Складываемая ветроэнергетическая установка Российский патент 2024 года по МПК F03D13/20 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к стационарным ветроэнергетическим установкам.

Известна стационарная складываемая ветроэнергетическая установка, (RU 2703590 С1 от 07.08.2018) содержащая стойку с ветрогенератором в верхней ее части, укрепленную на основной плите фундамента и выполненную с возможностью наклона относительно горизонтальной оси к опорной поверхности и подъема в вертикальное положение, а также лебедку.

Стойка, выполненная в виде крыла, установлена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси на основной неподвижной опоре, при этом в нижней части стойки размещен шарнир поворота вокруг горизонтальной оси в вертикальное или горизонтальное положение верхней части стойки относительно нижней части с помощью основной лебедки, смонтированной на основной опоре, а на отдельном фундаменте установлена вспомогательная лебедка, смонтированная на дополнительной опоре и трос которой закреплен в верхней части стойки.

Недостатками этой ветроэнергетической установки являются:

- из-за расположения узла поворота стойки с ветрогенератором относительно вертикальной оси на основной опоре в нижней части установки возникают большие нагрузки на основную опору от действия ветровых нагрузок, действующих на ветрогенератор, которые вызывают усложнение конструкции основной опоры, увеличение ее массы и фундамента, на котором она закреплена, а также увеличение трудоемкости работы при выполнении монтажа стойки с ветрогенератором на основной опоре, а в целом это приводит к увеличению стоимости установки, снижению надежности и усложнению эксплуатации;

- наличие дополнительной лебедки для удержания стойки при ее подъеме в вертикальное положение увеличивает трудоемкость работ, увеличивает затраты и усложняет эксплуатацию;

- из-за отсутствия элементов вертикального регулирования на основании основной опоры обеспечение вертикальности стойки установки в рабочем положении требует наличия горизонтальности опорной поверхности фундамента высокой точности для установки основной опоры, что увеличивает трудоемкость выполнения монтажных работ и увеличивает затраты.

Указанные недостатки в целом усложняют конструкцию, увеличивают трудоемкость работ при монтаже и увеличивают стоимость установки.

Задачей изобретения является создание ветроэнергетической установки, обеспечивающей улучшение конструкции, снижение трудоемкости при монтаже и снижение затрат.

Поставленная задача достигается благодаря тому, что предлагается: в известной складываемой ветроэнергетической установке, содержащей стойку с ветрогенератором в верхней ее части, укрепленную на основной плите фундамента и выполненную с возможностью наклона относительно горизонтальной оси к опорной поверхности и подъема в вертикальное положение, а также лебедку, дополнительно с двух сторон стойки установить две дополнительные опоры, объединенные в верхней части съемной обоймой, выполненной в виде ловителя для захвата и крепления стойки при помощи двух электромагнитных стопоров, установленных на обойме, при этом каждую опору выполнить в виде двух ферм, расположенных под углом друг к другу и к фундаменту, объединенных общим вертикальным стержнем, закрепленным в верхней части вместе с наклонными стержнями ферм на обойме, а в нижней части вместе со стержнями ферм на кронштейне, снабженным винтовым домкратом, тарель которого закреплена на основной плите фундамента, при этом каждая ферма снабжена дополнительным винтовым домкратом, на корпусе которого закреплены наклонный и горизонтальный стержни, а тарель домкрата закреплена на дополнительной плите фундамента, при этом лебедку установить на основной плите фундамента, а ее трос пропустить через блок, установленный на обойме и закрепить на серьге, установленной на стойке в средней ее части.

И предлагается:

на основании стойки установить проушину, а на основной плите фундамента закрепить кронштейн и соединить их между собой горизонтальной осью.

И предлагается:

ветрогенератор снабдить механизмом его поворота относительно вертикальной оси стойки по направлению ветра по показаниям анемометра, который установить на внешней поверхности ветрогенератора

Изобретение поясняется фигурами чертежа.

На фиг. 1 показан вид спереди складываемой ветроэнергетической установки в рабочем положении;

На фиг. 2 показан вид сверху на складываемую ветроэнергетическую установку в рабочем положении;

На фиг. 3 показан вид на ветроэнергетическую установку при осуществлении ее монтажа и техническом обслуживании на заранее подготовленной площадке;

Предложенная ветроэнергетическая установка содержит стойку 1 с ветрогенератором 2, снабженным лопастями 3, и проушиной 4, соединенной горизонтальной осью поворота с кронштейном 5, закрепленным на основном фундаменте 6 и воспринимающем вертикальную нагрузку от массы ветрогенератора 2 и стойки 1, а в средней части стойки 1 с двух сторон установлены две дополнительные опоры 7 для удержания стойки 1 от ветровых нагрузок, действующих на ветрогенератор 2 и стойку 1, опоры 7 объединены в верхней части съемной обоймой 8, выполненной в виде ловителя для захвата и крепления стойки 1 при помощи двух электромагнитных стопоров 9, установленных на обойме 8, при этом каждая опора 7 выполнена в виде двух ферм 10, расположенных под углом друг к другу и объединенных общим вертикальным стержнем 11, закрепленным в верхней части вместе с наклонными стержнями 12 ферм 10 на обойме 8, а в нижней части вместе с горизонтальными стержнями 13 на кронштейне 14, снабженным винтовым домкратом 15, тарель 16 которого закреплена на основной плите фундамента 6, при этом каждая ферма 10 снабжена дополнительным винтовым домкратом 17, установленным в корпусе 18, на котором закреплены наклонный 12 и горизонтальный 13 стержни, а тарель 19 домкрата 17 закреплена на дополнительной плите 20 фундамента, наличие винтовых домкратов позволяет осуществлять регулирование вертикальности положения установки, при этом ветрогенератор 2 снабжен механизмом его поворота 21 относительно вертикальной оси стойки 1 по направлению ветра по показаниям анемометра 22, установленного на внешней поверхности ветрогенератора 2, а лебедка 23, предназначенная для подъема и опускания стойки 1 установлена на основной плите 6 фундамента, а ее трос 24 проходит через отклоняющий блок 25, установленный на обойме 8, и закреплен на серьге 26, установленной на стойке 1 в средней ее части.

Предлагаемая складываемая ветроэнергетическая установка, обеспечивающая реализацию по п. 1 устройства складываемой ветроэнергетической установки, по п. 2 формулы, устройства крепления стойки к фундаменту, по п. 3 формулы, устройства поворота ветроколеса по ветру, работает следующим образом:

При монтаже установки на подготовленной рабочей площадке фермы 10 опор 6 в собранном виде устанавливают на домкратах 14 и 16 на фундаментных плитах 6 и 20 так, чтобы стержни 11 заняли вертикальное положение, соединяют опоры 6 между собой обоймой 8, соединяют проушину 4 стойки 1 с кронштейном 5 горизонтальной осью, пропускают трос 24 лебедки 23 через блок 25 и закрепляют его на серьге 26, поднимают стойку 1 с ветроколесом 2 из транспортного положения в рабочее вертикальное положение при помощи лебедки 23 до упора стойки 1 в обойму 8 опор 6, закрепляют стойку 1 в обойме 8 при помощи электромагнитных стопоров 9. При необходимости опустить ветроколесо 2 для обеспечения технического обслуживания или ремонта с целью замены отдельных узлов ветроколеса 2 открепляют стойку 1 от проушины 4 при помощи электромагнитных стопоров 9, опускают стойку 1 с ветроколесом 2 для достижения нижнего положения ветроколеса 2 удобного для обслуживания или ремонта.

Применение данного технического решения по складываемой ветроэнергетической установке позволяет:

- благодаря возможности подъема стойки с ветроколесом в собранном виде в вертикальное положение при ее монтаже, а также опускания стойки с ветроколесом в нижнее положение, удобное для обеспечения обслуживания или ремонта ветроколеса, без применения специальных кранов большой грузоподъемности упрощается эксплуатация ветроэнергетической установки;

- благодаря установке, отклоняющего трос лебедки, блока на обойме в средней части стойки создается большое плечо приложения силы натяжения троса лебедки к стойке для ее подъема, что приводит к уменьшению силы тяги лебедки и соответственно к уменьшению ее мощности и снижению затрат;

- благодаря простой конструкции обоймы, выполненной в виде ловителя для стойки с ветроколесом при ее подъеме в вертикальное положение, и дистанционной фиксации стойки в обойме с помощью электромагнитных стопоров при вертикальном положении стойки увеличивается надежность захвата и удержания стойки;

- благодаря шарнирному (разъемному) соединению стержней ферм между собой, с обоймой и домкратами упрощается сборка ферм с обоймой в единую конструкцию при монтаже, а за счет возможности регулировки вертикального положения установки при помощи домкратов упрощаются требования к предварительной подготовке площадки для монтажа, в том числе ее горизонтальности, что в целом приводит к уменьшению трудоемкости работ при монтаже и снижению затрат;

- благодаря креплению проушины основания стойки непосредственно к кронштейну, закрепленному на основном фундаменте, креплению стойки в средней части при помощи обоймы и удержанию ее от боковых нагрузок при помощи четырех жестких ферм, закрепленных на обойме, на основном и удаленных от основного дополнительных фундаментах, обеспечивается надежная устойчивость ветроэнергетической установки от ветровых нагрузок, действующих на ветроколесо и установку в целом.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к складываемым ветроэнергетическим установкам. Складываемая ветроэнергетическая установка содержит стойку с ветрогенератором, снабженным механизмом его поворота относительно вертикальной оси стойки по направлению ветра по показаниям анемометра. На основании стойки установлена проушина, соединенная горизонтальной осью с кронштейном, закрепленным на основной плите фундамента, и выполненная с возможностью наклона стойки относительно горизонтальной оси к опорной поверхности и подъема в вертикальное положение при помощи лебедки. С двух сторон стойки установлены две дополнительные опоры, предназначенные для восприятия ветровых нагрузок действующих на ветрогенератор и объединенные в верхней части обоймой, выполненной в виде ловителя для захвата и крепления стойки в вертикальном положении при помощи двух электромагнитных стопоров, установленных на обойме. Каждая опора выполнена в виде двух ферм, расположенных под углом друг к другу и к фундаменту, объединенных общим вертикальным стержнем, закрепленным в верхней части вместе с наклонными стержнями ферм на обойме, а в нижней части вместе со стержнями ферм на кронштейне, снабженным винтовым домкратом, тарель которого закреплена на основной плите фундамента. Каждая ферма снабжена дополнительным винтовым домкратом, тарель которого закреплена на дополнительной плите фундамента. Лебедка установлена на основной плите фундамента, а ее трос проходит через блок, установленный на обойме, и закреплен на серьге, установленной на стойке в средней ее части. Техническим результатом является уменьшение трудоемкости, упрощение эксплуатации и снижение затрат при подъеме и опускании стойки во время монтажа и проведении технического обслуживания без применения кранов большой грузоподъемности, снижение требований к подготовки площадки для монтажа установки благодаря наличию винтовых домкратов, увеличение надежности захвата и удержания стойки благодаря ловителю и стопоров. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Складываемая ветроэнергетическая установка, содержащая стойку с ветрогенератором в верхней ее части, укрепленную на основной плите фундамента и выполненную с возможностью наклона относительно горизонтальной оси к опорной поверхности и подъема в вертикальное положение, а также лебедку,

отличающаяся тем, что с двух сторон стойки установлены две дополнительные опоры, объединенные в верхней части обоймой, выполненной в виде ловителя для захвата и крепления стойки при помощи двух электромагнитных стопоров, установленных на обойме, при этом каждая опора выполнена в виде двух ферм, расположенных под углом друг к другу и к фундаменту, объединенных общим вертикальным стержнем, закрепленным в верхней части вместе с наклонными стержнями ферм на обойме, а в нижней части вместе со стержнями ферм на кронштейне, снабженным винтовым домкратом, тарель которого закреплена на основной плите фундамента, при этом каждая ферма снабжена дополнительным винтовым домкратом, на корпусе которого закреплены наклонный и горизонтальный стержни, а тарель домкрата закреплена на дополнительной плите фундамента, при этом лебедка установлена на основной плите фундамента, а ее трос проходит через блок, установленный на обойме, и закреплен на серьге, установленной на стойке в средней ее части.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на основании стойки установлена проушина, соединенная горизонтальной осью с кронштейном, закрепленным на основной плите фундамента

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ветрогенератор снабжен механизмом его поворота относительно вертикальной оси стойки по направлению ветра по показаниям анемометра, установленного на внешней поверхности ветрогенератора.