁架结构示意图；图5是风桨叶结构示意图；图6是防振弹片与液压调节杆示意图；图7是壳体外部结构示意图；图8是壳体内部发电机及其它调控装置布局示意图；图9是平置立转型式的立柱，风桨叶及其梁架、发电机组、拉紧钢索的装配布置示意图；图10是立置平转形式的装配布置示意图；图11是抗强风型风桨叶外部结构示意图；图12是抗强风型风桨叶内部结构示意图；具体实施方式
如图1所示，立柱4上面有拉紧环6与拉紧钢索5相连，拉紧环6上有风桨叶2，它和发电机壳体1相连，立柱4顶端有风桨叶2的梁架3，发电机壳体1的内部发电机连电缆线7至发电机组控制房8而控制房8，通过电缆线连到电网9。立柱由几节组成，可由直径60-120cm的水泥管柱，也可为钢管柱或生铁、玻璃钢管柱、陶瓷管柱制成，其下面与水泥基础相结合，最上面的装配风机的管柱必须是高质量的钢管柱。图中5是在立柱阵列的外围斜向地面的拉紧钢索，根据立柱架设高度及分节情况，外围斜拉钢索可布置几层，在每条斜拉钢索上设有螺旋旋紧器，斜拉钢索下面与地面上的水泥基础相连，上面与立柱拉紧环相连。图中6是立柱拉紧环，立柱间的水平拉紧钢索也与此环相连，水平拉紧钢索在各立柱间相互成网络连接，每条水平拉紧钢索上也设置有螺旋旋紧器。图中7是每个风力发电机组的输电线和控制电机的电线线缆，它由发电机组通过立柱中管通向地面后，通过地埋管线通向控制房。图中8是发电机组控制房，控制房内设整流装置，储电器和反向调制器，可将风电机在不同风速状态下发出的变频电流整流成直流电存储在大容量储电池内，再通过反向调制器调制成与电网频率相同的交流电送入电网或直接送给用户使用。
如图2所示，第二层平置平转的风桨叶2，为了更好地利用立柱和拉紧钢索网，在同一立柱上根据不同风力情况可设置数层平置平转风机组，为了平衡旋转时的振动和气流变化，第二层的旋转方向可与上面的第一层及下面的第三层的方向相反。在同一风电机的梁架左端与风电机壳体相连，就形成顺时针旋转方式，如右端与壳体相连就形成逆时针旋转方式。立柱下面的一节通过螺丝或专设的接口与立柱上一节相连接。立柱上段4-2，这段立柱是由粗细一致制作严格的钢管制成，直径为28-48cm，上面可通过轴承装设数层壳体及发电机组。装配在立柱上端的是绝缘瓷管4-3。装配在绝缘瓷管中的是避雷针4-4，它通过专用导线与埋在立柱基础下面的放电铜板相连。设置在立柱上部的钢索拉紧环上面的工作平台为6-1，另由钢管制成并有防护网，以便于工作人中维修和安装发电机组。图中6-2是设在钢索拉紧环周围的拉紧钢索连接口和螺旋旋紧器，水平拉紧钢索或斜向拉紧钢索都通过此旋紧器相连并调紧。
如图3所示，是平置平转单层风桨叶和梁架与壳体连接示意图；图中3-2是安装在梁架3上轴与风桨叶2上沿之间的防振弹片；图中3-3是安装在梁架3外侧轴与风桨叶2下沿之间的防振弹片；图中4-2是立柱上段的钢柱。
如图4所示，这是风桨叶梁架结构示意图梁架3是由直径50-120mm的铝合金管制成的，其长度为5-50m，高2-5m，底宽2-4m的三角形结构；图中3-1是梁架的主轴，也代表梁架在三根纵轴中，主轴比其它二根为粗，风桨叶就是通过数个轴承连接在主轴上。图中3-4是梁架上轴，风桨叶的上沿上的数个防振弹片通过轴承连接在上轴上。图中3-5是梁架外侧轴，风桨叶下沿上的数个防振弹片通过轴承连接在外侧轴上。图中3-6是梁架上轴与外侧轴之间的斜向连管，梁架的三根轴之间可根据梁架的长度、宽度和高度根据受力强度设置多根横管、立管和斜管。图中3-7是梁架的三根轴与壳体间的连接版通过螺丝将梁架固定在壳体外壳的面上和加强筋上。图中3-8是套装在梁架主轴上的轴承，轴承的外管通过螺丝与风桨叶中下部的纵管上合，在梁架的三根轴内有供套在轴上的轴承润滑液的导管，通过轴上的孔，供各轴承润滑，润滑液导管的另一端与设置在壳体上部随壳体转动的润滑液储油箱相连通。图中3-9是套装在梁架主轴上的风桨叶升降角度调节液压杆连接轴承。
如图5所示，这是风桨叶结构示意图；风桨叶的叶面2-1，它是由厚度1-3mm的质轻，抗拉力和抗老化能力强的碳纤维或网状纤维膜制成的，通过粘合铆合技术固定在风桨叶边框上。风桨叶边框上沿2-2，风桨叶边框是由宽50-150mm，厚20-40mm的扁铝合金管制成的，长方凹形结构。图中2-3是风桨叶边框中间的加强格条，风桨叶有的可制成长5-52m，宽2-20m凹陷深度20-120cm的风帆状风桨叶，强大的兜风能力，使其受到大风时，风桨叶表面压力很大，因此，根据需要在风桨叶的上下边框之间可设置数条加强格条。格条与边框同样材质。风桨叶横档2-4，其材质与风桨叶膜相同。设置在风桨叶梁架边框及格条上的轴承外管固定套2-5，它是设置在风桨叶上下间的重力分界线上，即上部与下部两部分的风桨叶重量相等，但是上部的面积大于下部的面积，在制作风桨叶时，使其下部加厚，重心线偏下，当正面迎风时，由于上部面积大于下部面积，风桨叶立起，当背面即凸面迎风时，风桨叶自动倒下成水平状，减少逆向阻力。图中2-6是风桨叶下沿框上安装防振弹片的轴承套，在风桨叶下侧设有防振弹片，防振弹片的一端通过轴承安装在梁架的外侧轴上，另一端就是通过一对轴承管，安装在风桨叶下沿框上。风桨叶凹面两端的直扁管2-8，它与风桨叶边框材质相同。
如图6所示，是防振弹片与液压调节杆示意图；防振弹片3-2，它是由厚3-5mm，宽5-10cm的两片弧状弹性钢片由中间的连接横杆，弹子轴承相连接，其长度与风桨叶上沿或下沿与梁架上轴或下轴的距离来决定。当此距离缩小时，两片弹片背靠背重叠，两端靠近，中间连接杆下降，在两端靠近时由弧形弹片的弹性防振，当距离增大时，防振弹片拉开，在拉开的后期靠弧形弹片的弧形弹力来防振。图中3-10是安装在两弧形弹片之间连接横轴内的弹子轴承。弧形防振弹片两端部的横向伸缩轴杆3-11，在轴杆内设转动小轴承和弹簧，并且两端可通过按压伸缩，在安装时，按压此两端后，使其弹入设置在风桨叶边框上的两个轴承管内进行连接。防振弹片的液压调节杆3-13，两根液压调节杆的外管平行排列，其下端与防振弹片的中轴相连接，其上端通过一横向液压储管3-12相连接，在外管的上端管内有液压堵头，液压堵头靠液压推动停留在一定的高度，而液压内管即图中的3-14是上下开口不压气的管，套在外管内，其下端有一横管相连，下端通过图中3-15的上合口上合在梁架的中轴上的轴承外管上。液压液输送导管3-16，它一端连接在液压外管间的上端间的储管相连通，另一端连接在随梁架转动的液压摇控调节器的液压箱内，当风力太大，风电机转速太快时，通过液压调节器中的电动机使液压箱内的液压液通过此导管压入横向储管内，挤压两外管上端的堵头停留在一定的位置高度，液压内管只能在这个高度以下的空间内滑动，从而调节风桨叶立起的角度，减少受风面积而减低风电机的转速。
如图7所示，是风力发电机组的壳体外部结构示意图；壳体上半部分1-1，它通过轴承1-4套装在立柱4-2上，壳体下半部分1-2，它通过轴承1-8套装在立柱4-2上，在安装时，将壳体内部的器件安装完成后，再将壳体的上下两部分套装后通过螺孔1-9用螺丝将壳体上下两部分连接在一起成为一个整体。图中1-3是壳体外的加强筋，因梁架是通过螺丝连接固定在壳体上，由于梁架很长，其向下的折力很大，壳体外与梁架连接上合处，需有上下方向的加强筋，是在制作壳体时，由厚3-5mm的铝合金板压制而成的，加强筋厚6-20mm，壳体的上下部及加强筋上都有螺孔，安装时通过螺丝将梁架连接固定在壳体和加强筋上。图中1-5是壳体上部的带纱网的进气孔；图中1-6是壳体下部的带纱网的出气孔以利于发电机气冷通气之用。壳体中部的开关门1-7，它是通过合叶与锁环连接在壳体上，当发电机组等器件需维修时，可打开此门以便维修。
如图8所示，是壳体内部发电机及其它调控装置布局示意图，图中1-1和1-2分别是壳体的上半部和下半部；图中1-4和1-8分别是壳体上半部和下半部与立柱间的轴承。图中1-10和1-18分别是两个风冷发电机，它们是通过钢架结构1-11固定在立柱4-2上，同一壳体内根据需要可安置1-3个发电机，图中的1-12是壳体上部内与壳体连为一体的内齿轮。发电机齿轮1-3，它通过轴承连接在齿轮轴1-16上，齿轮轴通过钢架固定在立柱4-2上，发电机齿轮与壳体内的齿轮相啮合。液压离合器1-17的下部与发电机齿轮相连接，上部与发电机转动轴相连接，两部之间设有弹性磨沙片发电时，通过液压控制器使两磨沙片贴紧，扭力传递给发电机，不发电时，通过液压控制使两磨沙片，分离扭力不能传递至发电机。图中1-14是液压控制器及其液压油箱，液压液通过导管进入液压离合器1-17内，液压控制器是通过钢架固定的立柱4-2上。液压控制器摇控电动机1-15。它与液压控制器连接在一起。润滑液储箱和滴灌控制器1-19，它通过钢架固定在壳体上部，随壳体转动，它有导管通过滴灌给立柱与壳体间的上、下轴承及发电机齿轮滴灌润滑，另有导管1-20分别通向梁架上设置的各轴承和需要润滑的摩擦付滴灌润滑。润滑液油箱上有自动信号发生器，当内部滑液用尽时发出信号，由维修人员补充。图中1-21是用钢架连接在壳体上部，随壳体转动的液压摇控器和液压储油箱及其启动小电动机1-22，它的液压液导管分两部，一部分1-24通向风桨叶立起角度液压控制部分，即防振弹片上的液压储管以根据需要控制风桨叶的立起角度，液压锁死器1-23，1-24，它是连接在壳体上部轴承外套内，通过液压双卡环与立柱间进行锁死或放行。其液压油是来自于液压控制器的另一控制导管开关。
如图9所示，这是本实用新型平置立转型的立柱风桨叶及其梁架、发电机组、拉紧钢索的装配布置方式示意图；平置立转布置方式较适用于左右方向风向变化不大而上下方向风向变化比较大的山坡地带，这些地带常常为早晨刮上坡风，晚上刮下坡风。图中4-5是立柱，可用钢网架立柱数根为一排，各立柱上通过一横轴4-6相连接，中部通过钢索5-1斜向地面拉紧固定。图中2-1是平置的风桨叶；图中3-18是连接在梁架的两端的支撑杆，支撑杆的一端与梁架边端相连接，另一端通过轴承连接在横轴上。图中3-19是三个风桨叶支撑杆间的加强杆，为了更加牢固，三个风桨叶的支撑杆之间可在适当的部位设置直型或弧型的加强杆。图中3-17是支撑杆与横轴间的轴承，这样的轴承左右各一个。图中1-12是设置在右侧轴承上的齿轮及随轴承转动的润滑液储箱、滴灌装置和随轴承转动的液压控制锁死器和液压控制风桨叶立起角度的装置。图中1-1是发电机组及其壳体，由于平置立转横轴是平置的，发电机组及其壳体也可平置立柱上，通过发电机齿轮与横轴轴承上的齿轮相啮合来传递扭力，其余部分与平置平转型相同。
如图10所示，是立置平转形式装配布置的示意图；立置平转由于可在梁架两端和中间部位设置多根支撑杆，它的稳定性更强，适用于风力比较大的地域如海岸和近海区域，它是将风桨叶立起布置其余都与平置平转相同。图中4-7是立柱，可设数根至数十根立柱由钢索分层连接成网状固定如图中的6-2、6-3，边缘可设斜拉钢索固定。图中1-1是壳体，内设发电机组等调节润滑液压控制装置，如前述的平置平转，壳体外有连接风桨叶梁架的支撑杆，支撑杆从壳体至梁架后方外侧轴的延伸部，以不影响风桨叶起落为宜，如图中的3-21。图中的3-22是从梁架两端的直杆延伸至立柱的支撑杆，通过两个轴承3-20套装在立柱壳体的上下两侧，三根支撑杆之间还可设置直形或弧形的加强杆，使风桨叶更加牢固稳定，抗大风能力更强。
如图11所示，是为抵抗破坏性的大风或台风而设计的能在台风来临时自动或人工遥控卷起的一种特制的风桨叶，在一些沿海区域每年都有300天左右的好风，但只因每年有几次破坏性的台风，使这样的好的风场不能被利用，现有技术中的风桨叶是经不住台风的破坏，又不能拆下来再装。为此本实用新型设计了能够在破坏性大风、台风来临时自动或人工摇控卷起的风桨叶，使风桨叶纤膜卷入边框内，只剩下框架和立柱等，就不怕任何破坏性大风。风桨叶边框下沿管2-9，它是以直径15-40cm的铝合金管制成，管的上沿有一条纵向的开口，开口宽度3-5mm，如图2-16，下沿管的两端增粗，内设小形电动机和卷轴、滑轮等，如图中2-11和2-12。风桨叶边框上沿管2-10，它是由直径5-15cm的铝合金管制成，其下沿有一纵向的开口，开口宽度2-5cm。图中2-14是风桨叶两侧面，是空的，不设膜。风桨叶膜2-7，其材质是用可卷起的抗老化强度高的网状纤维膜或碳纤维膜制成的。风桨叶边框两端和中间弧形框2-15，是由直径3-8cm的铝合金管弯曲制成的，在其背面中下部设置有轴承连接管，与梁架主轴上的轴承相连接。在两端弧形管前方有一纵向开口，开口宽度2-5mm。风桨叶边框两端的直形管2-13，它是由直径5-10cm铝合金管制成的，它上下与边框的上下沿管相连通。风桨叶中间部分的数根直管2-17，它是由直径3-6cm铝合金管制成的，上下连接在边框上下沿管上。
如图12所示，是抗强风型风桨叶内部结构示意图；图中2-7是风桨叶纤维膜局部。图中2-10是风桨叶边框上沿管的开口。通过钢架固定在风桨叶边框下沿管一端的小型双向电动机2-29，它的输电导线是通过风桨叶后面中下部的轴承管，再通过梁架中轴内，再通过设在立柱上的摩擦碳刷，再通过设在立柱中的导线通过与发电机组合并在一起的线缆，传达至操作控制房。图中2-11是风桨叶边框下沿管两端的增粗部分。滑轮齿轮2-26，它与电动机齿轮通过中间相啮合，此齿轮与安装在电动机轴上的齿轮直径相同。支持钢架2-25，它将电动机和滑轮，滑轮齿轮连接固定在边框下沿管增粗部分内。滑轮2-24，它是通过轴承与滑轮齿轮套装在支架轴上。电动机卷轴2-28，它与电动机轴相连通，另一端通过轴承固定在边框下沿管另一端的增粗部分内，它卷轴通过风桨叶边框下沿管开口，将纤维膜水平固定在卷轴上，当两端的电动机以顺时针转动时，通过卷轴将纤维膜卷入边框下沿管内，直至纤维膜上沿的埋管抵达下沿管开口时自动停机。纤维膜上沿埋管2-20，它是由直径10-30mm的钢管将纤维膜上沿平整连接在管上。纤维膜的两侧边将直径1-3mm的钢丝包在边沿内，并套入边框两端弧形管内，通过弧形管的纵向开口2-21，纤维膜伸出。钢丝2-22，它与纤维膜两侧边的钢丝相连通，其弧形部分在弧形管内，通过边框上管内的滑轮2-23和边框下管内的滑轮2-24其直管部分是边框两端的直管内，其一端同纤维膜连接在卷轴边端，另一端通过余留部分卷在边框上管的滑轮上。
当台风来临，需要将风桨叶卷起时，电动机顺时针方向转动将纤维膜卷入边框下管内，与此同时，、边框下管内的滑轮转动放松钢丝，直至钢丝放净时发出指令，电动机停机，当需要升起纤维膜时，电动机逆时针方向转动，边框下管滑轮也转动，将钢丝卷在滑轮上，钢丝通过边框上滑轮牵拉埋管使纤维膜上升。直至埋管进入边框上管的开口内后，电动机立即停转，与此同时，设在边框上管两端的电磁推力器2-30通电后在电磁场的推动下，设在边框上管内的半弧形卡死片2-27转动，将埋管卡死在边框上管的开口内，使其脱不出，当需要纤维膜卷起时，首先有一电流通过固定在边框上管两端的电磁推力器，使其反向推动，半弧形卡死片打开纵形开口后，埋管才可脱出，半弧形卡死片是由两端的支撑轴固定在边框上管内，它与边框上管同圆心，半径比边框上管小，使其能在边框上管内正反转动一定的角度。
电磁推动器是设在边框上管两端的弧形磁棒，其上绕有直流导线，在卡死片相尖的两侧也没有小磁铁，控制磁棒磁性改变是由设在电动机上的电子控制芯片控制。
利用直径50mm-120mm的铝合金管，纵向上下三根和数根短铝合金管焊接成长5-50米，高2-5米，底宽2-4米的三角形梁架结构，梁架的下纵管为主轴管，在主轴管上设置2-8个转动轴承。转动轴承与风桨叶背面相应的连接管用螺丝相连接。
风桨叶2是用宽50mm-150mm，厚20-40mm的扁铝合金管制成的一面凹陷，一面凸的框架，框架内设置厚度为1-3mm的碳纤维或网状纤维薄膜，使风桨叶呈长5-50米，宽2-20米，凹陷深度为20-120cm，四面微微收口形的迎风面凹陷背风凸起的长方形结构。
在风桨叶2背面即凸面的中下部有纵向排列的2-8个转动轴承连接管，连接轴承的纵线是风桨叶上下两部分的重心线，但是其上部的面积大于下部的面积，即下部面积小，但重量与上部相同，使得风桨叶背面受风时绕轴倒下，呈平置，风桨叶的下部靠在梁架的外侧轴上，而正面迎风时即可立起，风桨叶的上缘靠在梁架的上轴上，呈直立状。无论风是从何方吹来，风机的一扇风桨叶总是迎风立转的，而背向风的风桨叶是倒下呈水平状的，由于风桨叶立起时的迎风面积远远大于转过来的一倒下的那一扇风桨叶的受风面积，(一般可为1/15-1/5)，再加上迎风立起的面是呈凹状面，兜风能力强，而平置的是滑面不兜风，与现有技术相比，这样的装置可获得更大的风能，所造成的旋转扭力远远大于现有技术的风桨叶设计。
为了避免风桨叶2立起或倒下时产生的碰撞和振动，本实用新型在风桨叶后面的上部和下部分别设置了2-8个防振拉力弧形弹片，使用厚3-5mm，宽5-10cm的两片弧状弹性钢片，中间有转轴将两弹性片相连，其两片拉开的长度与风桨叶倒下时的上沿与梁架上轴的间距相当，而立起时风桨叶下沿与梁架外侧上轴的间距相当。为了提高风电机的适应能力，本实用新型还在两弹性防振片的中轴上设置了液压顶杆装置，这个装置是靠液压顶力限制中轴与主轴的间距，当两弹性防振片合笼时其中轴顶向主轴方向，当两片弹性防振片拉开时其中轴远离主轴方向，在风速不高时，风桨叶可立直，全面迎风发电，当风力过大时，为避免由转速过高造成发电机超荷损坏，设在发电机转轴上的电子转速计数装置自动启动液压控制器，使得液压顶力限制杆压力增大而缩短或拉长，使风桨叶立起的角度受到控制，不能完全立起，呈一斜角状，使迎风风桨叶与逆风风桨叶的受风面积之比发生变化而调整风机的转速。
风桨叶2的梁架3可分为几种；一种是风桨叶平置平转，梁架可用铝合金管焊接成三角形型梁架。其一端悬空，另一端通过上合板，用螺丝上合在发电机外壳体上。另一种是风桨叶平置立转或立置平转，梁架就可两端固定，通过螺丝固定在相应的旋转杆上，旋转杆再通过轴承连接在立管或横轴上。风桨叶平置平转型安装一般适应于风速变化不大，没有破坏性大风的平原地带，它可随风的方向自动迎风向，不论是东南风，还是西北风都能自动迎风立起，逆风倒下，平置立转型安装一般适用于山坡地带，上坡风和下坡风变化较大的地带，现有技术中的风机虽有导航装置，但不能适应上下风的变化，本实用新型设计的平置立转型安装方式就能适用于这种上坡风和下坡风的变风向地带，而立置平转型安装，由于其风桨叶上下都有固定，中间也可连接固定杆，稳定性很强，这种安装适用于沿海强风场。
由于本实用新型设计不影响多个立柱4水平方向网络状拉紧钢绳5，也不影响单个立柱稳定性特别是不需要建立庞大的很粗的塔柱。只需以水泥管柱或钢管柱，钢网柱做支撑，可以建的很高，可高达100-200米以上的立柱，获取更大更好的风能，由呈网络状的多层水平钢索拉紧，立柱中下方可向地面设置斜拉钢绳，不但稳定性更强，而且特别经济，大大减少了基础投资，大大降低了电价。使总装机量和每机容量可大大增加，为了运输方便，立柱可设计成20-40米的多节，在安装时通过螺丝或特设的接口连接起来。
本实用新型的发电装置包括壳体、壳体轴承、发电机、发电机液压离合器、液压油储油箱、转动增速齿轮装置、电子转速计数器、发电机轴承和增速齿轮的润滑液滴灌储油箱、液压锁死器、以及随着梁架转动的主轴轴承润滑液滴灌储油箱和调节转速的液压储油箱、液压电子信号接收器和液压机起动小电动机。
其中，壳体分为两种，风桨叶立置平转和平置平转型的壳体是通过轴承套在立管上，梁架连接在壳体上，壳体随梁架的转动而转动，壳体分上下部分，上部中间有孔，通过螺丝连接在壳体上部轴承的外管上，下部中间也有孔，通过螺丝连接在下部轴承的外管上，在安装时，上下壳体通过螺丝连接成圆筒体状，壳体是由厚3-5mm的铝合金板压制而成，在壳体外有上下方向高起的增强筋板6条，厚6-20mm，安装时，可通过螺丝将梁架与壳体壁和壳体增强筋相上合，上半个壳体的内下部有一圈内齿轮，它与发电机齿轮相啮合，壳体的侧壁上还有长方形的小门，通过合页及锁环与壳体相连，以便于安装和维修内部器件，壳体的上面和下面分别设有带网纱的进气口和排气口，以便于发电机风冷通气。壳体内设置1-3组300-2000KW的涡轮风冷变速发电机，发电机通过钢架固定的立柱上，发电机主轴的下方连接有一液压离合器。液压离合器是由小电动机通过摇控决定是否使发电机处于发电状态还是停机状态。摇控电动机带一小形液压液储液箱，这些都通过钢架固定在立柱上，液压离合器是与发电机轴下方的齿轮轴相连接，齿轮的轴通过钢架固定在立管上。在壳体上部设有随壳体转动的供风桨叶上的轴承润滑的润滑液储油箱和导管及滴灌控制装置。在壳体上部还设置有随壳体转动的风桨叶起落液压控制器和小电动机，液压液储油箱和相应的导管。在壳体上部与立柱轴承下方还设置锁死器，锁死器也是套在立柱上，它是靠液压制动的，其控制是通过遥感开关与风桨叶液压控制器同用一套液压储油箱和液压起动电动机。壳体的另一种形式是设置在平置立转型风电机上时，壳体与发电机是平置在立架上，风桨叶的连杆不与壳体相连，风桨叶连杆直接通过轴承连接在横轴上，横轴上的齿轮与发电机齿轮相啮合，前一种设置在壳体上随壳体转动的液压储箱，液压启动控制器，液压启动电动机，风桨叶轴承滴灌润滑液及导管都设置在横轴上，其余发电部分与前一种相同。
本实用新型的架设方式有三种，即平置平转、平置立转和立置平转，其中平置平转主要适用于平原地带，风力适中，风向是水平方向改变的，如春季刮东南风，秋季刮西北风，平置平转架设是风桨叶和梁架是水平方向，梁架的一端固定在发电机壳体上，另一端悬空，平置平转架设方式可以在同一立柱上设多层发电机壳体，通过轴承套装在立柱上，立柱分上面的套装壳体的钢管部分和下面的水泥管柱部分，为运输方便，立柱可分成20-40米的多根，在架设时通过螺丝和专门的销口连接组装。
立柱可根据风场地域情况成大片组合列阵排列，少则几根，多可达数百上千，立柱的上方可通过瓷管设置避雷装置，立柱之间间距可根据情况在不影响风桨叶转动和安装的情况下设50-100米间距，立柱的上方、中间都可通过网络状钢索拉紧，这样其稳定性极强，在立柱陈列的外缘可设置与地面间的斜拉钢索，钢索上可设置螺旋上紧调节丝扣，这样的架设方式可使立柱高度达到100-200米，达到最佳的风场高度，获取更强的风能，这样即可大大减少投资，又可提高电机容量和效率，在我国内蒙和新疆、及河西走廓、东北有许多大面积的强风区，如成千上万的大片架起高容量的风电机组阵列，其发电量可抵的上一个大型水电站。
第二种架设方式是平置立转，其风桨叶和梁架与上述相同，只是将风桨叶水平设置，梁架的两端设支撑杆，支撑杆通过轴承连接在水平横架的横轴上，横轴可用直径16-48cm的钢管制成，横轴水平支撑在两根立柱之间，也可多根立柱相距20-50米排列成行，每两根立柱间都可设置一组平置立转式发电机组，立柱如纵向排列，其横向方向可设置与地面的斜拉钢索，这样的架设方式稳定性也很好，在横轴的一端可通过齿轮将扭力传递到固定在这端立柱上的发电机。这样架设方式虽不能水平调整迎风方向，但可适用于上坡风、下坡风的改变风向的地区，这主要分布在广大山区。
第三种架设方式是立置平转，这样的架设方式主要适用于沿海一带的风场和每年有几次破坏性大风的风场，在我国东南沿海的近海广大区域，水深10-20米的水域，每年都有300天左右的好风，风速大、风力强，而且距水面不是很高，因海面相对平整，在距海平面30-40米高度常年有较为固定的强风，只因每年总有几次台风出现，使得这样好的风能不能有效利用，在现有技术中的风桨叶无法的抵御台风的破坏，另一方面，庞大的塔基在海水中很难修建，利用本实用新型的立柱钢索网络拉紧固定技术，就保证在沿海架设风电机提高其稳定性和经济性，本实用新型的立置平转架设方式，可在风桨叶梁架的两端和中间部分都设置连接固定杆，同时在连杆之间水平方向再加设各种连接杆，使梁架也非常稳定牢固，发电机组象第一种架设方式是套在立柱中，特别是在本实用新型中为适应强风设计了可卷起的风桨叶，这种风桨叶是通过电子感应器遇到破坏性的台风自动或通过人工遥制，使设置在风桨叶下侧的边框桨管内两端的小型电动机启动，通过设置在两电动机间的轴转动和设在横管内的钢丝及滑轮将风桨叶的纤维膜卷入边框下管内的轴上。因风桨叶只剩下空的边框和梁架，在任何强风下都对其产生不了破坏。
纤维膜的另一边设有一直径10-30mm的钢管，称埋管，埋管与纤维膜平整紧密相连接，纤维膜的两侧有直径5-8mm的钢丝紧密相连，在风桨叶的上侧边框是由直径8-10cm的钢管制成，在钢管的下外侧有一纵向的宽1-32mm的纵向开口，在边框的两侧边是由弧形和直立形两条直径4-8cm的钢管组成，在弧形的钢管也有一横向的宽4-6mm的开口，纤维膜两侧的钢丝就在弧形钢管内，通过横向开口，使纤维膜伸出，风桨叶两外侧边框的弧形管及直形管上面与边框的上管相连，下面与边框下管相连，在两侧直管内设有连接钢丝，与弧形钢管内钢丝相连，直管上下设有滑轮，钢丝通过滑轮成闭合环。
当需将纤维膜卷起时，边框下管两端的电动机启动，通过纤维膜两侧边的钢丝牵拉纤维膜上面的钢管向下，将纤维膜卷入边框下管内，当需要纤维膜拉开时，电动机反向转动，通过滑轮上的钢丝及纤维膜上边的埋管，使纤维膜上升，当纤维上钢管进入边框上管的长口内后，上边框管内设有可转动的卡死半弧形条将纤维膜上埋管纵向卡死，使其能承受大风强力而不能脱出。
权利要求1.一种风力发电装置，包括风桨叶和支持风桨叶的塔柱、发电机组及壳体、锁死器、发电机转动齿轮及其遥控启动电动机、输电导线及其调控传输电缆、控制房及其中的整流变频器、蓄电池、反向调制器并入电网的传输导线，其特征在于还包括水平和斜向拉紧钢索，拉紧环、梁架及其支撑杆，风桨叶起落防震弹片及起落角度液压调节器，随壳体转动的液压控制、润滑液箱及滴灌装置，避雷装置；所述的支持风桨叶的塔柱为立柱，立柱上有拉紧环，此环与拉紧钢索相连，在立柱的拉紧环上面为风桨叶与发电机壳体相连的装置，立柱顶端有风桨叶梁架，发电机壳体内部的发电机通过连接电缆线传至发电机组控制房，而其控制房通过电缆连至电网；所述立柱为数根，立柱间相距50-100米，立柱下由水泥基础支撑，立柱上部分层由钢索水平成网状拉紧固定，外围立柱由斜向地面的钢索拉紧固定，钢索有螺旋旋紧器调紧，立柱上段分数层通过轴承将壳体套装连接在立柱上，梁架及其支撑杆以平置平转、平置立转、立置平转多种方式设置，通过轴承固定在立柱上或通过螺丝固定在壳体外壳上，风桨叶通过轴承固定在梁架的主轴上，风桨叶呈长方形四边高出丝间凹陷的兜风凹帆状，长5-50米，宽2-20米，凹陷深度20-120cm，叶面是由碳纤维或网状玻璃钢纤维制成的厚1-3的纤维膜固定在风桨叶网架上，根据适应功能又可分为普通型和抗台风型，风桨叶的上沿和下沿与梁架的上轴和在其背面中下部纵向外侧轴之间设置可折叠的防振弹片，防振弹片上还设置有风桨叶竖起角度的液压调节器；壳体内通过钢架设有随壳体转动的液压控制器及其启动电动机，此1液压控制器通过导管控制风桨叶竖起角度，液压控制器还控制设置在壳体与立柱轴承之间的液压双环锁死器，壳体内通过钢架还设有随壳体转动的润滑液储箱和润滑液滴灌控制导管以润滑壳体与立柱之间的轴承、发电机齿轮和连接在梁架上的各轴承和摩擦付，在壳体内的立柱上通过钢架连接固定着1-3个发电机组，发电机组不随壳体转动，它是通过齿轮与壳体内齿轮啮合，发电机齿轮与发电机轴之间设有液压离合器，此液压离合器的液压储油箱、遥控器和启动电动机是通过钢架固定在壳体内的立柱上，发电机齿轮的轴通过钢架固定在立柱上。
2.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于立柱是由水泥管或玻璃钢管或陶瓷管或钢制管或钢架结构，直径60-120cm，长度为20-40米的数根通过螺丝或特设的接口，竖直连接，下设水泥基础，其最上段安装风电机组及壳体的必须是高质量的钢管柱，直径20-40cm，钢管上端设有绝缘陶瓷管和避雷针及其导线，通过导线与埋设在立柱水泥基础下面放电铜板相连，在立柱上还设有拉紧环，立柱之间的水平钢索和与地面之间的斜拉钢索都是通过拉紧环与立柱连接，拉紧环与每条钢索之间还设有螺旋旋紧器进行调紧，在拉紧环上还设有工作平台，它是由钢管制成并有防护网。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于梁架是由直径50-120mm的铝合金管制成的，其长度为5-50米，高度为2-5米，宽度为2-4米的三角形梁架结构，其纵向分为下面的较粗的主轴和上面的上轴及外侧的外侧轴，由数根横管、立管和斜管焊接而成，梁架的三根轴的一端通过连接板用螺丝连接在壳体上，而平置立转和立置平转型装配是在梁架的两端通过支撑杆通过轴承连接在横轴或立柱上，而立置平转型装配，在梁架的外侧轴上延伸部分，在不影响风桨叶起落的情况下与壳体间的支撑杆相连接，在梁架的支撑杆之间还设置有直形或弧形的加强杆。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于风桨叶分普通形和抗台风型，普通型风桨叶是由边框和叶面组成的凹帆形结构长5-50米，宽2-20米，凹陷深度20-120cm，叶面是由碳纤维和网状玻璃钢纤维制成的厚度1-3mm的纤维膜，通过粘合、铆合技术固定在边框上，边框是由宽50-150mm，厚20-40mm的扁铝合金管制成的，边框分边框上沿，边框下沿和两端的弧形边框沿及直形的边框沿及中间的数根加强格条组成，在两端的弧形边框和直形边框之间也有纤维膜相连，风桨叶背面即凸面的中下部有纵向的数个轴承外套管，这些轴承外套管是安装在弧形边框和中间的弧形格条后下部，将风桨叶分成上、下两部分，轴承外套管的上部风桨叶面积大于下部风桨叶面积，但上下两部分的重量相同，风桨叶背面的轴承外套管通过螺丝连接在梁架主轴的数个相应的轴承上，风桨叶立起时其上部靠在梁架上轴上，平置时风桨叶下部靠在梁架的外侧轴上；抗台风型风桨叶的叶面是可以卷起的，它的边框是由边框上沿管、边框下沿管及两端的弧形管、直形管和数根中间部分的增强格组成，下沿管是直径15-40cm的铝合金管制成，管上沿有一条纵向的开口，开口宽度3-5mm，下沿管的两端增粗，内设小型电动机和卷轴、滑轮，上沿管是由直径5-15cm的铝合金管制成，其下沿有一条纵向的开口，开口宽度2-5cm，风桨叶两侧面是空的，不设纤维膜，边框两端的弧形管是由直径3-8cm的铝合金管弟曲制成，其前方有一纵向开口，开口宽度2-5mm，边框两端的直形管是由直径5-10cm的铝合金制成，它的上下与边框上管、边框下管相连通，在边框下管一端增粗的管内通过钢架支撑连接有一小型双向电动机，它的传输导线是通过风桨叶后面的轴承管，再通过梁架主轴内至立柱通过摩擦电碳刷，再通过设在立柱中的导线与发电机组导线一起，传达至操作控制房，电动机的轴与边框下管内的卷轴相连通，另一端通过轴承架设在边框下管另一端增粗部分的管内，发电机轴上设一小齿轮通过中间齿轮和另一架设在电动机旁的相同直径的滑轮、齿轮相啮合，中部齿轮和滑轮齿轮及滑轮都通过钢架固定在边框下管增粗部分内，在边框上管两端也设有一滑轮，风桨叶叶面的纤维膜上沿平整连接一直径10-30mm的钢管上，称埋管，纤维膜下沿平整地连接在卷轴上，纤维膜两侧边将直径1-3mm的钢丝包在边沿内，并套入边框弧形管内通过弧形管的纵向开口，纤维膜伸出，包纤维膜的钢丝一端连接在边框下管的卷轴上，另一端通过上滑轮、直形管卷在下滑轮上，并有一定的余量，在边框上管内还设有一与边框上管同轴但比边框上管直径小的半弧形管条，称卡死片，卡死片靠两端的短轴固定在边框上管内可围绕上管轴转动，控制卡死片左右旋转的是设在边框上管两端的电磁推力器，电磁推力器是一弧形磁棒上绕有线卷，与磁棒磁极相反的小磁铁安装在卡死片的两侧，在电动机上有控制芯片。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于防振弹片是由两片厚3-5mm，宽5-10cm的弹性钢片由中间的连接横杆、弹子轴承相连接，其长度与风桨叶上沿或下沿与梁架上轴或下轴的距离相当，弹片的两端都设有横向伸缩轴杆，在横向伸缩杆内设有转动小轴承和弹簧，防振弹片还设有液压调节控制风桨叶竖起角度的液压调节器，它是由两根外管平行排列在防振弹片中轴两侧，外管下端与防振弹片的中轴相连接，两外管上端通过一横向液压储管相连接，在两外管的上端管内有液压堵头，液压堵头靠液压推力停留在一定高度，两液压内管套装在外管内，内管下端有一横管将两内管连接在一起，两内管下端伸出部分与梁架中轴上的轴承外管上合，在横向液压储管上有一液压导管与随梁架转动的液压遥控调节器相连。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于壳体分上下两部分，是由厚3-5mm的铝合金板压制而成的，其外有厚度6-20mm的加强筋，壳体及其加强筋上有螺孔，通过螺丝将梁架上合在壳体上，壳体上下半部的中间都有孔，通过轴承将壳体套装在立柱上，壳体上下半部之间也有上合孔，壳体上部有带纱网的进气孔，下部有带纱网的出气孔，壳体中部开设有开关门，是通过合页与锁环连接在壳体上，壳体内壁上有一圈内齿轮，壳体内上部还有用钢架连接固定在壳体上，随壳体一同转动的润滑液储箱和滴灌控制器和导管，另有导管分别通向梁架上设置的各轴承和需要润滑的摩擦付，壳体内上部还有随壳体转动的，用钢架固定在壳体内的液压遥控器和液压储油箱及其启动小电动机及液压液导管，导管的一部分通向风桨叶立起角度液压控制部，导管另一部分通向锁死器；液压锁死器是连接在壳体上部轴承外套内的双卡环与立柱间的，液压液通向那一导管由液压遥控控制器控制。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于壳体内的发电机组及其固定钢架，发电机转动齿轮和液压离合器及其遥控启动电动机，壳体内可设置1-3组300KW-2000KW的涡轮风冷变速发电机，发电机通过钢架固定在立柱上，发电机齿轮是通过轴承连接在齿轮轴上，齿轮轴通过钢架固定在立柱上，发电机齿轮与壳体内齿轮相啮合，发电机的轴和发电机齿轮间设有液压离合器，液压离合器的上部弹性磨沙片连接在发电机轴上，下部磨沙片连接在齿轮上，液压离合器的遥控启动装置包括液压储油箱导管，遥控启动器和启动小电动机这些都通过钢架固定在立柱上。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于输电及其调控传输电缆、控制房及其中的整流变频器，蓄电池，反向调制器，并入电网的传输导线，电导线是将各发电机发出的电通过立柱中的管腔并入埋在地下的电缆，而控制风电机上的各电动机的输电导线也通过此电缆通向各电动机，地埋电缆通入控制房，控制房内设整流器、变频器和蓄电池。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于梁架及其支撑杆以平置平转、平置立转、立置平转形式通过轴承固定在立柱上，平置平转是风桨叶及其梁架，一端悬空，一端通过螺丝固定在壳体上，平置平转可在同一立柱上设置多层，上一层如顺时针方向转动，下一层可使其逆时针方向转动，将风桨叶梁架的左端都与壳体相连，则此层形成顺时针转动方式，下一层可将风桨叶梁架的右端与壳体相连则形成逆时针方向转动，平置立转是立柱以一定间距排成一排，各立柱由一横轴贯通连接，立柱的两侧设斜拉钢索与地面拉紧固定，风桨叶及其梁架与平置平转形相同，只是梁架的两端通过支撑杆通过轴承连接在横轴上，壳体和发电机组装置在一侧的立柱上，通过横轴上的转动轴承与发电机之间设置的齿轮将扭力传递至发电机，而平置平转型设置在壳体内随壳体转动的润滑储箱和滴灌控制装置和随壳体转动的液压调控装置此时是设置在横轴上的转动轴承上，也随梁架一起转动，各支撑杆之间设加强杆，立置平转型是风桨叶和梁架立置的，通过设置在梁架两端的支撑杆，通过轴承连接在立柱上的壳体上、下部分，梁架的外侧轴的延伸部分通过两根支撑杆连接在壳体上带动壳体转动，其余都与平置平转相同。
专利摘要风力发电装置，包括立柱及其立柱的拉紧环，此环与拉紧钢索相连，在立柱拉紧环上面是风桨叶与发电机壳体连的装置，立柱顶端有风桨叶梁架，发电机壳体内部发电机连电缆线至发电机组控制房，而其房由电缆连外电网。这种兜风能力强的帆状风桨叶在梁架上迎风立起，逆向倒下，弱风时即可产生巨大扭力防振自动控制，液压自动调节，平置平转，平置立转，立置平转，立柱制成，钢索不平网格拉紧固定风力发电装置，基础建设投资少，效益高，扑捉风能力强，架设高度高，稳定性好，单机容量大，遇台风时风桨叶可自动卷起，抗破坏能力强，适应范围广，强风弱风高原平原山坡海域都能架设发电，电价低而有利于推广普通，以提供更多清洁的可再生电能。
文档编号H02J7/14GK2918780SQ200620004048
公开日2007年7月4日 申请日期2006年2月20日 优先权日2006年2月20日
发明者张志远, 张昊, 王和平, 柴小英, 张桂琴, 张志进 申请人:张志远