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1、(10)申请公布号 CN 103867392 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103867392 A (21)申请号 201210568461.X (22)申请日 2012.12.14 F03D 9/00(2006.01) F03D 5/00(2006.01) F03D 11/00(2006.01) (71)申请人 周文正 地址 322200 浙江省浦江县晶都二区 19 号 (72)发明人 周文正 (54) 发明名称 X 型风力发电机 (57) 摘要 本发明公开了一种在频繁受风力作用下对发 电机无损伤， 同时叶片重量轻、 主要部件使用寿命 长、 成本低的 x 型风力发电机，。
2、 属于风力发电机制 造领域 ； 它由 x 型支撑塔架、 拉索、 垂直叶片、 承载 车、 底座轨道等主要部分组成， 本发明使用拉索、 垂直叶片将支撑塔架立体拉紧， 作为风力机的承 重受力结构， 在每支支撑塔架底部安装承载车， 作 为整体结构的承载， 承载车安放在底座轨道上， 受 风力作用整体发生转动从而产生电力， 使垂直风 力发电机的超大型发展成为可能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103867392 A CN 10386739。
3、2 A 1/1 页 2 1.X 型风力发电机其主要特征在于由支撑塔架、 拉索、 垂直叶片、 承载车、 底座轨道组 成。多组 X 型支撑塔架叶片中心部位固定连接， 以拉索、 垂直叶片将支撑塔架立体拉紧， 在 每支支撑塔架底部安装承载车， 整体安放在底座轨道上。 2.按照权利要求1所述的X型风力发电机其特征在于多组X型支撑塔架由拉索和垂直 叶片立体拉紧作为风力整体受力结构。 3.按照权利要求1所述的X型风力发电机其特征在于多组X型支撑塔架、 拉索、 垂直叶 片组成的整体受力结构通过承载车承载运转。 4.按照权利要求1所述的X型风力发电机其特征在于支撑塔架部分或全部呈流线型叶 片外型。 权 利 要 。
4、求 书 CN 103867392 A 2 1/3 页 3 X 型风力发电机 技术领域 0001 X 型风力发电机属于风力发电机制造领域 背景技术 0002 气候变迁、 环境恶化、 资源短缺已经成为人类生存和发展的挑战， 发展包括风能在 内的可再生能源是应对挑战的重要策略。近年来风力发电技术实现了快速发展， 风电装机 容量高速增长， 其中水平轴风力发电机占据了主导地位， 也有少量直叶片垂直轴风力发电 机， 两者相比各有优缺点， 经过多年发展垂直轴风力发电机的实际功率系数已经逐渐接近 水平轴风力发电机。 0003 尽管如此要发展直叶片垂直轴风力发电机还要克服诸多的难点 ： 0004 1、 自启动，。
5、 现有的大功率垂直风力发电机都采用电机带启动， 存在诸多不便。 0005 2、 众所周知垂直轴风力发电机的叶片并不是 360 度产生正向有益力矩， 因此需要 通过增加叶片数量提高叶轮的实心率， 使产生正向力矩的叶片保持一定的数量 ； 同时由于 叶尖速比较高， 要求叶片重量相应比较小。 0006 3、 如果要增加功率， 就需要增大截风面积， 频繁的横向受力加大对地基和塔身要 求而且对核心部件发电机的使用寿命产生重大影响。 0007 本发明公开了一种在频繁受风力作用下对发电机无损伤， 同时叶片重量轻、 耐受 力强、 成本低的 X 型风力发电机。 发明内容 0008 为解决以上技术问题， 本发明的技。
6、术方案是 ： 0009 1、 X 型风力发电机， 它由 X 型支撑塔架、 拉索、 垂直叶片、 承载车、 底座轨道等主要 部分组成。 0010 多组 X 型支撑塔架中心部位固定连接， 以拉索、 垂直叶片将支撑塔架立体拉紧， 作 为风力机的承重受力结构， 在每支支撑塔架底部安装承载车， 作为整体结构的承载， 承载车 安放在底座轨道上， 受风力作用整体发生转动从而产生电力。 0011 2、 拉筋叶片， 属于一种垂直叶片， 以拉筋、 拉筋整体外层作为受力部件， 由于叶片 单位面积上的风力受力有限， 因此叶片本身的制作材料要求并不高， 只要能够保持流线形 翼型和表面光洁， 可以用泡沫材料在拉筋周围实心填。
7、注， 也可以以拉筋为主体制作整体外 层而中间空心。附图说明提供了一种解决方法。 0012 拉筋叶片由拉筋、 填充体两大部分组成， 拉筋位于填充体内部是主要受力部件， 叶 片顶端有顶接板用于和支撑塔架叶片固定或活动连接以使拉筋受力。 0013 3、 以低风速风力发电机 ( 专利 201120223487.1) 的阻力型叶片作为启动力力源， 将阻力型叶片安装在支撑塔架中底部， 利用阻力型叶片的大力矩启动风力发电机。 0014 以上几种技术方案分别解决不同的技术问题， 所以各方案可以单独使用以满足不 同要求。 说 明 书 CN 103867392 A 3 2/3 页 4 附图说明 0015 图 1、。
8、 X 型风力发电机结构简图一 0016 图 2、 X 型风力发电机结构简图二 0017 图 3、 X 型风力发电机的承载发电车和底座轨道剖面图 0018 图 4、 一种拉筋叶片剖面图 0019 图 5、 一种拉筋叶片结构简图 0020 图中 ： 1、 支撑塔架 2、 垂直叶片 3、 拉索 4、 中心轴 5、 中心底座 6、 承载车 7、 混凝土底座轨道 8、 发电机 9、 底轮、 侧轮和顶轮 10、 低速发电机 11、 拉筋 12、 拉 筋叶片外层 13、 拉筋叶片内层 14、 拉筋叶片底接板 15、 活动接头 16、 中接板 具体实施方式 0021 下面结合具体实施例， 进一步阐述本发明。 。
9、0022 图 1 所示 X 型风力发电机结构简图一， 混凝土浇筑的底座轨道 7 上安装有承载车 6， 车内无发电机， 每辆承载车上安装支撑塔架 1， 每支支撑塔架 1 通过拉索 3 垂直叶片 2 立 体拉紧固定， 承载车 6 通过拉索与中心底座 5 上的低速发电机 10 连接， 中心轴 4 上安装有 低速发电机 10 并和外线连接， 中心底座 5 上安装避雷装置。 0023 图 2 所示 X 型风力发电机结构简图二， 混凝土浇筑的底座轨道 7 上安装有承载车 6、 车内发电机通过联动装置与底轮、 侧轮和顶轮连接， 每辆承载车上安装支撑塔架 1， 每支 支撑塔架 1 通过拉索 3、 垂直叶片 2。
10、 立体拉紧固定， 承载车 6 通过拉索与中心底座 5 上的中 心轴 4 连接， 中心轴 4 上安装有导线将发电机 8 和外线连接， 中心底座 5 上安装避雷装置 ； X 型支撑塔架是受力风机的刚性承重结构， 由衍架结构或钢管结构制造， 部分或全部制作成 流线型叶片。 0024 图 3 所示 X 型风力发电机的承载车和底座轨道剖面图， 底座轨道 7 整体呈圆形由 混凝土浇筑， 外立面根据需要可以做相应调整 ； 承载车 6 内发电机 8 通过联动装置与底轮、 侧轮和顶轮 9 连接， 外部通过拉索与中心底座上的中心轴连接， 调整拉索的张力使产生的 离心力以合理的力度使侧轮和底轮带动发电机 8。在水面。
11、使用时底座轨道与合适的浮体连 接。 0025 图 4 所示一种拉筋叶片的剖面图， 拉筋叶片外层 11 内作为受力部件的拉筋 11 在 上下拉筋叶片底接板中间拉紧放置， 拉筋 11 可以直线型放置也可以立体交叉放置， 将泡沫 材料填充拉筋叶片内层 13， 由于叶片单位面积上的风力受力有限， 因此叶片本身的制作材 料要求并不高， 只要能够保持流线形翼型和表面光洁， 也可以把拉筋 11 与拉筋叶片外层 12 整体制作， 拉筋叶片内层为孔腔。 0026 图 5 所示一种拉筋叶片结构简图， 如图 4 所示的拉筋叶片制作时加入拉筋叶片底 接板 14 用于和支撑架连接， 加入中接板 16 用于叶片之间连接。。
12、 0027 图1和图2是X型风力发电机的两种不同实现方式， 各有优缺点 ； 图中的支撑塔架 部分或全部制作成流线型叶片可以有效降低风阻同时可以提高风能利用。 0028 本发明使用支撑塔架作为风力机的叶片， 和垂直叶片一起吸收利用风能， 这一方 法有效提高了风力机的效能。 说 明 书 CN 103867392 A 4 3/3 页 5 0029 同时承载车的使用有效增加了 X 型风力发电机主要部件的使用寿命， 虽然滚动摩 擦力降低了风能利用率， 但通过提高使用寿命、 降低维护费用和生产成本以及增加单机功 率同样提高了使用价值。 0030 图示说明不用于限制本发明的范围， 因为其实施方式有多种， 技术人员可以对本 发明作各种改动， 这些等价形式等同于本申请所附权利要求的所述范围。 说 明 书 CN 103867392 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103867392 A 6 2/3 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103867392 A 7 3/3 页 8 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103867392 A 8 。