一種風力發(fā)電用可增速葉輪的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電設備領域，尤其涉及一種風力發(fā)電用可增速葉輪。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，就傳統(tǒng)風力發(fā)電而言，其技術(shù)的成熟度不足，缺點較多，特別是在用電口建站，低風速啟動及分布式應用方面難以擔當重任，在完成風電場建造后，還需要國家投入大額資金建設遠距離輸電線路，如近期開展的“四交四直”特高壓工程建設，投入金額為1737億元。
[0003]為了克服上述傳統(tǒng)風力發(fā)電的問題衍生出如狹管聚風發(fā)電的新型風力發(fā)電技術(shù)，該新型風力發(fā)電技術(shù)主要是將進風口設置成一個聚縮狹管，相較于傳統(tǒng)的水平軸風力發(fā)電機和垂直軸風力發(fā)電機而言，具有聚集風能、提壓增速、提高風能利用率等優(yōu)點。因此，在風力發(fā)電技術(shù)領域具有廣泛的應用前景。而正是這一技術(shù)的獨有性，所有組成這一技術(shù)的核心部件都將必須適應其流體特性及符合環(huán)境應用要求。如:專利號為201310189892.X公開的雙涵道軸流式風里發(fā)電系統(tǒng)；專利號為201420079694.8公開的直通式狹管聚風風力發(fā)電系統(tǒng)；專利號為201520071120.0公開的多狹管聚風風力發(fā)電系統(tǒng)，上述專利公開的發(fā)電結(jié)構(gòu)均是采用直驅(qū)發(fā)電方式，即通過葉輪的中心軸，直接帶動發(fā)電機發(fā)電。但是在實際應用過程中，特別是對于大功率機型的應用會出現(xiàn)弊端，具體表現(xiàn)為以下幾點:(一)風輪轉(zhuǎn)速低，達不到發(fā)電機發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速。(二)葉片選材要求高，葉片快速旋轉(zhuǎn)離心力大，在強風作用下易出現(xiàn)飛車現(xiàn)象，大大降低了整機運營的安全系數(shù)。(三)需要低轉(zhuǎn)速的直驅(qū)發(fā)電機，發(fā)電機體積大、成本高、重量重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請人針對上述現(xiàn)有問題，進行了研究改進，提供一種風力發(fā)電用可增速葉輪，其不僅提高了轉(zhuǎn)速、降低了葉片轉(zhuǎn)矩及葉輪快速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力，同時還提高了葉片使用壽命及整機系統(tǒng)運行的可靠性，縮小了發(fā)電機的體積、降低了了發(fā)電機的重量及涉及成本，使其更能適應低風俗地區(qū)及分布式電站的大規(guī)模建站。
[0005]有本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種風力發(fā)電用可增速葉輪，包括葉輪缸體，于所述葉輪缸體的外壁均布多個用于連接葉片的葉片底座，于所述葉輪缸體的內(nèi)壁固接齒圈，于所述齒圈的內(nèi)圈嚙合多個行星輪，各行星輪與太陽輪嚙合;于各行星輪的圓心處均配合行星輪軸，于各行星輪軸的外圈處均配合第二軸承，各行星輪軸的一端均與行星架的一端連接形成一體，所述行星架的另一端與回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈配合，所述回轉(zhuǎn)軸承的外圈與葉輪缸體的端部連接;于各行星輪軸的另一端固接行星架固定環(huán);太陽輪軸的一端與所述太陽輪連接形成一體，所述太陽輪軸的另一端貫穿行星架并通過聯(lián)軸器與發(fā)電機的輸出端連接。
[0007]其進一步技術(shù)方案在于:
[0008]于所述齒圈的一側(cè)還與密封墊圈的一側(cè)抵接，所述密封墊圈的另一側(cè)抵接異型擋油環(huán)，所述異型擋油環(huán)的外壁也與葉輪缸體的內(nèi)壁固接；
[0009]于所述太陽輪軸的外周還配合第一軸承，于所述行星架的一側(cè)還向外延伸形成開槽凸臺，所述第一軸承的外圈與開槽凸臺的內(nèi)槽壁抵接；
[0010]于所述葉輪缸體的內(nèi)壁處還設置多個加強筋，在所述葉輪缸體的端部還固接葉輪端蓋，于所述葉輪端蓋端面圓心處還固接端蓋封板；
[0011]所述葉輪缸體一端與回轉(zhuǎn)軸承外圈連接處的承受重力、旋轉(zhuǎn)扭矩大于葉輪缸體另一端葉輪端蓋，使所述葉輪缸體形成非對稱非均質(zhì)缸體；
[0012]于所述葉輪缸體與回轉(zhuǎn)軸承外圈配合的一端還設置第一摩擦片，于所述太陽輪軸伸出葉輪缸體的部分、于所述太陽輪軸的外周還配合第二摩擦片；
[0013]于所述行星架的內(nèi)部還設置液壓站，所述液壓站與吸油嘴的一端連接，所述吸油嘴的另一端延伸至葉輪缸體的內(nèi)壁并保持間隙;所述液壓站還與出油嘴的一端連接，所述出油嘴的另一端貫穿行星架并伸入行星輪軸內(nèi)部；
[0014]于所述出油嘴與行星架的貫穿處、在所述出油嘴的外周還配合防塵圈。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:
[0016]1、本發(fā)明通過在葉輪缸體內(nèi)壁設置齒圈，將齒圈與各行星輪嚙合，由各行星輪帶動太陽輪把增速后的旋轉(zhuǎn)動能傳遞至發(fā)電機軸，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。本發(fā)明解決了低風速下采用中速永磁直驅(qū)發(fā)電機正常運行的難題，充分體現(xiàn)了速度感與力量感，其不僅具有節(jié)省空間、降低成本的優(yōu)點，還極大的提高了做工效能，特別應用于聚風風力發(fā)電類產(chǎn)品時有效降低空載啟動阻力矩，和負載轉(zhuǎn)矩脈動，通過合理的選取永磁直驅(qū)發(fā)電機的相數(shù)、極數(shù)和槽數(shù)，就可以提高發(fā)動機的運行特性，達到低風速多發(fā)電的目的。
[0017]2、本發(fā)明根據(jù)項目目標地區(qū)的常年風速狀況，確定發(fā)電機的額定轉(zhuǎn)速，以狹管聚風進口到狹管最窄處的平方面積比為依據(jù)，由齒圈產(chǎn)生大扭矩、低轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速為40?50r/min，采用多個行星輪分流高扭矩帶來的旋轉(zhuǎn)動能，將旋轉(zhuǎn)動能增倍1:3?1:7，同時將發(fā)電機同步轉(zhuǎn)速控制在180?250r/min的合理區(qū)間(傳統(tǒng)水平軸風機2MW—般額定最高轉(zhuǎn)速為18r/min)，因此可以將發(fā)電機的體積、重量及價格大幅度降低，其平穩(wěn)度好、可靠性高、系統(tǒng)誤差少、摩擦系數(shù)低。
[0018]3、本發(fā)明通過布置回轉(zhuǎn)軸承，其在起到連接作用的同時還具有分散作用力的功能，通過回轉(zhuǎn)軸承使葉片做功的力、葉片自身重量及葉輪缸體的重量不再由太陽輪軸來承擔，該太陽輪軸只承擔行星輪旋轉(zhuǎn)時帶給太陽輪的扭力，使系統(tǒng)的整體安全性、穩(wěn)定性得到極大的提尚與保障。
[0019]4、本發(fā)明在太陽輪軸的外周配合第二軸承，利用上述第二軸承支撐太陽輪軸，使太陽輪軸的旋轉(zhuǎn)更為穩(wěn)定，同時使太陽輪軸的扭矩更易傳遞，便于旋轉(zhuǎn)動能的輸出。異形擋油環(huán)的布置不僅起到了對齒圈的限位作用，限制齒圈移動，同時該異形擋油環(huán)及密封墊圈能一方面能防止對太陽輪軸潤滑的潤滑油的流出，另一方面可以防止各行星輪及太陽輪8轉(zhuǎn)動時潤滑油飛濺。
[0020]5、葉輪缸體與回轉(zhuǎn)軸承外圈連接處承受的重力扭矩大，葉輪缸體在與回轉(zhuǎn)軸承外圈連接處的缸體壁厚、加強筋厚度均要厚于葉輪缸體另一端與葉輪端蓋10連接處的缸體壁厚，葉輪缸體一端與回轉(zhuǎn)軸承外圈的連接處的承受重力、旋轉(zhuǎn)扭矩大于葉輪缸體另一端葉輪端蓋，使葉輪缸體形成非對稱非均質(zhì)缸體，該缸體充分突出支撐重點、堅固靜態(tài)、動態(tài)安裝工序，在提高葉輪缸體強度的前提下，使葉輪缸體重量為相同功率機型的60%。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1在A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為圖1在B處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的主視圖。
[0025]圖5為本發(fā)明揭開葉輪端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中:1、葉片底座;2、加強筋；3、異形擋油環(huán);4、密封墊圈；5、葉輪缸體;6、第一摩擦片；7、行星架;701、開槽凸臺；8、回轉(zhuǎn)軸承;9、第一軸承；10、第二摩擦片；11、太陽輪軸；1101、太陽輪;12、聯(lián)軸器;13、液壓站;14、防塵圈；15、行星輪軸；16、油嘴；17、葉輪端蓋;18、齒圈；19、行星輪;20、第二軸承;21、行星架固定環(huán);22、端蓋封板;23、出油嘴。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0028]如圖1、圖2、圖3、圖4及圖5所示，一種風力發(fā)電用可增速葉輪包括葉輪缸體5，于葉輪缸體5的外壁均布多個用于連接葉片的葉片底座I，于葉輪缸體5的內(nèi)壁固接齒圈18，于齒圈18的內(nèi)圈嚙合多個行星輪19，各行星輪19與太陽輪1101嚙合;于各行星輪19的圓心處均配合