[发明专利]一种风力发电系统全桁架结构

说明书

一种风力发电系统全桁架结构，包括塔架和风电叶片，所述风电叶片包括叶茎部以及沿叶茎部向两侧延伸出的叶框架；所述塔架、叶茎部和叶框架均为桁架结构。本发明一方面通过设置全桁架结构，在减轻重量的前提下，还能大大提高强度，具备很强的抗弯扭力，在强风下也能保持一定的稳定性；而且节省材料，降低成本；另一方面，能够消除整个骨架正反向受力的疲劳影响，又能减少叶茎部在风力作用下的摆动，使整个风电叶片能够抵抗住强风的冲击力。

技术领域

本发明涉及一种风力发电系统，特别是一种风力发电系统全桁架结构。

背景技术

现有的风力发电系统，通常是在塔架上设置主机座，主机座上设有发电机组，发电机组通过轴承座和主轴与轮毂连接，再由轮毂连接风电叶片。现有风力发电系统的整个骨架通常由不同的结构组成，例如塔架采用桁架结构或者柱体结构，风电叶片则主要采用玻璃钢制成曲面流线型叶片，并在叶片的腔体内设置骨架，如加强筋、锥形体等。然而这种结构在强风下很容易将叶片折断，因此现有的大型风机都是在强风时强制关闭发电机组，阻止风力发电。

针对上述缺陷，本发明亟需设计一种全新的能够在强风下也能进行发电的风力发电机，并且在提高捕风量的基础之上，还能保证整个骨架的轻量化和强度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种重量轻，抗弯扭力强，捕风量大，抗疲劳的风力发电系统全桁架结构。

本发明的技术方案是：一种风力发电系统全桁架结构，包括塔架和风电叶片，所述风电叶片包括叶茎部以及沿叶茎部向两侧延伸出的叶框架；所述塔架、叶茎部和叶框架均为桁架结构。

进一步，所述叶茎部的一端连接轮毂，另一端为叶茎尖部。

进一步，所述轮毂也为桁架结构，且轮毂桁架上延伸出至少一个轮毂尖。

进一步，所述叶框架包括沿叶茎部向两侧延伸出的多个间隔排列的水平桁架，水平桁架之间连接有纵杆。

进一步，水平桁架上连接有窗扇，窗扇包括窗框和设于窗框上的页板；或者页板的至少一面设有太阳能电池片。

进一步，所述窗扇与水平桁架之间转动连接，能够绕水平桁架打开或闭合。

进一步，所述轮毂包括轮毂桁架，叶茎部与轮毂桁架连接，轮毂桁架的至少一面设有轮毂尖。

进一步，所述轮毂经主轴与发电机组连接，所述主轴上设有多个制动柱，主轴的下方在与制动柱相对应的位置设有限位座，限位座的两侧设有孔，当制动柱进入限位座后，通过从所述孔中插入限位销并穿过制动柱来锁住主轴。

进一步，所述塔架内设有用于储存风力发电系统的发电机富余电能的储能装置，储能装置高温水储能或者氢储能装置。

进一步，所述叶茎部与叶框架之间、叶框架的各个水平桁架之间、以及叶茎部/叶框架与轮毂之间均设有拉紧体。

本发明的有益效果：通过设置全桁架结构，在减轻重量的前提下，还能大大提高强度，具备很强的抗弯扭力，在强风下也能保持一定的稳定性；而且节省材料，降低成本。通过设置轮毂尖，在叶茎部与叶框架之间、叶框架的各个水平桁架之间、以及叶茎部/叶框架与轮毂尖之间均设置拉紧体，既能够消除整个骨架正反向受力的疲劳影响，又能减少叶茎部在风力作用下的摆动，使整个风电叶片能够抵抗住强风的冲击力。再者，叶茎部和叶框架的桁架通过采用空心管拼接形成，能够进一步减轻重量，即使在强风中，也能够保持一定的抗弯和抗扭强度。可以说，本发明能够将风电叶片做宽，大大提高捕风量，而且即使增大尺寸，叶片的重量也能跟传统风叶重量相差不大。

附图说明

图1是本发明实施例1风电叶片的为四片的整体结构示意图；

图2是图1所示实施例1轮毂处的放大图；

图3是本发明实施例1风电叶片的为两片的整体结构示意图；