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Title:
DEVICE AND METHOD FOR PREVENTING VELOCITY LOSS DURING STRONG WIND FOR VERTICAL-SHAFT WIND POWER GENERATORS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/000422
Kind Code:
A1
Abstract:
A device and method for preventing velocity loss during strong wind for vertical-shaft wind power generators. At least one power generating unit is disposed on a tower column (1). A crane (4) is disposed on the top of the tower column. The crane is disposed with a hook (42). A blade assembly comprises at least two blades (3). The blade is bow-shaped and consists of a chord-shaped part (32) and a corresponding arc-shaped part (31). At least one supporting arm (11) is disposed between the chord-shaped part and the arc-shaped part. Multiple lift lugs (12) onto which the hook hangs are disposed on the supporting arm. At least two rollers (13) are disposed on the chord-shaped part. Tracks (8) are disposed in each power generating unit, the number of the tracks being equal to the number of blades. The tracks are synchronous to the blades. The arc-shaped part and the rollers form a sliding mechanism that is complementary to the movement of the tracks. The upper end and the lower end of the blade are disposed with male connecting mechanisms. Female connecting mechanisms are disposed on the track at positions corresponding to the upper end and the lower end of the blade. The male connecting mechanisms and the female connecting mechanisms complement each other. During strong winds, the crane lowers the blades onto the ground in the order from the bottom to the top. The device is easy to operate and solves the problems of velocity loss of power generators and blade breakage during strong wind and typhoon, thereby ensuring the safety of the power generators.

Inventors:
DENG YUNHE (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/077754
Publication Date:
January 03, 2013
Filing Date:
June 28, 2012
Export Citation:
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Assignee:
DENG YUNHE (CN)
International Classes:
F03D11/00; B66C23/18; F03D3/06; F03D9/00
Foreign References:
CN102251937A2011-11-23
CN202157907U2012-03-07
CN102251933A2011-11-23
CN101545452A2009-09-30
CN101526069A2009-09-09
CN101514677A2009-08-26
CN101550917A2009-10-07
CN101550918A2009-10-07
CN101545457A2009-09-30
CN101603511A2009-12-16
Attorney, Agent or Firm:
GUANGZHOU ZHONGJUNXIONGJIE INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY CO.,LTD. (CN)
广州中浚雄杰知识产权代理有限责任公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装置, 包括塔柱、 设于塔柱 上的一个以上的发电单元, 所述发电单元包括 Φ形叶片组、 发电机, 所 述叶片组上端设有第一轴承并与第一轴承的外圈连接,叶片组下端设有 枢接装置并与枢接装置的旋转部连接;所述发电机包括内定子、外转子, 外转子上端与枢接装置的旋转部连接,外转子下端设有第三轴承并与第 三轴承外圈固定, 第一轴承的内圈、 枢接装置的固定部、 第三轴承的内 圈均套在所述塔柱上; 所述塔柱顶部设有起重机, 所述起重机上设有吊 钩; 其特征在于: 所述叶片组包括两片以上的叶片, 所述叶片呈弓形, 由弦及对应的弧所构成, 所述弧与弦之间设有一根以上的支臂, 所述支 臂上设有若干供吊钩吊挂的吊耳, 所述弦上设有两个以上的滑轮; 每台 发电单元中的第一轴承与第三轴承之间设有数量与叶片数量相同的轨 道, 所述轨道上端与第一轴承的外圈固定, 轨道下端与第三轴承的外圈 固定, 所述弦和滑轮组成滑行机构与所述轨道滑动配合; 所述叶片上、 下两端均设有公连接机构, 所述轨道上对应叶片上、下两端处设有母连 接机构, 所述公连接机构与所述母连接机构配合。

2. 根据权利要求 1 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 其特征在于: 所述枢接装置为第二轴承, 枢接装置的旋转部为第二 轴承的外圈, 枢接装置的固定部为第二轴承的内圈。

3. 根据权利要求 1 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 其特征在于: 所述枢接装置由第二上轴承和第二下轴承组成, 所述 枢接装置的旋转部分别为第二上轴承和第二下轴承的外圈,枢接装置的 固定部分别为第二上轴承和第二下轴承的内圈;所述叶片下端与所述第 二上轴承的外圈固定,所述发电机外转子上端与所述第二下轴承的外圈 固定; 第二上轴承的外圈与第二下轴承的外圈之间设有联轴器连接。

4. 根据权利要求 1 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 其特征在于: 所述起重机还包括回转塔架、 起重臂、 平衡臂、 平衡 重、 起重小车、 小车行走机构、 拉索、 起升机构和控制系统; 所述起重 臂和平衡臂安装在回转塔架上, 平衡重安装在平衡臂的一端, 小车行走 机构设置在起重臂上, 起重小车设置在小车行走机构上, 吊钩设置在起 重小车下方,吊钩与所述拉索一端连接,拉索的另一端与起升机构连接。

5. 根据权利要求 1 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 其特征在于: 所述每台发电单元中的轨道与相邻发电单元中的轨道 一一对应连接。

6. 根据权利要求 1 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 其特征在于: 所述公连接机构为具有安装孔的两片并排设置的第一 安装耳, 所述母连接机构为具有安装孔的一片第二安装耳, 所述第二安 装耳插在两片第一安装耳之间,第一安装耳与第二安装耳之间通过销轴 连接固定。

7. 根据权利要求 1 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 其特征在于: 所述公连接机构包括滑块、 与滑块连接的动力机构, 所述母连接机构为具有插槽为安装座, 所述滑块与所述插槽配合。

8. 根据权利要求 1 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 其特征在于: 所述叶片上、 下两端与对应的支臂之间设有拉索, 支 臂与支臂之间设有拉索。

9. 一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的方法,塔柱上的一个以上的 发电单元, 所述发电单元包括 Φ形叶片组、 发电机, 所述叶片组通过轴 承与所述塔柱枢接; 所述发电机包括内定子、 外转子, 内定子固定套在 塔柱上,外转子通过轴承与所述塔柱枢接,且所述叶片组与外转子同步; 所述塔柱顶部设有起重机, 所述起重机上设有吊钩; 其特征在于: 所述 叶片组包括两片以上的叶片,所述叶片呈弓形,由弦及对应的弧所构成, 所述弧与弦之间设有一根以上的支臂,所述支臂上设有若干供吊钩吊挂 的吊耳, 所述弦上设有两个以上的滑轮; 每台发电单元中设有数量与叶 片数量相同的轨道, 所述轨道与叶片同步, 所述弦和滑轮组成滑行机构 与所述轨道滑动配合; 所述叶片上、 下两端均设有公连接机构, 所述轨 道上对应叶片上、下两端处设有母连接机构, 所述公连接机构与所述母 连接机构配合;

在遭遇强风时, 通过起重机将叶片吊放到地面, 吊放的顺序为从下往上 依次吊放。

10.根据权利要求 9 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的方 法, 其特征在于: 起重机吊放叶片的具体步骤如下: 起重机通过吊钩吊 钩挂叶片支臂上的吊耳; 然后将叶片上、 下两端的连接打开使叶片脱离 塔柱; 起重机将叶片往下吊放, 且叶片在下放过程中, 叶片始终沿着轨 道滑行。

11.根据权利要求 10所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的方 法, 其特征在于: 所述每台发电单元中的轨道与相邻发电单元中的轨道 一一对应连接;或者在相邻发电单元中的不相连的轨道之间设有位置校 准装置, 在吊放叶片的时候, 相邻发电单元中的轨道一一对齐。

12.根据权利要求 9 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的方 法, 其特征在于: 所述公连接机构为具有安装孔的两片并排设置的第一 安装耳, 所述母连接机构为具有安装孔的一片第二安装耳, 所述第二安 装耳插在两片第一安装耳之间,第一安装耳与第二安装耳之间通过销轴 连接固定。

13.根据权利要求 9 所述的一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的方 法, 其特征在于: 所述公连接机构包括滑块、 与滑块连接的动力机构, 所 述母连接机构为具有插槽为安装座, 所述滑块与所述插槽配合。

Description:
说 明 书 一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置及方法 技术领域

本发明涉及垂直轴风力发电机, 尤其是能够强风引起发电机失速的装 置及方法。 背景技术

风力发电机刹车机构的主要作用有两方面: 一是设备检修时需要将风 力发电机组的叶片固定不动, 二是遇到风力特别强力或者台风时为避免损 坏发电机组需要将风力发电机组的叶片固定不 转。 现有风力发电机的刹车 方式主要有机械式的刹车机构和变浆式的刹车 系统。 机械的刹车机构一般 是由刹车盘、 刹车块和液压控制装置组成的液压刹车机构, 该种刹车机构 的刹车盘固定在电机组的主轴上, 刹车块由液压控制装置控制。 当遇到风 力特别强力或者台风时, 为保护风力发电机组因超功率发电而受到损坏 , 液压控制装置控制刹车块夹紧主轴, 使其减慢速度, 从而限制了发电机的 转速, 改刹车过程中一直将全部的作用力都加在刹车 片上, 这使得机械振 动大, 刹车片磨损快, 也不适合日常的维护; 变浆式的刹车系统是通过改 变叶片的迎风面积来达到减少叶片的受力, 从而降低叶片的速度, 该种方 式在一般的强风下可能有用, 但是对于台风级的风力来说, 该种刹车方式 存在很大的风险, 刹车效果一般。上述两种刹车方式均存在一个 关键问题, 即使刹车凑效, 风力发电机的叶片也很有可能被强风吹断, 造成发电机组 的损害。 发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种垂 直轴风力发电机规避强 风引起失速的装置, 该结构简单, 能够解决在风力特别强力或者台风时, 发电机组失速及叶片折断的问题, 确保了发电机组的安全。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种垂 直轴风力发电机规避强 风引起失速的方法, 该操作简单, 能够解决在风力特别强力或者台风时, 发电机组失速及叶片折断的问题, 确保了发电机组的安全。

为解决上述技术问题之一, 本发明的技术方案是: 一种垂直轴风力发 电机规避强风引起失速的装置, 包括塔柱、 设于塔柱上的一个以上的发电 单元, 所述发电单元包括 Φ形叶片组、 发电机, 所述叶片组上端设有第一 轴承并与第一轴承的外圈连接, 叶片组下端设有枢接装置并与枢接装置的 旋转部连接; 所述发电机包括内定子、 外转子, 外转子上端与枢接装置的 旋转部连接, 外转子下端设有第三轴承并与第三轴承外圈固 定, 第一轴承 的内圈、 枢接装置的固定部、 第三轴承的内圈均套在所述塔柱上; 所述塔 柱顶部设有起重机, 所述起重机上设有吊钩; 所述叶片组包括两片以上的 叶片, 所述叶片呈弓形, 由弦及对应的弧所构成, 所述弧与弦之间设有一 根以上的支臂, 所述支臂上设有若干供吊钩吊挂的吊耳, 所述弦上设有两 个以上的滑轮; 每台发电单元中的第一轴承与第三轴承之间设 有数量与叶 片数量相同的轨道, 所述轨道上端与第一轴承的外圈固定, 轨道下端与第 三轴承的外圈固定, 所述弦和滑轮组成滑行机构与所述轨道滑动配 合; 所 述叶片上、 下两端均设有公连接机构, 所述轨道上对应叶片上、 下两端处 设有母连接机构, 所述公连接机构与所述母连接机构配合。

作为改进, 所述枢接装置为第二轴承, 枢接装置的旋转部为第二轴承 的外圈, 枢接装置的固定部为第二轴承的内圈。

作为改进, 所述枢接装置由第二上轴承和第二下轴承组成 , 所述枢接 装置的旋转部分别为第二上轴承和第二下轴承 的外圈, 枢接装置的固定部 分别为第二上轴承和第二下轴承的内圈; 所述叶片下端与所述第二上轴承 的外圈固定, 所述发电机外转子上端与所述第二下轴承的外 圈固定; 第二 上轴承的外圈与第二下轴承的外圈之间设有联 轴器连接。

作为改进, 所述起重机还包括回转塔架、 起重臂、 平衡臂、 平衡重、 起重小车、 小车行走机构、 拉索、 起升机构和控制系统; 所述起重臂和平 衡臂安装在回转塔架上, 平衡重安装在平衡臂的一端, 小车行走机构设置 在起重臂上, 起重小车设置在小车行走机构上, 吊钩设置在起重小车下方, 吊钩与所述拉索一端连接, 拉索的另一端与起升机构连接。

作为改进, 所述每台发电单元中的轨道与相邻发电单元中 的轨道一一 对应连接, 方便处于第二层以上的发电单元的叶片的滑行 导向, 上方的叶 片可以通过一条轨道一直向下滑行至地面, 安全可靠。

作为改进, 所述公连接机构为具有安装孔的两片并排设置 的第一安装 耳, 所述母连接机构为具有安装孔的一片第二安装 耳, 所述第二安装耳插 在两片第一安装耳之间,第一安装耳与第二安 装耳之间通过销轴连接固定。 叶片与轨道之间为可拆卸, 方便起重机吊装叶片。

作为改进, 所述公连接机构包括滑块、 与滑块连接的动力机构, 所述 母连接机构为具有插槽为安装座, 所述滑块与所述插槽配合。 叶片与轨道 之间为可拆卸, 方便起重机吊装叶片。

作为改进, 所述叶片上、 下两端与对应的支臂之间设有拉索, 支臂与 支臂之间设有拉索。 支臂和拉锁用于加强叶片结构强度, 在叶片高速旋转 或吊装时不会发生较大的变形而影响其结构。

为解决上述技术问题之二, 本发明的技术方案是: 一种垂直轴风力发 电机规避强风引起失速的方法, 塔柱上的一个以上的发电单元, 所述发电 单元包括 Φ形叶片组、 发电机, 所述叶片组通过轴承与所述塔柱枢接; 所 述发电机包括内定子、 外转子, 内定子固定套在塔柱上, 外转子通过轴承 与所述塔柱枢接, 且所述叶片组与外转子同步; 所述塔柱顶部设有起重机, 所述起重机上设有吊钩; 所述叶片组包括两片以上的叶片, 所述叶片呈弓 形, 由弦及对应的弧所构成, 所述弧与弦之间设有一根以上的支臂, 所述 支臂上设有若干供吊钩吊挂的吊耳, 所述弦上设有两个以上的滑轮; 每台 发电单元中设有数量与叶片数量相同的轨道, 所述轨道与叶片同步, 所述 弦和滑轮组成滑行机构与所述轨道滑动配合; 所述叶片上、 下两端均设有 公连接机构, 所述轨道上对应叶片上、 下两端处设有母连接机构, 所述公 连接机构与所述母连接机构配合;

在遭遇强风时, 通过起重机将叶片吊放到地面, 吊放的顺序为从下往 上依次吊放。

作为改进, 起重机吊放叶片的具体步骤如下: 起重机通过吊钩吊钩挂 叶片支臂上的吊耳; 然后将叶片上、 下两端的连接打开使叶片脱离塔柱; 起重机将叶片往下吊放, 且叶片在下放过程中, 叶片始终沿着轨道滑行。

作为改进, 所述每台发电单元中的轨道与相邻发电单元中 的轨道一一 对应连接;或者在相邻发电单元中的不相连的 轨道之间设有位置校准装置, 在吊放叶片的时候, 相邻发电单元中的轨道一一对齐。 无论是相邻轨道之 间相连接或对齐, 均是为了方便处于第二层以上的发电单元的叶 片的滑行 导向, 上方的叶片可以通过一条轨道一直向下滑行至 地面, 安全可靠。

作为改进, 所述公连接机构为具有安装孔的两片并排设置 的第一安装 耳, 所述母连接机构为具有安装孔的一片第二安装 耳, 所述第二安装耳插 在两片第一安装耳之间,第一安装耳与第二安 装耳之间通过销轴连接固定。 叶片与轨道之间为可拆卸, 方便起重机吊装叶片。

作为改进, 所述公连接机构包括滑块、 与滑块连接的动力机构, 所述 母连接机构为具有插槽为安装座, 所述滑块与所述插槽配合。 叶片与轨道 之间为可拆卸, 方便起重机吊装叶片。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:

由起重机、 可拆装的叶片及轨道组成的规避强风引起失速 的装置, 该 结构简单, 能够解决在风力特别强力或者台风时, 发电机组失速及叶片折 断的问题, 确保了发电机组的安全; 另外, 起重机能够起到很好的装配叶 片的作用, 尤其适合使用在高度较高的垂直轴风力发电机 中。 附图说明

图 1为实施例 1垂直轴风力发电机结构示意图。

图 2为实施例 1垂直轴风力发电机剖视图。

图 3为实施例 1垂直轴风力发电机卸载叶片工作示意图。

图 4为实施例 2垂直轴风力发电机结构示意图。

图 5为实施例 2垂直轴风力发电机剖视图。

图 6为实施例 2垂直轴风力发电机卸载叶片工作示意图。

图 7为实施例 3垂直轴风力发电机结构示意图。

图 8为实施例 3垂直轴风力发电机剖视图。

图 9为实施例 3垂直轴风力发电机卸载叶片工作示意图。

图 10为实施例 4垂直轴风力发电机结构示意图。

图 11为实施例 4垂直轴风力发电机剖视图。

图 12为实施例 4垂直轴风力发电机卸载叶片工作示意图。 图 13为叶片的第一种连接方式。

图 14为叶片的第二种连接方式。

图 15为起重机结构示意图。 具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

实施例 1

如图 1所示, 一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 包括 塔柱 1、 设于塔柱 1 上的一个以上的发电单元, 本实施例中, 所述塔柱 1 上只设有一个发电单元, 所述发电单元包括 Φ形叶片组、 外转子发电机 2、 起重机 4。

如图 2所示, 所述 Φ形叶片组上端设有第一轴承 5, 第一轴承 5的内 圈固定套在塔柱 1上, Φ形叶片组上端与第一轴承 5的外圈连接; Φ形叶 片组下端设有第二轴承 6, 第二轴承 6的内圈固定套在塔柱 1上, 叶片组 下端与第二轴承 6的外圈连接, 叶片组通过第一轴承 5和第二轴承 6与塔 柱 1枢接, 叶片组可以绕着塔柱 1 自由旋转。所述发电机 2包括内定子 22、 外转子 21, 内定子 22固定套在塔柱 1上, 外转子 21上端与第二轴承 6的 外圈连接, 外转子 21下端设有第三轴承 7, 第三轴承 7内圈固定套在塔柱 1上, 外转子 21下端与第三轴承 7外圈连接。 所述 Φ形叶片组主要由两片 叶片 3组成, 所述叶片 3呈弓形, 由弦 32及对应的弧 31所构成。 所述弧 31与弦 32之间设有两根支臂 11, 所述叶片 3上、 下两端与对应的支臂 11 之间设有拉索 10, 支臂 11与支臂 11之间设有拉索 10, 所述支臂 11上设 有若干供吊钩吊挂的吊耳 12, 所述弦 32上设有两个以上的滑轮 13。 发电 单元中的第一轴承 5与第三轴承 7之间设有数量与叶片 3数量相同的轨道 8, 所述轨道 8上端通过连接法兰 9与第一轴承 5的外圈固定, 轨道 8下端 通过连接法兰 9与第三轴承 7的外圈固定, 为了巩固轨道 8的, 轨道 8的 中部通过连接法兰 9与第二轴承 6外圈连接, 使轨道 8能够牢靠的跟随发 电机外转子 21旋转。所述叶片 3的弦 32和滑轮 13组成滑行机构, 滑行机 构与所述轨道 8滑动配合。 所述叶片 3上、 下两端均设有公连接机构, 所 述轨道 8上于第一轴承 5和第二轴承 6处设有母连接机构, 所述公连接机 构与所述母连接机构配合。

如图 13所示, 本实施例中, 所述公连接机构为具有安装孔的两片并排 设置的第一安装耳 15, 所述母连接机构为具有安装孔的一片第二安装 耳 14, 所述第二安装耳 14插在两片第一安装耳 15之间, 第一安装耳 15与第 二安装耳 14之间通过销轴连接固定。 叶片 3与轨道 8之间为可拆卸, 方便 起重机 4吊装叶片 3。

如图 15所示, 所述塔柱 1顶部设有起重机 4, 所述起重机 4包括回转 塔架 47、 起重臂 44、 平衡臂 45、 平衡重 46、 起重小车 43、 小车行走机构、 吊钩 42、 拉索 41、 起升机构 48和控制系统; 所述起重臂 44和平衡臂 45 安装在回转塔架 47上, 平衡重 46安装在平衡臂 45的一端, 小车行走机构 设置在起重臂 44上, 起重小车 43设置在小车行走机构上, 吊钩 42设置在 起重小车 43下方, 吊钩 42与所述拉索一端连接, 拉索的另一端与起升机 构 48连接。

如图 3所示, 本发明的工作方法如下:

在遭遇强风时, 通过起重机 4将叶片 3吊放到地面, 起重机 4吊放叶 片 3的具体步骤如下:起重机 4通过吊钩 42挂叶片 3支臂 11上的吊耳 12; 然后将叶片 3上、 下两端的连接打开使叶片 3脱离塔柱 1 ; 起重机 4将叶 片 3往下吊放, 且叶片 3在下放过程中, 叶片 3始终沿着轨道 8滑行。

由起重机 4、 可拆装的叶片 3及轨道 8组成的规避强风引起失速的装 置, 该结构简单, 能够解决在风力特别强力或者台风时, 发电机 2失速及 叶片 3折断的问题, 确保了发电机 2的安全; 另外, 起重机 4能够起到很 好的装配叶片 3的作用,尤其适合使用在高度较高的垂直轴 力发电机中。 实施例 2

如图 4所示, 一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 包括 塔柱 1、 设于塔柱 1 上的一个以上的发电单元, 本实施例中, 所述塔柱 1 上只设有两个呈上下设置的发电单元, 所述发电单元包括 Φ形叶片组、 外 转子发电机 2、 起重机 4。

如图 5所示, 所述叶片组上端设有第一轴承 5, 第一轴承 5的内圈固 定套在塔柱 1上, 叶片组上端与第一轴承 5的外圈连接; 叶片组下端设有 第二轴承 6, 第二轴承 6的内圈固定套在塔柱 1上, 叶片组下端与第二轴 承 6的外圈连接, 叶片组通过第一轴承 5和第二轴承 6与塔柱 1枢接, 叶 片组可以绕着塔柱 1 自由旋转。 所述发电机 2包括内定子 22、 外转子 21, 内定子 22固定套在塔柱 1上, 外转子 21上端与第二轴承 6的外圈连接, 外转子 21下端设有第三轴承 7, 第三轴承 7内圈固定套在塔柱 1上, 外转 子 21下端与第三轴承 7外圈连接。所述 Φ形叶片组主要由两片叶片 3组成, 所述叶片 3呈弓形, 由弦 32及对应的弧 31所构成。 所述弧 31与弦 32之 间设有两根支臂 11,所述叶片 3上、下两端与对应的支臂 11之间设有拉索 10, 支臂 11与支臂 11之间设有拉索 10, 所述支臂 11上设有若干供吊钩 42吊挂的吊耳 12, 所述弦 32上设有两个以上的滑轮 13。 发电单元中的第 一轴承 5与第三轴承 7之间设有数量与叶片 3数量相同的轨道 8, 所述轨 道 8上端通过连接法兰 9与第一轴承 5的外圈固定, 轨道 8下端通过连接 法兰 9与第三轴承 7的外圈固定, 为了巩固轨道 8的, 轨道 8的中部通过 连接法兰 9与第二轴承 6外圈连接, 使轨道 8能够牢靠的跟随发电机外转 子 21旋转。上发电单元中的轨道 8与下发电单元中的轨道 8—一对应连接, 上下两台发电单元的外转子 21通过轨道 8的连接实现同步;另外上发电单 元的轨道 8与下发电单元的轨道 8连接成为一条完整的轨道 8后, 方便上 发电单元的叶片 3的滑行导向, 上方的叶片 3可以通过一条轨道 8—直向 下滑行至地面, 安全可靠。 所述叶片 3的弦 32和滑轮 13组成滑行机构, 滑行机构与所述轨道 8滑动配合。 所述叶片 3上、 下两端均设有公连接机 构, 所述轨道 8上于第一轴承 5和第二轴承 6处设有母连接机构, 所述公 连接机构与所述母连接机构配合。

如图 13所示, 本实施例中, 所述公连接机构为具有安装孔的两片并排 设置的第一安装耳 15, 所述母连接机构为具有安装孔的一片第二安装 耳 14, 所述第二安装耳 14插在两片第一安装耳 15之间, 第一安装耳 15与第 二安装耳 14之间通过销轴连接固定。 叶片 3与轨道 8之间为可拆卸, 方便 起重机 4吊装叶片 3。

如图 15所示, 所述塔柱 1顶部设有起重机 4, 所述起重机 4包括回转 塔架 47、 起重臂 44、 平衡臂 45、 平衡重 46、 起重小车 43、 小车行走机构、 吊钩 42、 拉索、 起升机构 48和控制系统; 所述起重臂 44和平衡臂 45安 装在回转塔架 47上, 平衡重 46安装在平衡臂 45的一端, 小车行走机构设 置在起重臂 44上, 起重小车 43设置在小车行走机构上, 吊钩 42设置在起 重小车 43下方, 吊钩 42与所述拉索 41一端连接, 拉索 41的另一端与起 升机构 48连接。

如图 6所示, 本发明的工作方法如下:

在遭遇强风时, 通过起重机 4将叶片 3吊放到地面, 吊放的顺序为从 下往上依次吊放, 起重机 4吊放叶片 3的具体步骤如下: 起重机 4通过吊 钩 42挂叶片 3支臂 11上的吊耳 12; 然后将叶片 3上、 下两端的连接打开 使叶片 3脱离塔柱 1 ; 起重机 4将叶片 3往下吊放, 且叶片 3在下放过程 中, 叶片 3始终沿着轨道 8滑行。

由起重机 4、 可拆装的叶片 3及轨道 8组成的规避强风引起失速的装 置, 该结构简单, 能够解决在风力特别强力或者台风时, 发电机 2失速及 叶片 3折断的问题, 确保了发电机 2的安全; 另外, 起重机 4能够起到很 好的装配叶片 3的作用,尤其适合使用在高度较高的垂直轴 力发电机中。 实施例 3

如图 7所示, 一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 包括 塔柱 1、 设于塔柱 1 上的一个以上的发电单元, 本实施例中, 所述塔柱 1 上只设有两个呈上下设置的发电单元, 所述发电单元包括 Φ形叶片组、 外 转子发电机 2、 起重机 4。

如图 8所示, 所述叶片组上端设有第一轴承 5, 第一轴承 5的内圈固 定套在塔柱 1上, 叶片组上端与第一轴承 5的外圈连接; 叶片组下端设有 第二轴承 6, 第二轴承 6的内圈固定套在塔柱 1上, 叶片组下端与第二轴 承 6的外圈连接, 叶片组通过第一轴承 5和第二轴承 6与塔柱 1枢接, 叶 片组可以绕着塔柱 1 自由旋转。 所述发电机 2包括内定子 22、 外转子 21, 内定子 22固定套在塔柱 1上, 外转子 21上端与第二轴承 6的外圈连接, 外转子 21下端设有第三轴承 7, 第三轴承 7内圈固定套在塔柱 1上, 外转 子 21下端与第三轴承 7外圈连接。所述 Φ形叶片组主要由三片叶片 3组成, 所述叶片 3呈弓形, 由弦 32及对应的弧 31所构成。 所述弧 31与弦 32之 间设有两根支臂 11,所述叶片 3上、下两端与对应的支臂 11之间设有拉索 10, 支臂 11与支臂 11之间设有拉索 10, 所述支臂 11上设有若干供吊钩 42吊挂的吊耳 12, 所述弦 32上设有两个以上的滑轮 13。 发电单元中的第 一轴承 5与第三轴承 7之间设有数量与叶片 3数量相同的轨道 8, 所述轨 道 8上端通过连接法兰 9与第一轴承 5的外圈固定, 轨道 8下端通过连接 法兰 9与第三轴承 7的外圈固定, 为了巩固轨道 8的, 轨道 8的中部通过 连接法兰 9与第二轴承 6外圈连接, 使轨道 8能够牢靠的跟随发电机转子 旋转。 上发电单元中的轨道 8与下发电单元中的轨道 8不连接, 上下发电 单元独立发电。 在叶片 3停转后, 可以通过位置校准装置实现上发电单元 中的轨道 8与下发电单元中的轨道 8—一对齐, 这样一来上发电单元的轨 道 8与下发电单元的轨道 8可以连接成为一条完整的轨道 8, 方便上发电 单元的叶片 3的滑行导向, 上方的叶片 3可以通过一条轨道 8—直向下滑 行至地面, 安全可靠。 所述叶片 3的弦 32和滑轮 13组成滑行机构, 滑行 机构与所述轨道 8滑动配合。 所述叶片 3上、 下两端均设有公连接机构, 所述轨道 8上于第一轴承 5和第二轴承 6处设有母连接机构, 所述公连接 机构与所述母连接机构配合。

如图 14所示, 本实施例中, 所述公连接机构包括滑块 16、 与滑块 16 连接的动力机构 19, 所述母连接机构为具有插槽 18为安装座 17, 所述滑 块 16与所述插槽 18配合。 叶片 3与轨道 8之间为可拆卸, 方便起重机 4 吊装叶片 3。

如图 15所示, 所述塔柱 1顶部设有起重机 4, 所述起重机 4包括回转 塔架 47、 起重臂 44、 平衡臂 45、 平衡重 46、 起重小车 43、 小车行走机构、 吊钩 42、 拉索、 起升机构 48和控制系统; 所述起重臂 44和平衡臂 45安 装在回转塔架 47上, 平衡重 46安装在平衡臂 45的一端, 小车行走机构设 置在起重臂 44上, 起重小车 43设置在小车行走机构上, 吊钩 42设置在起 重小车 43下方, 吊钩 42与所述拉索 41一端连接, 拉索 41的另一端与起 升机构 48连接。

如图 9所示, 本发明的工作方法如下:

在遭遇强风时, 通过起重机 4将叶片 3吊放到地面, 吊放的顺序为从 下往上依次吊放, 起重机 4吊放叶片 3的具体步骤如下: 起重机 4通过吊 钩 42挂叶片 3支臂 11上的吊耳 12; 然后将叶片 3上、 下两端的连接打开 使叶片 3脱离塔柱 1 ; 起重机 4将叶片 3往下吊放, 且叶片 3在下放过程 中, 叶片 3始终沿着轨道 8滑行。 由起重机 4、 可拆装的叶片 3及轨道 8组成的规避强风引起失速的装 置, 该结构简单, 能够解决在风力特别强力或者台风时, 发电机 2失速及 叶片 3折断的问题, 确保了发电机 2的安全; 另外, 起重机 4能够起到很 好的装配叶片 3的作用,尤其适合使用在高度较高的垂直轴 力发电机中。 实施例 4

如图 10所示, 一种垂直轴风力发电机规避强风引起失速的装 置, 包括 塔柱 1、 设于塔柱 1 上的一个以上的发电单元, 本实施例中, 所述塔柱 1 上只设有两个呈上下设置的发电单元, 所述发电单元包括 Φ形叶片组、 外 转子发电机 2、 起重机 4。

如图 11所示, 所述叶片组上端设有第一轴承 5, 第一轴承 5的内圈固 定套在塔柱 1上, 叶片组上端与第一轴承 5的外圈连接; 叶片组下端设有 第二上轴承 6a,第二上轴承 6a的内圈固定套在塔柱 1上, 叶片组下端与第 二上轴承 6a的外圈连接,叶片组通过第一轴承 5和第二上轴承 6a与塔柱 1 枢接, 叶片组可以绕着塔柱 1 自由旋转。 所述发电机 2包括内定子 22、 外 转子 21,内定子 22固定套在塔柱 1上,外转子 21上端设有第二下轴承 6b, 外转子 21与第二下轴承 6b的外圈连接,第二下轴承 6b的内圈固定套在塔 柱 1上。 第二上轴承 6a的外圈与第二下轴承 6b的外圈之间设有联轴器 6 连接, 联轴器内设有刹车装置, 所述刹车装置包括与连接器固定的刹车盘 和与塔柱固定的液压刹车块, 所述刹车块与所述刹车盘配合。外转子 21下 端设有第三轴承 7, 第三轴承 7内圈固定套在塔柱 1上, 外转子 21下端与 第三轴承 7外圈连接。 所述 Φ形叶片组主要由三片叶片 3组成, 所述叶片 3呈弓形, 由弦 32及对应的弧 31所构成。 所述弧 31与弦 32之间设有两 根支臂 11, 所述叶片 3上、 下两端与对应的支臂 11之间设有拉索 10, 支 臂 11与支臂 11之间设有拉索 10, 所述支臂 11上设有若干供吊钩 42吊挂 的吊耳 12, 所述弦 32上设有两个以上的滑轮 13。 发电单元中的第一轴承 5与第三轴承 7之间设有数量与叶片 3数量相同的轨道 8,所述轨道 8上端 通过连接法兰 9与第一轴承 5的外圈固定, 轨道 8下端通过连接法兰 9与 第三轴承 7的外圈固定, 为了巩固轨道 8的, 轨道 8的中部通过连接法兰 9与第二上轴承 6a的外圈连接,使轨道 8能够牢靠的跟随发电机转子旋转。 上发电单元中的轨道 8与下发电单元中的轨道 8不连接, 上下发电单元独 立发电。 在叶片 3停转后, 可以通过位置校准装置实现上发电单元中的轨 道 8与下发电单元中的轨道 8—一对齐, 这样一来上发电单元的轨道 8与 下发电单元的轨道 8可以连接成为一条完整的轨道 8, 方便上发电单元的 叶片 3的滑行导向, 上方的叶片 3可以通过一条轨道 8—直向下滑行至地 面, 安全可靠。 所述叶片 3的弦 32和滑轮 13组成滑行机构, 滑行机构与 所述轨道 8滑动配合。 所述叶片 3上、 下两端均设有公连接机构, 所述轨 道 8上于第一轴承 5和第二上轴承 6a处设有母连接机构,所述公连接机构 与所述母连接机构配合。

如图 14所示, 本实施例中, 所述公连接机构包括滑块 16、 与滑块 16 连接的动力机构 19, 所述母连接机构为具有插槽 18为安装座 17, 所述滑 块 16与所述插槽 18配合。 叶片 3与轨道 8之间为可拆卸, 方便起重机 4 吊装叶片 3。

如图 15所示, 所述塔柱 1顶部设有起重机 4, 所述起重机 4包括回转 塔架 47、 起重臂 44、 平衡臂 45、 平衡重 46、 起重小车 43、 小车行走机构、 吊钩 42、 拉索、 起升机构 48和控制系统; 所述起重臂 44和平衡臂 45安 装在回转塔架 47上, 平衡重 46安装在平衡臂 45的一端, 小车行走机构设 置在起重臂 44上, 起重小车 43设置在小车行走机构上, 吊钩 42设置在起 重小车 43下方, 吊钩 42与所述拉索 41一端连接, 拉索 41的另一端与起 升机构 48连接。

如图 12所示, 本发明的工作方法如下:

在遭遇强风时, 通过起重机 4将叶片 3吊放到地面, 吊放的顺序为从 下往上依次吊放, 起重机 4吊放叶片 3的具体步骤如下: 起重机 4通过吊 钩 42挂叶片 3支臂 11上的吊耳 12; 然后将叶片 3上、 下两端的连接打开 使叶片 3脱离塔柱 1 ; 起重机 4将叶片 3往下吊放, 且叶片 3在下放过程 中, 叶片 3始终沿着轨道 8滑行。

由起重机 4、 可拆装的叶片 3及轨道 8组成的规避强风引起失速的装 置, 该结构简单, 能够解决在风力特别强力或者台风时, 发电机 2失速及 叶片 3折断的问题, 确保了发电机 2的安全; 另外, 起重机 4能够起到很 好的装配叶片 3的作用,尤其适合使用在高度较高的垂直轴 力发电机中。