[发明专利]一种风力发电机构及其装配方法

权利要求书

1.一种风力发电机构的装配方法，所述的风力发电机构包括支撑架系统、发电系统、叶轮旋转系统；所述的支撑架系统包括三角底板、圆柱支架，其中，所述的三角底板的中部设有螺纹孔，所述的圆柱支架底部的螺纹段与所述的螺纹孔连接；所述的发电系统位于所述的支撑架系统上方，所述的发电系统包括转轴支撑盘下盘、转轴支撑盘上盘、第一滚动轴承，所述的转轴支撑盘下盘和所述的转轴支撑盘上盘通过传动转轴连接，所述的传动转轴上还通过联轴器匹配有发电机，所述的叶轮旋转系统位于所述的发电系统的上方，所述的叶轮旋转系统包括叶片单元、十字转盘下盘、十字转盘上盘、垂直支架，所述的十字转盘下盘由两个下支臂呈“十”字构成，所述的十字转盘上盘由两个上支臂呈“十”字构成，上支臂和下支臂的对应位置处均设有多个定位孔，所述的叶片单元的两端均与上支臂和下支臂的定位孔连接，所述的垂直支架的两端均与上支臂和下支臂的定位孔连接，从而位于所述的十字转盘下盘和所述的十字转盘上盘之间；所述的支撑架系统还包括螺纹锁固环，所述的螺纹锁固环位于所述的三角底板中部的上方，所述的圆柱支架底部的螺纹段穿过所述的螺纹锁固环与所述的螺纹孔连接；所述的十字转盘下盘的两个下支臂由转轴锁固下盘固定，所述的十字转盘上盘的两个上支臂由转轴锁固上盘固定，所述的转轴锁固下盘与所述的转轴锁固上盘之间连接有中心转轴；所述的十字转盘下盘和所述的十字转盘上盘上均设有角度定位柱；所述的叶片单元由叶片组成，所述的叶片为内凹外凸翼型叶片，所述的叶片的上下两端均设有叶片旋转轴，所述的叶片旋转轴通过第二滚动轴承与上支臂和下支臂的定位孔连接，所述的叶片数量为8个，所述的叶片全长为200mm，所述的叶片旋转轴的长为8mm并且直径为3.6mm，所述的叶片能够进行幅度0°到90°的自转摆动，其中，达到0°代表受阻升推动，达到90°代表受升力推动，叶片凸面处安装有角度限位器；所述的垂直支架包括多个竖直定位杆，每个所述的竖直定位杆连接在上支臂和下支臂的定位孔之间；所述的十字转盘上盘和所述的十字转盘下盘上还分别对应设有上下圆形挡风板；所述的叶片的活动式结构使风力作用于迎风面时，能够降低传统固定型叶轮运转时所产生的阻抗；可接受任何风向的风力，可适应不同重心的风力情况，顺向风运转时能够增加迎风面面积，使受风量大幅提升叶轮的阻升扭力为目的，相反，逆向风可增加更多叶片切线力，产生更大的升力状态，能够降低运转时的流场干扰；所述的风力发电机构能够进行风洞性能检测仿真测试，测试系统包括4KW轴流式鼓风机、转速器、风速仪、三用电表、整流器、2×7W的LED灯泡，所述的测试系统为一个低转速、高扭力及吸入式的轴流马达风洞，所述的测试系统能够进行叶轮顺向及逆向运转两个部分做发电性能量测试，当所述的4KW轴流式鼓风机风口直径为630mm，所述的4KW轴流式鼓风机距离所述的叶轮旋转系统860mm处的最大风速为7.1m/s时，所述的叶片单元顺向及逆向运转的平均转速分别为38.7rpm及34.6rpm，风能功率转换至机械功率使系统产生机械功率系数为Cp1，由机械功转换至电能功率使系统产生电能功率系数为Cp2，将机械功率系数Cp1与电能功率系数Cp2相乘得到总功率系数，所述的叶轮旋转系统进行顺向旋转时，连接负载的所述的叶片平均转速为38.7rpm，机械功的总力矩为9.085N.m，输入电能功率11.75W ，输出总功率系数17.45%；所述的叶轮旋转系统进行逆向旋转时，连接负载的所述的叶片平均转速为34.6rpm，机械功的总力矩为7.125N.m，输入电能功率10.87W，输出总功率系数16.45%；

其特征在于，所述的风力发电机构的装配方法包括如下步骤：

(1)、先将三角底板放置于地面水平处，再将圆柱支架底部螺纹段与三角底板中央的螺纹孔进行螺纹连接，然后再把螺纹锁固环从上至下套入圆柱支架并与圆柱支架的底部螺纹段连接；

(2)、接着把第一滚动轴承嵌至转轴支撑盘下盘，将传动转轴与转轴支撑盘上盘通过第一连接件连接，其中第一滚动轴承为深沟球滚子轴承；

(3)、把转轴支撑盘上盘与传动转轴组合形成的组合体穿过第一滚动轴承，与第一滚动轴承形成装配；

(4)、接着将发电机与发电机底盘进行结合，用联轴器将发电机与传动转轴匹配连接；

(5)、再将发动机外壳盖过发电机、传动转轴，并与转轴支撑下盘进行固定，然后把整个发电系统与圆柱支架进行连接；

(6)、使用两个下支臂呈“十”字的构成十字转盘下盘，将转轴锁固下盘锁于十字转盘下盘的中心；

(7)、接着使用第二连接件把十字转盘下盘与转轴支撑盘上盘进行连接；

(8)、把中心转轴下端嵌至转轴锁固下盘的中心位置，而上端则嵌在转轴锁固上盘的中心位置；

(9)、使用两个上支臂呈“十”字的构成十字转盘上盘，接下来把十字转盘上盘与转轴锁固上盘进行锁合；

(10)、将竖直定位杆通过第三连接件连接在十字转盘下盘的下支臂和十字转盘上盘的上支臂指定的定位孔之间；

(11)、准备八支叶片，将第二滚动轴承安装于每个叶片两端的叶片旋转轴处，然后将第二滚动轴承安装在十字转盘下盘的下支臂和十字转盘上盘的上支臂指定的定位孔中，从而将叶片安装于十字转盘下盘和十字转盘上盘上，其中第二滚动轴承为圆柱滚子轴承；

(12)、将叶片与十字转盘下盘和十字转盘上盘组合完成后，于每个叶片凸面处加装角度限位器；

(13)、在十字转盘下盘和十字转盘上盘的端面处均包覆上橡胶垫；

(14)、完成风力发电机构的装配，将装配完毕的风力发电机构移送至指定位置。