導(dǎo)流罩、葉輪組件及風(fēng)力發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)流罩、葉輪組件及風(fēng)力發(fā)電裝置。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的導(dǎo)流罩包括導(dǎo)流罩本體、測(cè)風(fēng)裝置和連接部件；所述連接部件包括第一端和第二端；所述導(dǎo)流罩本體的前端設(shè)置有開孔，所述第一端通過所述開孔穿入所述導(dǎo)流罩本體的內(nèi)部；所述第二端設(shè)置在所述導(dǎo)流罩本體的外部，并與所述測(cè)風(fēng)裝置固定連接。本發(fā)明的測(cè)風(fēng)裝置伸出導(dǎo)流罩前端，在風(fēng)力發(fā)電裝置的葉輪的前方檢測(cè)來流風(fēng)，能夠測(cè)得葉輪前方較為真實(shí)的風(fēng)速、風(fēng)向及其他參數(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，優(yōu)化發(fā)電控制策略，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的最大利用。
【專利說明】
導(dǎo)流罩、葉輪組件及風(fēng)力發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)流罩、葉輪組件及風(fēng)力發(fā)電裝置，尤其是帶有測(cè)風(fēng)裝置的導(dǎo)流罩、葉 輪組件及風(fēng)力發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，通常采用動(dòng)量葉素理論描述風(fēng)力發(fā)電裝置的葉輪前后的風(fēng)速及壓力分布。 但是，精確測(cè)量來流風(fēng)參數(shù)，則對(duì)于優(yōu)化風(fēng)電風(fēng)力發(fā)電裝置的發(fā)電控制策略、提高發(fā)電量具 有重要意義。
[0003] 現(xiàn)有的測(cè)風(fēng)裝置通常安裝在機(jī)艙罩上，機(jī)艙罩位于葉輪上的葉片后方，因而測(cè)風(fēng) 裝置也位于葉片后方。來流風(fēng)通過葉輪將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。葉輪旋轉(zhuǎn)將改變來流風(fēng) 的速度和方向，從而使得下游流場(chǎng)中距離葉輪截面越近的截面，速度損失越大。此外，尾流 及氣流經(jīng)過導(dǎo)流罩和機(jī)艙罩時(shí)存在加速現(xiàn)象。這些原因?qū)е滤鶞y(cè)的風(fēng)速不準(zhǔn)確，從而不能 向風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提供準(zhǔn)確的風(fēng)速、風(fēng)向等參數(shù)，直接影響了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，造成一 定的能源浪費(fèi)。CN105134490A公開了一種提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的方法，通過將激光雷 達(dá)的風(fēng)況信號(hào)引入控制系統(tǒng)來解決傳統(tǒng)風(fēng)杯和風(fēng)向標(biāo)測(cè)風(fēng)準(zhǔn)確性差、可靠性低等缺點(diǎn)，但 是其依然將測(cè)風(fēng)裝置設(shè)置在葉片的后方(背風(fēng)方向上）。
[0004] 綜上，目前風(fēng)力發(fā)電裝置的測(cè)風(fēng)裝置在結(jié)構(gòu)和使用上存在明顯的不足，亟待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置的導(dǎo)流罩，其可以精確測(cè)量來流風(fēng) 參數(shù)。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置的葉輪組件，其不影響來流風(fēng)參 數(shù)的測(cè)定。
[0007] 本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其可以提高發(fā)電效果，使得風(fēng) 能利用最大化。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)的發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)如下技術(shù)方案可以實(shí) 現(xiàn)上述目的。
[0009] 本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置的導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩包括導(dǎo)流罩本體、測(cè)風(fēng)裝置 和連接部件;所述連接部件包括第一端和第二端;所述導(dǎo)流罩本體的前端設(shè)置有開孔，所述 第一端通過所述開孔穿入所述導(dǎo)流罩本體的內(nèi)部;所述第二端設(shè)置在所述導(dǎo)流罩本體的外 部，并與所述測(cè)風(fēng)裝置固定連接。作為本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述導(dǎo)流罩本體內(nèi)設(shè)置 有導(dǎo)流罩腔體，所述第一端通過所述開孔穿入所述導(dǎo)流罩腔體中。
[0010]在本發(fā)明的導(dǎo)流罩中，所述連接部件和所述導(dǎo)流罩本體之間可以采用軸承連接。 作為優(yōu)選，所述的軸承連接為自密封的軸承連接。
[0011]在本發(fā)明的導(dǎo)流罩中，所述導(dǎo)流罩還可以包括設(shè)置在所述開孔周圍的增強(qiáng)部件。 所述的增強(qiáng)部件可以為增強(qiáng)板或加固板。本發(fā)明的開孔為外凸式開孔或內(nèi)凹式開孔，優(yōu)選 為內(nèi)凹式開孔。作為優(yōu)選，開孔處設(shè)有軸套，用于支承所述連接部件。
[0012] 在本發(fā)明的導(dǎo)流罩中，所述連接部件的第二端設(shè)置有避雷針座;所述連接部件與 所述避雷針座是一體成型的或者固定連接的，優(yōu)選為一體成型的。在本發(fā)明中，上述固定連 接的方式可以為焊接、鉚接、螺紋連接、螺栓連接、鍵銷連接、彈性卡扣連接、插接等，還可以 為法蘭連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述固定連接為法蘭連接，但不限于此。
[0013] 在本發(fā)明的導(dǎo)流罩中，所述測(cè)風(fēng)裝置包括密度儀座和風(fēng)速風(fēng)向儀座;所述密度儀 座和風(fēng)速風(fēng)向儀座分別與所述避雷針座固定連接，或者所述密度儀座、風(fēng)速風(fēng)向儀座和避 雷針座是一體成型的;所述密度儀座、風(fēng)速風(fēng)向儀座、避雷針座和連接部件一起形成完整的 腔體，所述腔體用于布置線纜。上述線纜包括但不限于密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針的線 纜。在本發(fā)明中，上述固定連接的方式可以為焊接、鉚接、螺紋連接、螺栓連接、鍵銷連接、彈 性卡扣連接、插接等，還可以為法蘭連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述密度儀座、 風(fēng)速風(fēng)向儀座與避雷針座之間的固定連接方式優(yōu)選為法蘭連接，但不限于此。
[0014] 在本發(fā)明的導(dǎo)流罩中，所述導(dǎo)流罩還包括密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針;所述密度 儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針分別安裝在所述密度儀座、所述風(fēng)速風(fēng)向儀座和所述避雷針座上。 本發(fā)明的密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的那些，還可以采用 CN205003171U公開的測(cè)風(fēng)儀。
[0015] 在本發(fā)明的導(dǎo)流罩中，所述連接部件可以包括至少兩根連接桿，所述至少兩根連 接桿之間固定連接。作為優(yōu)選，所述連接部件可以包括至少三根連接桿，所述至少三根連接 桿之間固定連接。在本發(fā)明中，上述固定連接的方式可以為不可拆固定連接或可拆固定連 接。不可拆固定連接包括但不限于焊接、鉚接、粘接;可拆固定連接包括但不限于螺紋連接、 螺栓連接、鍵銷連接、彈性卡扣連接、插接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述固定連接 為可拆固定連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述固定連接為法蘭連接。例如，通過 螺栓將兩個(gè)法蘭固定在一起。采用上述連接部件，可以實(shí)現(xiàn)在高空安裝，從而防止在吊裝葉 輪組件時(shí)損壞測(cè)風(fēng)裝置。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的導(dǎo)流罩的連接部件可以包括第一連接 桿、第二連接桿和第三連接桿;第一連接桿和第二連接桿均設(shè)置在所述導(dǎo)流罩本體的內(nèi)部； 第一連接桿的一端與第二連接桿的一端固定連接;第三連接桿的一端通過所述開孔穿入所 述導(dǎo)流罩本體的內(nèi)部，并與第二連接桿的另一端固定連接，第三連接桿的另一端設(shè)置在所 述導(dǎo)流罩本體的外部，并與所述測(cè)風(fēng)裝置固定連接。作為優(yōu)選，連接部件的第一端設(shè)置在第 一連接桿上;連接部件的第二端設(shè)置在第三連接桿上。這樣的設(shè)置有利于連接部件的組裝 和運(yùn)輸，并且可以避免連接部件過長(zhǎng)而強(qiáng)度降低。在本發(fā)明中，第一連接桿、第二連接桿和 第三連接桿的固定連接方式如前所述，這里不再贅述。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，第一連接桿、第二連接桿和第三連接桿的固定 連接方式為法蘭連接。在本發(fā)明中，連接部件的總長(zhǎng)度可以為3~8m，優(yōu)選為5~6m。第一連 接桿、第二連接桿和第三連接桿的長(zhǎng)度可以相同，也可以不同；可以均為1~3m，優(yōu)選均為 1.5~2m。作為優(yōu)選，第三連接桿的直徑要略大于第一連接桿、第二連接桿的直徑。
[0018] 在本發(fā)明的導(dǎo)流罩中，所述第三連接桿和所述導(dǎo)流罩本體之間可以采用軸承連 接。作為優(yōu)選，所述的軸承連接為自密封的軸承連接。
[0019] 本發(fā)明也提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置的葉輪組件，所述葉輪組件包括葉片和本發(fā)明所 述的導(dǎo)流罩，所述葉片安裝在所述導(dǎo)流罩上，所述測(cè)風(fēng)裝置設(shè)置在葉片的前方(注:在來風(fēng) 方向上），優(yōu)選為正前方。在本發(fā)明中，葉片的數(shù)量和形狀并沒有特別限制，可以為3~8個(gè)， 優(yōu)選為3~5個(gè)。本發(fā)明的所述測(cè)風(fēng)裝置設(shè)置在來風(fēng)方向上，避免了旋轉(zhuǎn)葉輪的干擾，因而有 利于準(zhǔn)確測(cè)定來流風(fēng)的參數(shù)。
[0020] 本發(fā)明還提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括上述葉輪組件、機(jī)艙罩 和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組;所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)置在所述機(jī)艙罩內(nèi)；所述葉輪組件設(shè)置在所述機(jī)艙 罩的一側(cè);所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上設(shè)置有滑環(huán)，用于將所述葉輪組件的連接部件與所述風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組固定連接。本發(fā)明的滑環(huán)優(yōu)選為雙管滑環(huán)。
[0021] 本發(fā)明將測(cè)風(fēng)裝置設(shè)置在導(dǎo)流罩本體上，進(jìn)而將測(cè)風(fēng)裝置安裝在風(fēng)力發(fā)電裝置的 葉輪組件前方的來風(fēng)方向。本發(fā)明的測(cè)風(fēng)裝置伸出導(dǎo)流罩前端，在風(fēng)力發(fā)電裝置的葉輪的 前方檢測(cè)來流風(fēng)，能夠測(cè)得葉輪前方較為真實(shí)的風(fēng)速、風(fēng)向及其他參數(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提 供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，優(yōu)化發(fā)電控制策略，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的最大利用。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，連 接部件包括多個(gè)連接桿，這樣的導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，便于在高空安裝維護(hù)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選 實(shí)施方案，所述密度儀座、風(fēng)速風(fēng)向儀座、避雷針座和連接部件一起形成完整的腔體，便于 穿線。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】的導(dǎo)流罩示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明如下：
[0024] 1、第一連接桿;2、第二連接桿;3、第三連接桿;4、滑環(huán);5、加強(qiáng)板;6、密度儀座;7、 風(fēng)速風(fēng)向儀座;8、避雷針座;9、軸套;10、導(dǎo)流罩本體。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于 此。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 圖1給出了本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】的導(dǎo)流罩示意圖。本發(fā)明的導(dǎo)流罩包括導(dǎo) 流罩本體10，導(dǎo)流罩本體10的前端設(shè)置有內(nèi)凹式開孔，在所述開孔的周圍設(shè)置有加強(qiáng)板5， 這樣可以增加導(dǎo)流罩的強(qiáng)度。導(dǎo)流罩本體10的開孔處設(shè)置有軸套9,用于支承連接部件。 [0028]本發(fā)明的導(dǎo)流罩的連接部件包括第一連接桿1、第二連接桿2和第三連接桿3;第一 連接桿1和第二連接桿2均設(shè)置在所述導(dǎo)流罩本體10的內(nèi)部。第一連接桿1的一端與第二連 接桿2的一端固定連接;第一連接桿1的另一端固定在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的滑環(huán)4上。第三連接桿 3的一端通過所述開孔處的軸套9穿入所述導(dǎo)流罩本體10的內(nèi)部，并與第二連接桿2的另一 端固定連接，第三連接桿3的另一端設(shè)置在所述導(dǎo)流罩本體10的外部。第三連接桿3和導(dǎo)流 罩本體10之間采用自密封的軸承連接。
[0029] 本發(fā)明的導(dǎo)流罩還包括密度儀座6、風(fēng)速風(fēng)向儀座7和避雷針座8。避雷針座8設(shè)置 在第三連接桿3上，并且二者一體成型。密度儀座6和風(fēng)速風(fēng)向儀座7分別與避雷針座8通過 法蘭連接。密度儀座6、風(fēng)速風(fēng)向儀座7、避雷針座8和連接部件(第一連接桿1、第二連接桿2 和第三連接桿3)-起形成完整的腔體，所述腔體用于布置密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針的 線纜。
[0030] 本發(fā)明的導(dǎo)流罩還包括密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針（圖中未示出）。密度儀、風(fēng)速 風(fēng)向儀和避雷針分別安裝在所述密度儀座6、所述風(fēng)速風(fēng)向儀座7和所述避雷針座8上，從而 形成帶有測(cè)風(fēng)裝置的導(dǎo)流罩A。
[0031] 在高空安裝過程中，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的外部安裝機(jī)艙罩，在機(jī)艙罩的一側(cè)安裝葉 輪組件（圖中未示出）。葉輪組件包括導(dǎo)流罩本體10和安裝在其上的三個(gè)葉片（圖中未示 出）。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上設(shè)置有滑環(huán)4,將第一連接桿1固定連接在滑環(huán)4上。將第三連接桿3穿 過導(dǎo)流罩本體10前端的開孔處的軸套9;將第一連接桿1、第二連接桿2和第三連接桿3通過 法蘭固定連接在一起。然后，將密度儀座6和風(fēng)速風(fēng)向儀座7分別與第三連接桿3上的避雷針 座8通過法蘭連接;最后將密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針（圖中未示出）分別安裝在密度儀座 6、風(fēng)速風(fēng)向儀座7和避雷針座8上，從而形成本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置。
[0032] 實(shí)施例2~5
[0033] 根據(jù)實(shí)施例1，并按照表1給出的參數(shù)調(diào)整導(dǎo)流罩的結(jié)構(gòu)，獲得導(dǎo)流罩B~E。
[0034]
[0035] 本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種風(fēng)力發(fā)電裝置的導(dǎo)流罩，其特征在于:所述導(dǎo)流罩包括導(dǎo)流罩本體、測(cè)風(fēng)裝置和 連接部件;所述連接部件包括第一端和第二端;所述導(dǎo)流罩本體的前端設(shè)置有開孔，所述第 一端通過所述開孔穿入所述導(dǎo)流罩本體的內(nèi)部;所述第二端設(shè)置在所述導(dǎo)流罩本體的外 部，并與所述測(cè)風(fēng)裝置固定連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流罩，其特征在于:所述連接部件和所述導(dǎo)流罩本體之間采 用軸承連接，所述的軸承連接為自密封的軸承連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流罩，其特征在于:所述導(dǎo)流罩還包括設(shè)置在所述開孔周圍 的增強(qiáng)部件;所述開孔為外凸式開孔或內(nèi)凹式開孔。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流罩，其特征在于：所述連接部件的第二端設(shè)置有避雷針 座;所述連接部件與所述避雷針座是一體成型的或者固定連接的。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)流罩，其特征在于:所述測(cè)風(fēng)裝置包括密度儀座和風(fēng)速風(fēng)向 儀座;所述密度儀座和風(fēng)速風(fēng)向儀座分別與所述避雷針座固定連接，或者所述密度儀座、風(fēng) 速風(fēng)向儀座和避雷針座是一體成型的;所述密度儀座、風(fēng)速風(fēng)向儀座、避雷針座和連接部件 一起形成完整的腔體，所述腔體用于布置線纜。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)流罩，其特征在于:所述導(dǎo)流罩還包括密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀 和避雷針;所述密度儀、風(fēng)速風(fēng)向儀和避雷針分別安裝在所述密度儀座、所述風(fēng)速風(fēng)向儀座 和所述避雷針座上。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流罩，其特征在于:所述連接部件包括至少兩根連接桿，所 述至少兩根連接桿之間固定連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)流罩，其特征在于:所述連接部件包括第一連接桿、第二連 接桿和第三連接桿;第一連接桿和第二連接桿均設(shè)置在所述導(dǎo)流罩本體的內(nèi)部;第一連接 桿的一端與第二連接桿的一端固定連接;第三連接桿的一端通過所述開孔穿入所述導(dǎo)流罩 本體的內(nèi)部，并與第二連接桿的另一端固定連接，第三連接桿的另一端設(shè)置在所述導(dǎo)流罩 本體的外部，并與所述測(cè)風(fēng)裝置固定連接。9. 一種風(fēng)力發(fā)電裝置的葉輪組件，其特征在于:所述葉輪組件包括葉片和權(quán)利要求1~ 8任一項(xiàng)所述的導(dǎo)流罩，所述葉片安裝在所述導(dǎo)流罩上，所述測(cè)風(fēng)裝置設(shè)置在葉片的前方。10. -種風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括權(quán)利要求9所述的葉輪組 件、機(jī)艙罩和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組;所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)置在所述機(jī)艙罩內(nèi)；所述葉輪組件設(shè)置在 所述機(jī)艙罩的一側(cè);所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上設(shè)置有滑環(huán)，用于將所述葉輪組件的連接部件與 所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組固定連接。
【文檔編號(hào)】F03D80/30GK105863952SQ201610320385
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】劉曉彬, 李義全, 曹忠元, 武健丹
【申請(qǐng)人】北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司