一种垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组的制作方法

本发明涉及风力发电机组，具体为一种垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组。

背景技术：

1、大型垂直轴风力发电机组上(1兆瓦以上机组)，多层式风轮风力发电机组正常水平方向运转时受地球大气层自然风力推动下由风能转化为机械能，由机械能转化为电能，自然风在运动时受诸多因素的影响，风速或大或小或高或低，风电机组在设计制造时，电机的转速有限定值，变流器也有限定值，在风速不受控的情况下须有效保护风电机组的重要部件，在有效提高发电效率的情况下同时要保护机组设备，由于大型垂直轴风力发电机组风轮较多(8-16个)风轮直经较大，单个风轮自重较重，使得垂直轴风力发电机组防风力损坏的难度加大。中国专利号为：cn104696165b公开了《一种展翼减振式垂直轴风力发电机组》，该专利中每组风叶支架与立柱通过枢轴可转动地连接，能在运转状态根据离心力的大小自动调整风叶单元重心位置，实现自平衡；同时，由于风轮组绕发电机的电机轴旋转时，升力型叶片位置及受风角度引起的风压变化会使得发电机组产生振动，本发明中的风叶支架与支架接头可伸缩连接，其伸缩方向与风压的方向一致，在风叶上的风压产生变化时，能有效减振，从根本上避免机组产生振动。

2、现有的垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，由于结构设计缺陷，存在如何在风力不受控的情况下有效保护风电机组的发电部件，以及如何在对发电部件进行防护的同时有效提高发电机组的发电效率的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，解决了上述背景技术中所提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，包括底座，所述底座的顶部固定连接有支撑台；还包括：

3、发电支撑机构，所述发电支撑机构的底部固定安装在支撑台顶部的中部位置，所述发电支撑机构内侧面的底部固定连接有第一发电机，所述发电支撑机构的表面固定连接有导滑台；

4、受力转动机构，所述受力转动机构的内侧面固定安装在发电支撑机构表面的中部位置，所述受力转动机构用于自然风能转化为机械转动能以及风力不可控时第一发电机的减速防护，所述发电支撑机构用于受力转动机构机械能转化为电能进行储存以及风力不可控时第一发电机的柔性止停；

5、其中所述发电支撑机构包括支撑柱和减振组件，所述支撑柱表面的上方位置固定连接有第一内齿筒，所述第一发电机的顶部固定连接有第二内齿筒，所述第一内齿筒与第二内齿筒之间的位置转动连接有转动组件，所述第一发电机的输入端固定连接有齿轮套筒，所述转动组件用于受力转动机构的机械能传递至第一发电机转化为电能，所述减振组件用于风力不可控时第一发电机的柔性止停。

6、优选的，所述发电支撑机构还包括双齿轮杆，所述双齿轮杆表面的中部位置转动安装在转动组件的内侧面，所述第一内齿筒与第二内齿筒的内侧面与双齿轮杆的表面啮合，气体流过受力转动机构时对其进行推动，转动组件对受力转动机构进行转动支撑，导滑台对受力转动机构的顶部和底部进行支撑，从而使得其转动时更加稳定，转动组件在第一内齿筒与第二内齿筒之间的位置转动，双齿轮杆、第一内齿筒以及齿轮套筒的表面相互啮合，双齿轮杆随转动组件转动。

7、优选的，所述转动组件包括转动壳，所述转动壳的顶部和底部固定连接有内凹壳，所述转动壳的表面与第二内齿筒的表面转动连接。

8、优选的，所述转动组件还包括球体，所述球体的表面在内凹壳的内侧面滚动连接，所述转动壳的内侧面固定连接有内嵌板，第一内齿筒与第二内齿筒的内侧面均设置有齿面，第一内齿筒与第二内齿筒相对面均设置有凹槽，内嵌板对双齿轮杆的中部位置进行转动支撑，风力较大时，固定板被气缸带动向下移动，橡胶壳的底部对双齿轮杆进行止停，从而防止双齿轮杆转动过快而损坏。

9、优选的，所述减振组件包括气缸，所述气缸的表面固定安装在第一内齿筒内侧面的上方位置，所述气缸的输出端固定连接有固定板。

10、优选的，所述减振组件还包括橡胶壳，所述橡胶壳的顶部固定安装在固定板的底部，所述橡胶壳底部靠近边缘的位置设置有内凹槽。

11、优选的，所述受力转动机构包括稳固架，所述稳固架表面的中部位置固定安装在转动组件的表面，所述稳固架的顶部和底部均转动连接有转动辊，所述稳固架的顶部和底部均固定连接有限位环，支撑柱的底端穿过齿轮套筒且固定安装在第一发电机的表面，风力较小时，受力组件与调节组件固定连接，此时，气体流过受力组件时对其推动，稳固架和限位环被推动随受力组件旋转，使得稳固架随转动组件绕轴线转动，齿面之间的啮合使得齿轮套筒将机械能转化为第一发电机的电能进行储存。

12、优选的，所述受力转动机构还包括调节组件，所述调节组件固定安装在限位环的表面，所述调节组件的表面转动连接有受力组件，所述调节组件的顶部固定连接有连通管。

13、优选的，所述调节组件包括固定筒，所述固定筒的底部固定安装在限位环的顶部，所述固定筒的底部固定连接有导滑筒，导滑筒对转动环进行转动支撑，风力较小时，齿面柱的表面与导滑筒的内侧面啮合，受力弧板与固定筒相对固定，气体流过受力弧板时，受力弧板以及限位环均被推动绕限位环的轴线旋转，机械能被转化为电能并利用第一发电机进行储存，风力较大时，限位环以及稳固架被停止转动。

14、优选的，所述调节组件还包括第二发电机，所述第二发电机的输入端固定连接有内齿管，所述内齿管与导滑筒的内侧面均设置有齿面。

15、优选的，所述受力组件包括受力弧板，所述受力弧板的内侧面固定连接有肋板，所述受力弧板内侧面的顶部和底部均固定连接有转动环，所述转动环的内侧面转动安装在导滑筒的表面。

16、优选的，所述受力组件还包括伸缩缸，所述伸缩缸的表面固定安装在受力弧板内侧面的中部位置，所述伸缩缸的输出端固定连接有齿面柱，第一发电机以及第二发电机均为该设备的发电部件，风力较小时，第二发电机不与受力弧板相连，受力弧板收到气体推动后以限位环的轴线为中心旋转，双齿轮杆与齿轮套筒的表面啮合，第一发电机将齿轮套筒的转动能转化为电能进行储存，风力较大至不可控时，气缸带动橡胶壳靠近双齿轮杆。

17、本发明提供了一种垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组。具备以下有益效果：

18、1、该垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，第一内齿筒固定状态下，齿轮套筒的齿轮端转动，而齿轮套筒的底端与第一发电机的输入端连接，从而将机械转动能转化为第一发电机的电能机械输出，风力过大时，减振组件嵌入至两个双齿轮杆之间的位置，从而对双齿轮杆进行止停，转动组件停止转动，从而防止第一发电机过载转动，解决了如何在风力不受控的情况下有效保护风电机组的发电部件的问题。

19、2、该垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，风力较小时，转动壳受推动旋转，球体凸出部位在凹槽内滚动，转动壳转动时，利用球体的滚动摩擦替代了两面相对滑动的滑动摩擦，使得转动壳转动时的机械能最大效率地转化为电能进行储存，双齿轮杆的两端均设置有齿轮端，且该齿轮端以转动壳为中心对称分布，使得转动壳转动时顶部和底部均匀受力，摩擦阻力有效被降低从而使得风力转化为电能的效率更高。

20、3、该垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，风力较大时，减振组件嵌入至双齿轮杆之间的位置，从而对稳固架进行柔性止停，受力组件的顶端和底端延伸至调节组件的内侧面，此时，气体流过受力组件时，受力组件绕调节组件的轴线转动，调节组件将受力组件的自转转化为电能进行储存，风能被分散后有效降低其对发电部件的损坏，解决了如何在对发电部件进行防护的同时有效提高发电机组的发电效率的问题。

21、4、该垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，伸缩缸带动齿面柱穿过导滑筒，齿面柱延伸至第二发电机的内侧面，且内齿管的内侧面与齿面柱的表面啮合，肋板固定安装在受力弧板的内侧面，肋板对伸缩缸进行支撑，同时，肋板有效加强了受力弧板的抗刚性冲击的能力，受力弧板受气体推动时，转动环在导滑筒的表面转动，第二发电机将分散后的风能转化为电能进行储存，相较于直接停止机组运行，能够充分提高风能发电效率。

22、5、该垂直轴带有柔性减速系统的风力发电机组，双齿轮杆被弹性止停，该过程中，稳固架的转动阻力迅速增大，而不是完全刚性止停，能够有效防止惯性导致稳固架断裂的问题，齿轮套筒柔性止停后，齿面柱被带动与内齿管配合，受力弧板绕第二发电机转动，第二发电机将电力通过连通管导出，将风力分散后进行发电，能够在不降低风能发电的情况下对发电部件进行有效防护。