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双向对转圆轨承载Y字形复叶片 流体集能多机组发电 风车

阅读：606发布：2022-01-26

专利汇可以提供双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种超大功率的发电风车，创新设计圆轨承载Y字形复叶片装置，液压集能或气压集能多机组发电系统，能够大规模高效率地利用风力能源，并具有以下优点：“圆轨承载Y字形复叶片”使风车扫风直径达到3000米以上；“双向对转Y字形复叶片”设计使风车叶片实度比达到100％；“单叶片自转对风结合复叶片公转”设计，达到工作风速时调节叶面保持最佳受风角度，风速过大时，逐层调节高层单叶片以最小面积抗风而仅让低层单叶片作业，风车的叶片最大切线速度不超过风速，尖速比最大为1，所以它可以在强风中工作；液压集能或气压集能多机组发电系统布置在地面，因而安装保养方便、建设成本低、装机容量大，发电机组装机容量可以达到几百万千瓦以上。，下面是双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，包括风车远程自动控制系统(1)，单叶片组合而成的Y字形复叶片(2)，承载Y字形复叶片(2)的圆轨风车车体(3)，承载圆轨风车车体(3)运行的圆形风车轨道(4)，用斜拉索(209)钭拉圆轨风车的在圆形拉索车轨道上运行的圆轨连体拉索车(5)，液压集能多机组发电系统(6)或气压集能多机组发电系统(7)，其中
所述Y字形复叶片(2)由三圈圆轨风车车体(3)承载，按等距依次排布在圆轨风车车体(3)上；所述圆轨风车车体(3)有六圈，内三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度与外三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度相反，使圆轨风车双向对转；
所述圆形拉索车轨道有四圈，圆形拉索车轨道上面运行着圆轨连体拉索车(5)，每两圈圆轨连体拉索车(5)通过斜拉索(209)与中间的Y字形复叶片(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述Y字形复叶片(2)包括中间复叶面(20301)、左右两个侧复叶面(20302)，三个面之间夹角120度，长度相等，俯视呈Y字形；侧复叶面(20302)的顶部安装有前倾45度角的侧前倾复叶面(20303)；复叶面由垂直于地面转为向前倾45度角，使得在复叶面迎风时借助风力对前倾叶面形成一定的向上的升力，从而降低了桅杆(201)根部的受力。
3.根据权利要求1所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述承载圆轨风车车体运行的圆形风车轨道(4)两侧面有下轨道(401)和上轮槽(402)，上面中部有中轮槽(403)，内部安装有垂直轴的齿轮(404)和圆轮(405)；所述圆轨风车车体(3)两侧安装着车体侧轨(301)、侧轨上安装着下车轮(302)和上车轮(303)，车体上面安装着中间左车轮(304)、中间右车轮(305)，承载着液压泵(306)或气压泵(307)、伺服电机(308)、Y字形复叶片(2)；所述风车车体侧轨(301)的外侧设有齿条固定槽与垂直轴的齿轮(404)相啮合；所述风车车体侧轨(301)的内侧为平轨与圆轮(405)相接合，使风车车体侧轨(301)与垂直轴的齿轮(404)和圆轮(405)接合没有间隙，上车轮(303)上顶着上轮槽(402)，下车轮(302)下压着下轨道(401)，中间左车轮(304)、中间右车轮(305)向中间夹着中轮槽(403)，使圆轨风车车体(3)始终沿着圆形风车轨道(4)运行而不脱轨。
4.根据权利要求3所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述液压集能多机组发电系统(6)安装在内三圈与外三圈圆轨风车之间，各组液压集能多机组发电系统(6)沿圆轨风车轨道一侧按等距圆周排布；每组液压集能多机组发电系统(6)包括可逆工作液压泵(601)、液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)、回水主管(606)、供水主管(605)、水管阀门(607)、高压储气压水罐(613)、空气压缩机(612)、循环水水池(609)、液体添加泵(608)、水轮发电机组(616)，所述风车远程自动控制系统(1)能够远程控制液压集能多机组发电系统(6)中的执行部件，其中
所述液压集能多机组发电系统(6)用于能量转换传递循环系统内的介质是水，适用于常年不结冰的地区；
所述高压储气压水罐(613)内的高压水能通过电机入水管(614)接入水轮发电机组(616)发电转换成电能后，水沿电机出水管(618)流到循环水水池(609)；
所述循环水水池(609)T接有加水管、水阀门、液体添加泵(608)，能够加水；
所述高压储气压水罐(613)内气体能在一定压力下保持较大的体积空间、减小系统液体压力水击作用，高压储气压水罐(613)上T连接有压力气管(610)、气阀门(611)、空气压缩机(612)，能够调节高压储气压水罐(613)内气体和水的体积空间比；
所述圆形风车轨道(4)的底部安装着可逆工作液压泵(601)，可逆工作液压泵(601)是能把机械能转换成液体的压力能、也能把液体的压力能转换成机械能的可逆工作的液压泵；每个可逆工作液压泵(601)分别与安装有水管阀门(607)的液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)密闭连通，多条液压泵入水管(602)并联于供水主管(605)，多条液压泵出水管(603)并联于回水主管(606)；供水主管(605)、回水主管(606)沿圆形风车轨道(4)延伸，并联数个可逆工作液压泵(601)。
5.根据权利要求4所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述液压集能多机组发电系统(6)，每组液压集能多机组发电系统(6)的内三圈圆轨风车用一套供水主管(605)和回水主管(606)让水循环、外三圈圆轨风车用另一套供水主管(605)和回水主管(606)让水循环；通过由风车远程自动控制系统(1)控制主水管阀门的开关可进行高压、低压水循环的转换，从而转换内三圈圆轨风车或外三圈圆轨风车的可逆工作液压泵(601)是输出动力或是提供动力；具体转换方法为：当四个主水管阀门(604-1、604-3、604-5、604-7)关闭、另四个主水管阀门(604-2、604-4、604-6、604-8)打开，让供水主管(605)连接高压储气压水罐(613)、回水主管(606)连接循环水水池(609)时，可逆工作液压泵(601)利用水循环输出动力让发电机发电；当四个主水管阀门(604-1、604-3、
604-6、604-8)关闭、另四个主水管阀门(604-2、604-4、604-5、604-7)打开，切换其中一套供水主管(605)连接循环水水池(609)、回水主管(606)连接高压储气压水罐(613)，可使此三圈圆轨风车的一组可逆工作液压泵(601)利用水循环获得动力让逆风的风车运转；当四个主水管阀门(604-2、604-4、604-5、604-7)关闭、另四个主水管阀门(604-1、604-3、604-6、
604-8)打开，可切换另外三圈圆轨风车的一组可逆工作液压泵(601)利用水循环获得动力让逆风的风车运转。
6.根据权利要求4所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述液压集能多机组发电系统(6)，通过设置方位测量传感器测量移动的圆轨风车车体(3)与固定的圆形风车轨道(4)相对方位，再由风车远程自动控制系统(1)根据方位测量传感器信息，控制垂直轴的齿轮(404)与可逆工作液压泵(601)间的垂直轴(406)上离合装置接合或断开，控制可逆工作液压泵(601)与液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)的水管阀门(607)开关，调节并联作业的可逆工作液压泵(601)的数量；通过调节并联作业的可逆工作液压泵(601)在三圈圆轨上每圈上作业的可逆工作液压泵(601)的数量，从而调节每圈圆轨风车车体(3)的阻力或动力，使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步。
7.根据权利要求4所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，具有液压泵及液压管传动装置对风车车体运行微调使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步运行，其特征在于，圆形风车轨道的垂直轴的齿轮(404)通过垂直轴(406)连接带动一个可逆工作液压泵转动，一个闭环液压管跨两圈圆轨串联两个可逆工作液压泵、又并联一个调控液压泵，调控液压泵可双向调节液压管中的液体流量从而改变串联的两个可逆工作液压泵的转速比，这种液压泵微调装置设置多组按等距排布在两圈圆轨之间；通过设置方位测量传感器测量移动的两圈圆轨风车车体(3)的相对方位，再由远程自动控制系统(1)根据方位测量传感器信息，调节各组中串联的两个可逆工作液压泵的转速比，从而调节两圈圆轨风车车体(3)的阻力或动力，使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步。
8.根据权利要求4所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述液压集能多机组发电系统(6)，水轮发电机组(616)通过串联并联有多重智能组合，电机水管阀门(619)由风车远程自动控制系统(1)控制打开使高压水流快速冲向水轮发电机，使水轮发电机组(616)按不同组合完成不同功率输出过程；水轮发电机组(616)连接在电机出水管(618)与电机入水管(614)之间，与发电机组并联设置有压力释放回水装置----回流管和单向自控阀门(615)，当发电机组甩负荷时，高压水流从水轮发电机分流一部分从回流管流过；液压集能多机组发电系统(6)将能量循环系统装置中的动压力能转换成电能，由电力输送电缆(617)并入电网。
9.根据权利要求3所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述气压集能多机组发电系统(7)安装在内三圈与外三圈圆轨风车之间，多组气压集能多机组发电系统(7)沿圆轨风车轨道一侧按等距圆周排布；每组气压集能多机组发电系统(7)包括可逆工作气泵(701)、气压调节阀门(702)、供气主管(703)、回气主管(704)、气泵进气管(705)、气泵排气管(706)、气管阀门(707)、气轮发电机组(709)、电机进气管(710)、电机排气管(711)、低压储气罐(712)、高压储气罐(713)、电机气管阀门(714)，其中
所述气压集能多机组发电系统(7)用于能量转换传递循环系统内的介质是空气，适用于高寒地区；
所述高压储气罐(713)内的高压气体通过电机进气管(710)接入气轮发电机组(709)发电转换成电能后，气体沿电机排气管(711)循环到低压储气罐(712)；
所述圆形风车轨道(4)的底部安装着可逆工作气泵(701)，可逆工作气泵(701)是能把机械能转换成气体的压力能、也能把气体的压力能转换成机械能；每个可逆工作气泵(701)分别与安装有气管阀门(707)的气泵进气管(705)、气泵排气管(706)密闭连通，多条气泵进气管(705)并联于供气主管(703)，多条气泵排气管(706)并联于回气主管(704)；供气主管(703)、回气主管(704)沿圆形风车轨道(4)延伸，并联数个可逆工作气泵(701)。
10.根据权利要求9所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述气压集能多机组发电系统(7)，每组气压集能多机组发电系统(7)的内三圈圆轨风车用一套供气主管(703)、回气主管(704)让气体循环、外三圈圆轨风车用另一套供气主管(703)、回气主管(704)让气体循环；通过由风车远程自动控制系统(1)控制主气管阀门的开关可进行高压、低压气体循环的转换，从而转换内三圈圆轨风车或外三圈圆轨风车的可逆工作气泵(701)是输出动力或是提供动力；当四个主气管阀门(708-1、708-3、
708-5、708-7)关闭、另四个主气管阀门(708-2、708-4、708-6、708-8)打开，让供气主管(703)连接高压储气罐(713)、回气主管(704)连接低压储气罐(712)时，可逆工作气泵(701)利用气体循环输出动力让发电机发电；当四个主气管阀门(708-1、708-3、708-6、708-8)关闭、另四个主气管阀门(708-2、708-4、708-5、708-7)打开，切换其中一套供气主管(703)连接低压储气罐(712)、回气主管(704)连接高压储气罐(713)，可使此三圈圆轨风车的一组可逆工作气泵(701)利用气体循环获得动力让逆风的风车运转；当四个主气管阀门(708-2、
708-4、708-5、708-7)关闭、另四个主气管阀门(708-1、708-3、708-6、708-8)打开，可切换另外三圈圆轨风车的一组可逆工作气泵(701)利用气体循环获得动力让逆风的风车运转。
11.根据权利要求9所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述气压集能多机组发电系统(7)，通过设置方位测量传感器测量移动的圆轨风车车体(3)与固定的圆形风车轨道(4)相对方位，再由风车远程自动控制系统(1)根据方位测量传感器信息，控制垂直轴的齿轮(404)与可逆工作气泵(701)间的垂直轴(406)上离合器装置(407)接合或断开，控制可逆工作气泵(701)与气泵进气管(705)、气泵排气管(706)的气管阀门(707)开关，调节并联作业的可逆工作气泵(701)的数量，从而调节每圈圆轨风车车体(3)的阻力或动力，使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步。
12.根据权利要求9所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述气压集能多机组发电系统(7)，当高压储气罐(713)气压达到规定值时，电机气管阀门(714)由风车远程自动控制系统(1)控制打开使高压力气体快速吹向气轮发电机组(709)；气轮发电机组(709)通过串联并联有多重智能组合，能完成发电机不同功率输出过程；在低压储气罐(712)设有能够与外界气体交换的气压调节阀门(702)，当罐内气压低于外界气压时气压调节阀门(702)自动打开进气，当罐内气压达到或高于外界气压时气压调节阀门自动关闭，使气体密闭循环并保持高于外界的一定气压；气压集能多机组发电系统(7)将能量循环系统装置中的动压力能转换成电能，由电力输送电缆(617)并入电网。
13.根据权利要求1所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述圆形拉索车轨道一侧面有上轮槽(502)和下轨道(501)，上面中部有中轮槽(503)，轨道内安装有侧驱动齿轮(508)和侧辅助驱动圆轮(509)，拉索车侧轨(504)上安装着上支撑轮(505)、下支撑轮(506)、水平支撑轮(507)，其中
所述圆轨连体拉索车侧轨(504)的外侧设有齿条固定槽与侧驱动齿轮(508)相啮合；所述拉索车侧轨的内侧为平轨与侧辅助驱动圆轮(509)相接合，使拉索车侧轨(504)与侧驱动齿轮(508)和侧辅助驱动圆轮(509)接合没有间隙；
所述圆轨连体拉索车的上支撑轮(505)顶着上轮槽(502)，下支撑轮(506)压着下轨道(501)，水平支撑轮(507)平压着中轮槽(503)，水平支撑轮中轴垂直安装在拉索车侧轨(504)上，斜拉索(209)安装在水平支撑轮中轴上部，圆轨连体拉索车(5)通过斜拉索(209)与中间的Y字形复叶片(2)相连接；使圆轨连体拉索车(5)能够承受斜拉索(209)拉力并始终沿着圆形拉索车轨道运行；所述圆形拉索车轨道按等距排布安装侧驱动齿轮(508)和侧辅助驱动圆轮(509)，侧驱动齿轮(508)带动圆轨连体拉索车(5)转动。
14.根据权利要求1或13所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，其特征在于，所述圆轨连体拉索车(5)首尾相连，在圆周的两个均分点或四个均分点上设置可控活动连接处，以使圆轨连体拉索车(5)周长在热胀冷缩后保持不变，圆轨连体拉索车(5)可控活动连接处连接方法：用能延长并能缩回的车体连接杆连接，由远程自动控制系统控制伺服电机驱动螺旋推进器，螺旋推进器推动拉索车车体连接杆缩短或延长，调节圆轨连体拉索车(5)长度随圆轨风车车体活动连接处同步缩短延长。
15.根据权利要求1所述的一种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，关于圆轨承载的Y复叶片的运转对风调向技术方法，其特征在于，风向确定时，圆轨风车各区域时段上Y字形复叶片(2)的复叶面能产生公转效益的区域时段得到确定；在复叶面能产生公转效益的区域时段，通过单叶片对风调向装置调节，让各单叶片的叶面平行覆盖在复叶面的网格框架(204)上，使复叶片的复叶面成为不透风的墙以产生公转效益；在复叶片的复叶面不能产生公转效益的区域时段，单叶片对风调向装置让单叶片自转先把单叶片调整到能产生公转效益的最佳受风角度，再让单叶片以与风车公转1比2的转速比反向自转以保持最佳受风角度；如遇到强风，通过单叶片对风调向装置，把复叶片最高层单叶片叶面调节到与风向平行时；让单叶片自转与风车公转转速比调为1比1，且旋转方向相反，使高层单叶片叶面始终与风向平行、始终以最小面积抗风；风力越强，调节到以最小面积抗风的上层单叶片层数越多，当仅剩最低层单叶片挡风工作时，其叶面迎风面积会降到其正常迎风面积的几十分之一，如让所有单叶片叶面与风向平行时则使风车停止做功以抗超强风。

说明书全文

双向对转圆轨承载Y字形复叶片 流体集能多机组发电 风车

【所属技术领域】

[0001] 本发明属于利用可再生清洁能源——风力能源的新技术，涉及一种超大功率的发电风车，其特征是创新设计圆轨承载复叶片装置，风车直径大、叶片实度比高，液压集能或气压集能多机组发电系统，生产电能多，能够大规模高效率地利用风力能源。【背景技术】

[0002] 以往的发电风车是单塔式风车，单机发电量小、发电效率低，主要存在以下技术难题：一是按比例扩大风轮直径可以产生更多电力，也带来风轮和发电机自重将大幅增加、轴承载荷加大导致疲劳降低使用寿命，所以已有的最大风力发电机叶片直径不会超过200米；二是提高风车叶片的实度比，使同等扫风面积获得更大捕风面积，可以产生更多电力；而传统风车叶片的实度比在5％-20％之间，浪费风力资源；三是提高额定风速，增加最有效--满负荷发电时间，而传统风车截止风速一般都是25m／s而风能大小与风速的3次方成正比，这就是说，我们仅仅利用了较低风速的能量，而不得不放弃高风时的可观的风能；本发明双向对转圆轨承载Y字形复叶片多机组集能发电风车则可克服所述技术难题。
【发明内容】

[0003] 本发明的目的是提供一种能够充分利用风力资源、能够以较低成本建成的超巨型风电站；本发明设计的双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，可以解决传统风电“三大技术难题”：“复叶片圆轨承载”使风车扫风直径达到3000米以上；“双向对转、复叶片”设计使风车叶片实度比达到100％；“单叶片自转对风结合复叶片公转”设计，可提高风叶的受风运转效果，风车的叶片最大切线速度不超过风速，尖速比最大为1，所以它可以在强风中工作；液压集能或气压集能多机组发电系统，使风车装机容量大、输出电能质量好、建设成本低；该发电风车可大可高任由设计，以风车直径3000米、高度150米计算，其横截面扫风面积3000×150=450000平方米、叶片面积450000×13=5850000平方米，发电机组容量可以达到几百万千瓦以上。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0005] 这种双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，包括风车远程自动控制系统(1)，单叶片组合而成的Y字形复叶片(2)，承载复叶片的圆轨风车车体(3)，支撑风车车体运行的圆形风车轨道(4)，用斜拉索(209)钭拉圆轨风车的在圆形拉索车轨道上运行的圆轨连体拉索车(5)，液压集能多机组发电系统(6)或气压集能多机组发电系统(7)；其中，Y字形复叶片(2)由三圈圆轨风车车体(3)承载，按等距依次排布在圆轨风车车体(3)上；圆轨风车车体(3)有六圈，内三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度与外三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度相反，使圆轨风车双向对转；所述圆形拉索车轨道有四圈，圆形拉索车轨道上面运行着圆轨连体拉索车(5)，每两圈圆轨连体拉索车(5)通过斜拉索(209)与中间的Y字形复叶片(2)相连接。

[0006] 本发明提供一种“圆轨承载Y字形复叶片”，所述Y字形复叶片(2)包括中间复叶面(20301)、左右两个侧复叶面(20302)，三个面之间夹角120度，长度相等，俯视呈Y字形；侧复叶面(20302)的顶部安装有前倾45度角的侧前倾复叶面(20303)；复叶面由垂直于地面转为向前倾45度角，使得在复叶面迎风时借助风力对前倾叶面形成一定的向上的升力，从而降低了桅杆(201)根部的受力；所述Y字形复叶片(2)的复叶面由网格框架(204)、单叶片和桅杆组合而成，网格框架(204)由横向多个、上下多层的网格组成，能够很灵活报扩展叶片；Y字形复叶片(2)按等距排布在圆轨风车车体(3)上，风车直径大小不受限制，可以达到3000米以上。

[0007] 本发明提供两种流体集能发电方法，液压集能多机组发电系统(6)用于能量转换传递循环系统内的介质是水，适用于常年不结冰的地区；气压集能多机组发电系统(7)用于能量转换传递循环系统内的介质是空气，适用于高寒地区。

[0008] 液压集能多机组发电系统(6)安装在内三圈与外三圈圆轨风车之间，各组液压集能多机组发电系统(6)沿圆轨风车轨道一侧按等距圆周排布；每组液压集能多机组发电系统(6)包括可逆工作液压泵(601)、液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)、回水主管(606)、供水主管(605)、水管阀门(607)、高压储气压水罐(613)、空气压缩机(612)、循环水水池(609)、液体添加泵(608)、水轮发电机组(616)；其中，水轮发电机组(616)通过串联并联有多重智能组合，电机水管阀门(619)由远程自动控制系统(1)控制打开使高压水流快速冲向水轮发电机，使水轮发电机组(616)按不同组合完成不同功率输出过程；水轮发电机组(616)连接在电机出水管(618)与电机入水管(614)之间，与发电机组并联设置有压力释放回水装置----回流管和单向自控阀门(615)，当发电机组甩负荷时，高压水流可以从水轮发电机分流一部分从回流管流过。

[0009] 所述气压集能多机组发电系统(7)安装在内三圈与外三圈圆轨风车之间，多组气压集能多机组发电系统(7)沿圆轨风车轨道一侧按等距圆周排布；每组气压集能多机组发电系统(7)包括可逆工作气泵(701)、气压调节阀门(702)、供气主管(703)、回气主管(704)、气泵进气管(705)、气泵排气管(706)、气管阀门(707)、气轮发电机组(709)、电机进气管(710)、电机排气管(711)、低压储气罐(712)、高压储气罐(713)、电机气管阀门(714)；气轮发电机组(709)通过串联并联有多重智能组合，能完成发电机不同功率输出过程。

[0010] 下面解释叶片传动系统的关系和运转情况：

[0011] 圆轨风车车体(3)公转与单叶片自转结合，所谓单叶片自转是单叶片相对于叶片自转轴(21202)中心轴线的连续圆周运动；所谓风车公转是复叶片带动圆轨风车车体(3)按圆形轨道连继做圆周运动；

[0012] 如图2所示，具体描述风叶在自转与公转结合情况下，风车叶片在几个关键位置时叶片角度、受力状况和运动表现；图中，设定内三圈圆轨承载的Y字形复叶片(2)公转以顺时针方式进行，外三圈圆轨承载的Y字形复叶片(2)公转以逆时针方式进行，粗箭头为风向；

[0013] 先看顺时针方式运行的内三圈圆轨承载的Y字形复叶片(2)，在7点到11点的区域时段运行时，各单叶片的叶面平行覆盖在复叶面的网格框架(204)上，使复叶面平面成不透风的墙，从而受到压力，在压力作用下推动风车旋转；

[0014] 两个侧复叶面(20302)与前面一个中间复叶面(20301)的平面形成两个夹角为60度的“V”形集风口，且夹角与前面一个中间复叶面(20301)间距等于中间复叶面(20301)长的1／3，留有这一中空位置，以利于集风口首次完成做功气流通过再力推另一叶面作功，提高了风车效率，

[0015] 复叶面平面的受风角度不同，其产生公转效益的区域时段也不同；如图2所示风向由南向北吹，内三圈复叶片顺时针公转时，中间复叶面(20301)平面在7点到11点、内侧复叶面(20302)平面在5点到11点、外侧复叶面(20302)平面在7点到1点的区域时段运转时能产生公转效益，此时段单叶片叶面平铺在复叶面平面的网格框架(204)上静止不动，而在复叶面平面不能产生公转效益的其他区域，则通过单叶片对风调向装置驱动单叶片自转，调节叶面迎风角度，以达到最佳受风角度和最佳受风面积，并继续产生公转效益；

[0016] 而风的方向确定了单叶片叶面在各区域时段的最佳受风角度，复叶片运行到复叶片复叶面平面不能产生公转效益的区域时段时，通过风车远程自动控制系统(1)控制单叶片对风调向装置让单叶片自转先把单叶片调整到相应最佳受风角度，再让单叶片以与公转1比2的转速比反向自转；单叶片以与公转1比2转速比反向自转，有利于单叶片在区域运行始终保持最佳受风角度，并产生公转效益；如图2所示风向由南向北吹，内三圈复叶片顺时针公转时，当复叶片从11点到其正逆风面3点、公转120度时，单叶片叶面与公转圆周切角从
60度减少到0度，自转了60度，转速比为1比2；当复叶片从其正逆风面3点到7点、公转120度时，单叶片与公转圆周切角从0度增加到60度，自转了60度，转速比为1比2；单叶片与公转圆周的切角，使单叶片产生有利于其沿公转圆周切向运动的分力，单叶片运转在11点到3点区域时段时，分力越来越小，在正逆风面3点位置，所有单叶片叶面与公转圆周切角为0度，与风向平行，分力为0，同时达到它的最小迎风面积，单叶片运转在3点到7点区域时段时，分力越来越大，从而使单叶片产生公转效益；综上所述，利用复叶片复叶面平面公转、单叶片叶面自转对风，叶片在各个区域都极好的受风运转表现；

[0017] 由于强风会对风车施加很强的力量，此圆轨发电风车能够灵活调节其叶片受风面积，可以在强风中工作，具体方式：复叶片由若干层单叶片组合而成，各层单叶片自转的转速比可通过单叶片对风调向装置调节；如遇到强风，在复叶片运转到正逆风面位置时，单叶片叶面与风向平行，通过单叶片对风调向装置，把复叶片最高层单叶片自转与公转转速比调为1比1，且旋转方向相反，使高层单叶片叶面始终与风向平行、始终以最小面积抗风；风力越强，调节到以最小面积抗风的上层单叶片层数越多，当仅剩最低层单叶片挡风工作时，其叶面迎风面积会降到其正常迎风面积的几十分之一，而单叶片越在低层，其结构越牢固，越能承受强风，所以它可以在超强风中工作；如让所有单叶片叶面与风向平行时则使风车停止作功以抗超强风。

[0018] 本发明采用的风车远程自动控制系统(1)主要有信息的核心部件和信息的采集感知部件以及信息命令的执行部件组成；信息的核心部件为计算机，整个风车的管理程序都在这里运作，计算机可利用风车管理程序向所有信息部件的接口电路发出执行命令或访问采集相关信息的命令，计算机的信息接口也和外部网络连接，从而达到内外信息资源共享和远程统管目的；信息的采集感知部件是计算机的信息来源，各种信息采集感知部件能测定风向、风速、气温、发电机转速和功率、各层单叶片自转角度、风车公转时各圈圆轨风车车体(3)与圆形风车轨道(4)相对方位、圆轨连体拉索车(5)与圆轨风车的相对方位，这些信息感知部件时刻为计算机提供有用的数据，每一个信息感知部件都有一定能力的信息处理电路和一套完善的信息接口电路；信息命令的执行部件主要有：单叶片间安装的对风调向装置中变速调控马达装置(21110)的离合开关和传动比控制，桅杆(201)下部伺服电机启动／关闭，垂直轴(406)上安置着离合器装置(407)接合或断开，可逆工作液压泵(601)与液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)的阀门开关，可逆工作气泵(701)与气泵进气管(705)、气泵排气管(706)的气管阀门(707)开关，可逆工作液压泵／气泵的并联作业总个数的调节，水轮／气轮发电机组通过串联并联有多重智能组合，发电机不同功率输出过程的调节，圆轨连体拉索车(5)运行，液压马达、伺服电机传动给侧驱动齿轮(508)的驱动力、传动比的调节，圆轨连体拉索车(5)可控活动连接处连接的调节，各种动作执行大量使用电子开关和电磁开关以及伺服电机设施，这些是计算机的手的延伸，以上信息核心、信息感知、信息执行部件三大类信息设施共同构成了风车的自动化硬环境；风车管理程序软件环境运行在计算机中，分为五个子程序：风车的自检程序、风车的启动采风复位程序、风车的多境况采风程序、风车停止采风程序、风车故障保护性停止运行程序，只要满足进入某一子程序的条件，计算机就可进入该程序的运行状态，整个风车的管理就是在这五个子程序当中，按照各自的多方条件、设定参数，灵活切换和运行的过程。

[0019] 本发明双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车的有益效果相当突出：

[0020] 1、圆轨承载的Y字形复叶片运行稳座如山，复叶片设计可大可高；

[0021] 2、内外圈风车车体在圆形轨道上双向对转，最高尖速比为1，超长半径，使其旋转达到高速后仍保持较小角速度，可以在强风中运行；

[0022] 3、液压集能或气压集能多机组发电系统(7)，使风车装机容量大、输出电能质量好、建设成本低；

[0023] 4、360度旋转单叶片对风调向装置设计，可安全应对最强风，风叶面为布，自重小，制造成本低，飞鸟撞击无伤害，生态环保；

[0024] 5、风车叶片的实度比高，集风面积大，微风可起动，工作风速范围大，成本低效率高，特别适宜建造成超巨型风电站；【附图说明】

[0025] 图1：是本发明的风车的俯视全景图；

[0026] 图2：是风车叶片在几个关键位置时，叶片角度及受力运转的俯视示意图；

[0027] 图3-1：是单个Y字形复叶片的结构示意图；

[0028] 图3-2：是Y字形复叶片的中叶面结构图；

[0029] 图3-3：是Y字形复叶片的侧叶面结构图；

[0030] 图3-4：是Y字形复叶片的网格框架结构图；

[0031] 图3-5：是Y字形复叶片的绳网结构图；

[0032] 图3-6：是Y字形复叶片的斜拉索结构图；

[0033] 图4-1：是图3-3中水平线B线、C线与垂直线F线、H线相交区域放大后绕桅杆旋转的单叶片的立体结构图；

[0034] 图4-2：是绕桅杆旋转的单叶片的侧视结构图；

[0035] 图4-3：是绕桅杆旋转的单叶片的正视结构图；

[0036] 图4-4：是图3-3中水平线B线、C线与垂直线D线、E线相交区域放大后固定在自转轴上的单叶片的立体结构图；

[0037] 图4-5：是固定在自转轴上的单叶片的侧视结构图；

[0038] 图4-6：是固定在自转轴上的单叶片的正视图结构图；

[0039] 图4-7：是三角形单叶片的立体结构图；

[0040] 图4-8：是三角形单叶片的俯视图；

[0041] 图4-9：是图3-3中水平线A线、B线与垂直线G线、I线区域放大后多边形连体叶片的立体结构图；

[0042] 图5-1：是有三圈圆轨的风车局部的俯视结构图，其中的Y字形复叶片是去除侧前倾复叶面后的俯视结构图；

[0043] 图5-2：是有三圈圆轨的风车局部的在可控伸缩活动连接处的俯视结构图，其中的Y字形复叶片是去除侧前倾复叶面后的俯视结构图；

[0044] 图6：是液压集能多机组发电系统示意图；

[0045] 图7：是气压集能多机组发电系统示意图；

[0046] 图8-1：是圆轨风车车体的立体结构图；

[0047] 图8-2：是圆形风车轨道的立体结构图；

[0048] 图8-3：是圆形风车轨道与圆轨风车车体组合后的立体结构图；

[0049] 图9：是圆轨连体拉索车的立体结构图；

[0050] 图中：

[0051] 1、风车远程自动控制系统；2、Y字形复叶片；201、桅杆；201-1、桅杆；201-2、桅杆；201-3、桅杆；201-4、桅杆；201-5、桅杆；201-6、桅杆；201-7、前倾45度钭桅杆；202、侧桅杆；
202-1、侧桅杆；202-2、侧桅杆；202-3、侧桅杆；202-4、侧桅杆；202-5、侧桅杆；202-6、侧桅杆；202-7、侧桅杆；202-8、侧桅杆；202-9、侧桅杆；20301、中间复叶面；20302、侧复叶面；
20303、侧前倾复叶面；204、网格框架；205、网格框架支撑框；20501、钭支架杆；20502、支撑柱；20503、横向连接杆；20504、纵向连接杆；206、绳网；207、水平支撑柱；208、直拉索；209、斜拉索；210、横杆；211、绕桅杆左右旋转的菱形单叶片；21101、叶片表面；21102、桅杆上单叶片轴承；21103、单叶片支架杆；21104、单叶片边框；21105、叶片加强绳；21106、单叶片支撑柱；21107、牵引绳；21108、单叶片绕桅杆旋转齿轮；21109、环状传动链条；21110、变速调控马达装置；212、固定在自转轴上可左右360度旋转的菱形单叶片；21201、叶片表面；
21202、叶片自转轴；21203、单叶片支架杆；21204、单叶片边框；21205、叶片加强绳；21206、单叶片支撑柱；21207、单叶片牵引绳；21208、单叶片自转轴齿轮；213、三角形单叶片；
21301、叶片表面；21302、单叶片转轴；21303、叶片支架杆；21304、单叶片边框；21305、动力牵引绳；21306、卷动轮；21307、三角框架上的滑轮；21401、绕桅杆旋转的五边形单叶片；
21402、固定在自转轴上可左右360度旋转的五边形单叶片；215、水平支撑框架；216、多边形连体叶片；21601、叶片表面；21602、转轴；21603、动力牵引绳；21604、单叶片边框；21605、卷动轮；21606、滑轮；21607、传动轮；21608、横杆内牵引绳；217、单叶片连轴器；3、圆轨风车车体；301、车体侧轨；302、下车轮；303、上车轮；304、中间左车轮；305、中间右车轮；306、液压泵；307、气压泵；308、伺服电机；309、油管；310、气管；311、储气压水罐；312、储气罐；4、圆形风车轨道；401、下轨道；402、上轮槽；403、中轮槽；404、垂直轴的齿轮；405、圆轮；406、垂直轴；407、离合器装置；5、圆轨连体拉索车；501、下轨道；502、上轮槽；503、中轮槽；504、拉索车侧轨；505、上支撑轮；506、下支撑轮；507、水平支撑轮；508、侧驱动齿轮；509、侧辅助驱动圆轮；510、垂直轴；511、伺服电机；512、可控变速液压马达；6、液压集能多机组发电系统；
601、可逆工作液压泵；602、液压泵入水管；603、液压泵出水管；604-1、主水管阀门；604-2、主水管阀门；604-3、主水管阀门；604-4、主水管阀门；604-5、主水管阀门；604-6、主水管阀门；604-7、主水管阀门；604-8、主水管阀门；605、供水主管；606、回水主管；607、水管阀门；
608、液体添加泵；609、循环水水池；610、压力气管；611、气阀门；612、空气压缩机；613、高压储气压水罐；614、电机入水管；615、单向自控阀门；616、水轮发电机组；617、电缆；618、电机出水管；619、电机水管阀门；7、气压集能多机组发电系统；701、可逆工作气泵；702、气压调节阀门；703、供气主管；704、回气主管；705、气泵进气管；706、气泵排气管；707、气管阀门；
708-1、主气管阀门；708-2、主气管阀门；708-3、主气管阀门；708-4、主气管阀门；708-5、主气管阀门；708-6、主气管阀门；708-7、主气管阀门；708-8、主气管阀门；709、气轮发电机组；
710、电机进气管；711、电机排气管；712、低压储气罐；713、高压储气罐；714、电机气管阀门。
【具体实施方式】

[0052] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，而本发明并不限定于这些实施方式。

[0053] 如图1所示，双向对转圆轨承载Y字形复叶片流体集能多机组发电风车，包括风车远程自动控制系统(1)，单叶片组合而成的Y字形复叶片(2)，承载Y字形复叶片(2)的圆轨风车车体(3)，承载圆轨风车车体(3)运行的圆形风车轨道(4)，用斜拉索(209)钭拉圆轨风车的在圆形拉索车轨道上运行的圆轨连体拉索车(5)，液压集能多机组发电系统(6)或气压集能多机组发电系统(7)；其中所述Y字形复叶片(2)由三圈圆轨风车车体(3)承载，按等距依次排布在圆轨风车车体(3)上；所述圆轨风车车体(3)有六圈，内三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度与外三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度相反，使圆轨风车双向对转；所述圆形拉索车轨道有四圈，圆形拉索车轨道上面运行着圆轨连体拉索车(5)，每两圈圆轨连体拉索车(5)通过斜拉索(209)与中间的Y字形复叶片(2)相连接。

[0054] 如图3-1所示，Y字形复叶片(2)包括中间复叶面(20301)、左右两个侧复叶面(20302)，三个面之间夹角120度，长度相等，俯视呈Y字形；侧复叶面(20302)的顶部安装有前倾45度角的侧前倾复叶面(20303)；复叶面由垂直于地面转为向前倾45度角，使得在复叶面迎风时借助风力对前倾叶面形成一定的向上的升力，从而降低了桅杆(201)及侧桅杆(202)根部的受力；左侧复叶面(20302)在左侧圆轨风车车体(3)上有桅杆(201-5)支撑，桅杆(201-5)的前后有两根侧桅杆(202-1、202-2)通过网格框架(204)相连接及支撑；右侧复叶面(20302)在右侧圆轨风车车体(3)上有桅杆(201-6)支撑，桅杆(201-6)的前后有两根侧桅杆(202-3、202-4)通过网格框架(204)相连接及支撑。

[0055] 图3-1、3-2、3-3结合参看，Y字形复叶片(2)的三个面由网格框架(204)、单叶片和桅杆组合而成，网格框架(204)由横向多个、上下多层的网格组成；网格框架(204)的菱形网格中安装固定在自转轴上可左右360度旋转的菱形单叶片(212)；桅杆(201-2、201-3、201-4、201-5、201-6)上的菱形网格框架中安装绕桅杆左右旋转的菱形单叶片(211)；桅杆(201-
1)的左侧、右侧三角形网格框架间安装一对三角形单叶片(213)，成对三角形单叶片(213)与桅杆做可转动连接在左侧、右侧三角形网格框架间可左右120度旋转；左侧、右侧三角形网格框架与桅杆(201-1)的连接点横向距离要大于菱形单叶片212旋转半径的0.27倍，以使桅杆(201-1)左侧、右侧第一列菱形单叶片212在360度旋转时互不接触；Y字形复叶片中心桅杆(201-1)上部由垂直立柱分出前倾45度钭桅杆(201-7)，前倾45度钭桅杆(201-7)与左侧、右侧的前倾网格框架(204)相连接，成对三角形单叶片(213)以前倾45度钭桅杆(201-7)柱为轴在左侧、右侧三角形网格框架间可左右120度旋转；前倾网格框架(204)上下多层，中间层的菱形网格中安装固定在自转轴上可左右360度旋转的菱形单叶片(212)，自转轴与前倾45度钭桅杆(201-7)平行；最上层的五边形网格中安装固定在自转轴上可左右360度旋转的五边形单叶片(21402)；前倾网格框架(204)最下层与横杆(210)相连接，形成横向多个不规则多边形网格，多边形连体叶片(216)安装在多边形网格下面，以横杆(210)为轴、在水平面和前倾网格框架之间可以上下45度旋转；横杆(210)向下与垂直于地面的网格框架(204)连接，形成横向多个五边形网格，网格中安装固定在自转轴上可左右360度旋转的五边形单叶片(21402)。

[0056] 图4-1、4-2、4-3结合参看，绕桅杆旋转的五边形单叶片(21401)，安装于复叶片网格框架(204)的五边形网格中，以桅杆(201)为中心轴并通过三个单叶片轴承(21102)与桅杆(201)作可转动连接，通过单叶片绕桅杆旋转齿轮(21108)与单叶片自转轴齿轮(21208)(结合参看图3-2)用环状传动链条(21109)作同方向传动连接；绕桅杆旋转的单叶片(211)，以桅杆(201)为中心轴并通过三个单叶片轴承(21102)与桅杆(201)作可转动连接，复叶片叶面上的桅杆(201)与网格框架(204)固定连接，桅杆(201)两侧形成上下排布左右对称的直角三角形框架，一对三角形框架，组成一个菱形方格，一个菱形方格中，安装一个绕桅杆旋转的单叶片(211)；绕桅杆旋转的单叶片(211)设有单叶片边框(21104)、单叶片支架杆(21103)，叶片表面(21101)采用有叶片加强绳(21105)的特种布料，单叶片支撑柱(21106)垂直于叶片中心并与中间的单叶片轴承(21102)固定连接，且通过单叶片轴承(21102)与桅杆(201)作可转动连接；单叶片支撑柱(21106)通过多条牵引绳(21107)与单叶片边框(21104)、单叶片支架杆(21103)相连固定，牵引绳(21107)在叶片左右侧、正面相对称分布，根据单叶片的结构强度可增加牵引绳(21107)的条数(40条为优)；单叶片绕桅杆旋转齿轮(21108)与单叶片支架杆(21103)边框固定连接，齿缘在菱形叶片下腰中点处对齐，绕桅杆旋转齿轮以桅杆(201)为轴，通过桅杆上单叶片轴承(21102)与桅杆(201)作可转动连接，单叶片绕桅杆旋转齿轮(21108)与单叶片自转轴齿轮(21208)的直径及齿数相同，并用环状传动链条(21109)(结合参看图3-2)作同方向动力传动连接；桅杆(201)内有单叶片轴承(21102)，变速调控马达装置(21110)(结合参看图8-1)通过齿轮传动给桅杆(201)上的单叶片轴承(21102)，单叶片轴承(21102)带动单叶片绕桅杆旋转齿轮(21108)转动，再通过环状传动链条(21109)带动一组复合联动单叶片做同向同步转动；变速调控马达装置(21110)设有传感元件，能通过远程自动控制系统(1)进行自动调控。绕桅杆旋转的五边形单叶片(21401)、未安装着单叶片绕桅杆旋转齿轮(21108)的绕桅杆旋转的单叶片(211)由桅杆(201)上的单叶片轴承(21102)带动旋转，桅杆(201)上的单叶片轴承(21102)由变速调控马达装置(21110)通过齿轮传动带动其旋转，变速调控马达装置(21110)设有传感元件，能通过远程自动控制系统(1)进行自动调控。

[0057] 图4-4、4-5、4-6结合参看，固定在自转轴上可左右360度旋转的五边形单叶片(21402)，安装于复叶片网格框架(204)的五边形网格中，通过单叶片连轴器(217)固定串连下层的菱形单叶片212；固定在自转轴上可左右360度旋转的菱形单叶片(212)，安装于复叶片网格框架(204)的菱形网格中，单叶片的自转轴上下两头与网格框架(204)作可转动连接，可360度自由转动，单叶片的自转轴与单叶片边框(21204)固定连接，单叶片边框(21204)内设有单叶片支架杆(21203)，叶片表面(21201)可采用高强度轻型材料制成的特种布料，且配套采用叶片加强绳(21205)加固；单叶片支撑柱(21206)垂直穿过叶片中心与叶片自转轴(21202)固定连接，单叶片支撑柱(21206)通过多条单叶片牵引绳(21207)与单叶片边框(21204)、单叶片支架杆(21203)、叶片自转轴(21202)相连固定，单叶片牵引绳(21207)在叶片正反面对称分布；根据单叶片的结构强度可增加单叶片牵引绳(21207)的条数，以32条为优；单叶片自转轴齿轮(21208)以叶片自转轴(21202)为中心，齿缘在菱形叶片上腰或下腰中点处，同一层单叶片自转轴齿轮(21208)及单叶片绕桅杆旋转齿轮(21108)之间用环状传动链条(21109)，作同方向动力传动连接；网格框架(204)的菱形网格上安装有自转轴齿轮的单叶片，上下通过单叶片连轴器(217)固定串连无自转轴齿轮的单叶片，它们通过单叶片连轴器(217)把上下单叶片分段组合、做同轴同向转动；每2-5层单叶片分段组合，形成上下分层组合、同轴同向的复合单叶片。

[0058] 图4-7、4-8结合参看，所述三角形单叶片(213)，成对安装在Y字形复叶片前倾网格框架(204)之间，三角形单叶片(213)设有单叶片边框(21304)、叶片支架杆(21303)，叶片表面(21301)采用特种布料，三角形单叶片(213)通过单叶片转轴(21302)与桅杆(201)作可转动连接；三角形单叶片(213)的一个角与动力牵引绳(21305)相连接，动力牵引绳(21305)通过左侧、右侧三角框架上的滑轮(21307)与卷动轮(21306)相连接，变速调控马达装置(21110)通过控制卷动轮(21306)转动来拉动动力牵引绳(21305)、动力牵引绳(21305)拉动三角形单叶片(213)在左侧、右侧三角框架之间做120度旋转；变速调控马达装置(21110)设有传感元件，能通过远程自动控制系统(1)进行自动调控，使成对的三角形单叶片(213)在顺风时拉开覆盖在三角框架上挡风、在逆风时旋转到最小挡风角度避风。

[0059] 如图4-9所示，多边形连体叶片(216)，安装在Y字形复叶片前倾网格框架(204)和水平支撑框架(215)之间，多边形连体叶片(216)设有单叶片边框(21604)，叶片表面(21601)采用特种布料，多边形连体叶片(216)通过转轴(21602)与横杆(210)作可转动连接；多边形连体叶片(216)的各个角分别与动力牵引绳(21603)相连接，动力牵引绳(21603)通过水平支撑框架(215)和前倾网格框架框架上的滑轮(21606)、横杆(210)中的传动轮(21607)做环形圈连接；变速调控马达装置(21110)通过控制卷动轮(21605)做正向或反向转动，来拉动横杆内牵引绳(21608)、拉动传动轮(21607)及动力牵引绳(21603)，从而拉动多边形连体叶片(216)在水平支撑框架(215)、前倾网格框架之间做上下45度旋转；变速调控马达装置(21110)设有传感元件，能通过远程自动控制系统(1)进行自动调控，使多边形连体叶片(216)在顺风时向上覆盖在前倾网格框架上挡风、在逆风时下放到水平支撑框架(215)以最小挡风角度避风。

[0060] 如图3-2、3-3所示，对风调向装置中的环状传动链条(21109)联接多个单叶片形成一组复合联动单叶片，桅杆(201)内的变速调控马达装置(21110)驱动各组环状传动链条(21109)独立转动，圆轨风车车体(3)上的液压泵(306)(在高寒地区采用气压泵(307))、伺服电机(308)通过桅杆(201)内的油管(309)(在高寒地区采用气管(310))传输动力给桅杆(201)内的变速调控马达装置(21110)，通过远程自动控制系统(1)来自动调控Y字形复叶片(2)三个面上的每组复合联动单叶片可以各自做同向同步转动。

[0061] 如图3-4所示，Y字形复叶片(2)的菱形网格框架(204)以支架杆为边框并与桅杆(201)相连接，桅杆(201)固定在圆轨风车车体(3)上；网格框架支撑框(205)固定连接在网格框架(204)节点上，在网格框架(204)前后面对称安装，由钭支架杆(20501)、支撑柱(20502)、横向连接杆(20503)、纵向连接杆(20504)组成；复叶面中下层每3层菱形网格安装一层横向连接的网格框架支撑框(205)，复叶面中上层各层菱形网格安装横向纵向整体连接的网格框架支撑框(205)，可对网格框架(204)起加固作用。

[0062] 如图5-1所示，Y字形复叶片(2)安装单叶片的三个复叶面的长度相等，复叶面长度等于Y字形复叶片(2)前后间距的3／4；圆轨风车车体(3)上Y字形复叶片(2)之间，中间圆轨上的中间复叶面(20301)通过网格框架(204)不间断连接为一体；两侧的侧复叶面(20302)，通过直拉索(208)与桅杆(201-1)水平方向相连接；左侧复叶面(20302)在左侧圆轨风车车体(3)上有桅杆(201-5)支撑，桅杆(201-5)的前后有两根侧桅杆(202-1、202-2)通过网格框架(204)相连接及支撑；右侧复叶面(20302)在右侧圆轨风车车体(3)上有桅杆(201-6)支撑，桅杆(201-6)的前后有两根侧桅杆(202-3、202-4)通过网格框架(204)相连接及支撑；通过绳网(206)(参看图3-5)把同轨道的侧桅杆(202-1)和侧桅杆(202-2)，通过绳网(206)把同轨道的侧桅杆(202-3)和侧桅杆(202-4)不间断连接为一体；中间复叶面20303在中间圆轨风车车体(3)有4根桅杆(201-1、201-2、201-3、201-4)支撑、通过网格框架(204)不间断连接为一体；桅杆(201-5、201-4、201-6)横向排成直线并通过绳网(206)横向相连接，侧桅杆(202-2、202-4)和桅杆(201-3)横向排成直线并通过绳网(206)横向相连接，侧桅杆(202-1、202-3)和桅杆(201-1)横向排成直线并通过绳网(206)横向相连接；桅杆(201-5)、侧桅杆(202-1、202-2)，各自通过斜拉索(209)(参看图3-6)与同侧圆轨连体拉索车(5)横向相连接；桅杆(201-6)、侧桅杆(202-3、202-4)，各自通过斜拉索(209)与同侧圆轨连体拉索车(5)横向相连接；与复叶面呈90度夹角的水平支撑柱(207)直接固定连接在桅杆(201-2)以及桅杆(201-3)上，水平支撑柱(207)通过绳网(206)与网格框架(204)节点相连；在桅杆(201-2)的两外侧通过斜拉索(209)与圆轨连体拉索车(5)横向相连接；垂直于桅杆(201-1)的水平支撑柱(207)固定连接在桅杆(201-1)上，通过直拉索(208)与侧复叶面(20302)相连接。

[0063] 图8-1、8-2、8-3结合参看，承载圆轨风车车体运行的圆形风车轨道(4)两侧面有下轨道(401)和上轮槽(402)，上面中部有中轮槽(403)，内部安装有垂直轴的齿轮(404)和圆轮(405)；所述圆轨风车车体(3)两侧安装着车体侧轨(301)、侧轨上安装着下车轮(302)和上车轮(303)，车体上面安装着中间左车轮(304)、中间右车轮(305)，承载着液压泵(306)或气压泵(307)、伺服电机(308)、Y字形复叶片(2)；风车车体侧轨(301)的外侧设有齿条固定槽与垂直轴的齿轮(404)相啮合；风车车体侧轨(301)的内侧为平轨与圆轮(405)相接合，使风车车体侧轨(301)与垂直轴的齿轮(404)和圆轮(405)接合没有间隙，上车轮(303)上顶着上轮槽(402)，下车轮(302)下压着下轨道(401)，中间左车轮(304)、中间右车轮(305)向中间夹着中轮槽(403)，使圆轨风车车体(3)始终沿着圆形风车轨道(4)运行而不脱轨。

[0064] 图8-1、3-2、3-3结合参看，所述圆轨风车车体(3)承载着复叶片，复叶片的桅杆(201)为空心圆柱，内部安装有油管(309)、变速调控马达装置(21110)，在每个桅杆(201)下都安装着一个储气压水罐(311)、一组串并联的液压泵(306)，多个液压泵(306)通过与各个上车轮(303)配合连接，上车轮(303)的转动使液压泵(306)加压形成高压传动液沿油管(309)循环往返运行，将能量输送到桅杆(201)内的变速调控马达装置(21110)，为绕桅杆旋转的单叶片(211)提供动力，单叶片横向通过环状传动链条(21109)作同方向传动链接，从而为每一层单叶片按一定的角速度旋转提供动力；桅杆(201)下部安装一台伺服电机(308)和其驱动的液压泵(306)，当风车达到启动风速，而单叶片需要对风调向时，通过远程自动控制系统(1)启动伺服电机(308)，驱动液压泵(306)使传动液循环传动，以使所有单叶片对风调向，而风车转动后则关闭伺服电机(308)而切换为由上车轮(303)转动驱动液压泵(306)提供动力调向；在高寒地区，圆轨风车车体(3)上的液压泵(306)改用气压泵(307)；在每个桅杆(201)下都安装着一个储气罐(312)、一组串并联的气压泵(307)，多个气压泵(307)通过与各个上车轮(303)配合连接，上车轮(303)的转动使气压泵(307)加压形成高压气体输送到储气罐(312)，储气罐(312)连接桅杆(201)内气管(310)将能量输送到桅杆(201)内的变速调控马达装置(21110)上，为绕桅杆旋转的单叶片(211)提供动力；当风车达到启动风速而储气罐(312)气压不足时，启动伺服电机驱动气压泵(307)为储气罐(312)加气加压。

[0065] 如图8-2、8-3所示，圆形风车轨道(4)所在的地面上按等距依次安装着可逆工作液压泵(601)(或可逆工作气泵(701))；圆形风车轨道(4)内安装的各组垂直轴的齿轮(404)和圆轮(405)夹着风车车体侧轨(301)，每个垂直轴的齿轮(404)通过垂直轴(406)各连接一个地面上的可逆工作液压泵(601)(或可逆工作气泵(701))，可以把圆轨风车车体(3)运转的动力传输给可逆工作液压泵(601)(或可逆工作气泵(701))；垂直轴(406)上安置着离合器装置(407)，且能通过远程自动控制系统(1)来自动调控离合接合或断开；图8-2、8-3所示圆形风车轨道(4)采用了高架桥梁式安装，当然也可采用地面路基式安装。

[0066] 液压集能多机组发电系统(6)安装在内三圈与外三圈圆轨风车之间，各组液压集能多机组发电系统(6)沿圆轨风车轨道一侧按等距圆周排布；如图6所示，每组液压集能多机组发电系统(6)包括可逆工作液压泵(601)、液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)、回水主管(606)、供水主管(605)、水管阀门(607)、高压储气压水罐(613)、空气压缩机(612)、循环水水池(609)、液体添加泵(608)、水轮发电机组(616)；其用于能量转换传递循环系统内的介质是水，适用于常年不结冰的地区；高压储气压水罐(613)内的高压水能通过电机入水管(614)接入水轮发电机组(616)发电转换成电能后，水沿电机出水管(618)流到循环水水池(609)；循环水水池(609)T接有加水管、水阀门、液体添加泵(608)，可以加水；高压储气压水罐(613)内气体能在一定压力下保持较大的体积空间、减小系统液体压力水击作用，高压储气压水罐(613)上T连接有压力气管(610)、气阀门(611)、空气压缩机(612)，可以调节高压储气压水罐(613)内气体和水的体积空间比；圆形风车轨道的底部安装着可逆工作液压泵(601)，可逆工作液压泵(601)是能把机械能转换成液体的压力能、也能把液体的压力能转换成机械能的可逆工作的液压泵；每个可逆工作液压泵(601)分别与安装有水管阀门(607)的液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)密闭连通，多条液压泵入水管(602)并联于供水主管(605)，多条液压泵出水管(603)并联于回水主管(606)；供水主管(605)、回水主管(606)沿圆形风车轨道延伸，并联数个可逆工作液体压力泵；

[0067] 接下来说明液压集能多机组发电系统(6)调控风车车体同步运行的工作原理：每组液压集能多机组发电系统(6)的内三圈圆轨风车用一套供水主管(605)和回水主管(606)让水循环、外三圈圆轨风车用另一套供水主管(605)和回水主管(606)让水循环；通过控制主水管阀门的开关可进行高压、低压水循环的转换，从而转换内三圈圆轨风车或外三圈圆轨风车的可逆工作液压泵(601)是输出动力或是提供动力；当主水管阀门(604-1、604-3、604-5、604-7)关闭、主水管阀门(604-2、604-4、604-6、604-8)打开，让供水主管(605)连接高压储气压水罐(613)、回水主管(606)连接循环水水池(609)时，可逆工作液压泵(601)利用水循环输出动力让发电机发电；当主水管阀门(604-1、604-3、604-6、604-8)关闭、主水管阀门(604-2、604-4、604-5、604-7)打开，切换其中一套供水主管(605)连接循环水水池(609)、回水主管(606)连接高压储气压水罐(613)，可使此三圈圆轨风车的一组可逆工作液压泵(601)利用水循环获得动力让逆风的风车运转；当主水管阀门(604-2、604-4、604-5、
604-7)关闭、主水管阀门(604-1、604-3、604-6、604-8)打开，可切换另外三圈圆轨风车的一组可逆工作液压泵(601)利用水循环获得动力让逆风的风车运转；通过设置方位测量传感器测量移动的圆轨风车车体(3)与固定的圆形风车轨道(4)相对方位，再由远程自动控制系统(1)根据方位测量传感器信息，控制垂直轴的齿轮(404)与可逆工作液压泵(601)间的垂直轴(406)上离合装置接合或断开，可逆工作液压泵(601)与液压泵入水管(602)、液压泵出水管(603)的水管阀门(607)开关，调节并联作业的可逆工作液压泵(601)的数量；通过调节并联作业的可逆工作液压泵(601)在三圈圆轨上每圈上作业的可逆工作液压泵(601)的数量，从而调节每圈圆轨风车车体(3)的阻力或动力，使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步。

[0068] 接下来说明液压泵及液压管传动装置对风车车体运行微调使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步运行的工作原理：圆形风车轨道的垂直轴的齿轮(404)通过垂直轴(406)与方位调节传动轮连接并带动可逆工作液压泵转动，一个闭环液压管跨两圈圆轨串联两个可逆工作液压泵、又并联一个调控液压泵，调控液压泵可双向调节液压管中的液体流量从而改变串联的两个可逆工作液压泵的转速比，这种液压泵微调装置设置多组按等距排布在圆轨之间；通过设置方位测量传感器测量移动的两圈圆轨风车车体(3)的相对方位，再由远程自动控制系统(1)根据方位测量传感器信息，调节各组中串联的两个可逆工作液压泵的转速比，从而调节两圈圆轨风车车体(3)的阻力或动力，使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步。

[0069] 接下来说明水轮发电机组(616)工作原理：水轮发电机组(616)通过串联并联有多重智能组合，电机水管阀门(619)由远程自动控制系统(1)控制打开使高压水流快速冲向水轮发电机，使水轮发电机组(616)按不同组合完成不同功率输出过程；水轮发电机组(616)连接在电机出水管(618)与电机入水管(614)之间，与发电机组并联设置有压力释放回水装置----回流管和单向自控阀门(615)，当发电机组甩负荷时，高压水流可以从水轮发电机分流一部分从回流管流过；液压集能多机组发电系统(6)将能量循环系统装置中的动压力能转换成电能，由电力输送电缆(617)并入电网。

[0070] 气压集能多机组发电系统(7)安装在内三圈与外三圈圆轨风车之间，多组气压集能多机组发电系统(7)沿圆轨风车轨道一侧按等距圆周排布；如图7所示，每组气压集能多机组发电系统(7)包括可逆工作气泵(701)、气压调节阀门(702)、供气主管(703)、回气主管(704)、气泵进气管(705)、气泵排气管(706)、气管阀门(707)、气轮发电机组(709)、电机进气管(710)、电机排气管(711)、低压储气罐(712)、高压储气罐(713)、电机气管阀门(714)；其用于能量转换传递循环系统内的介质是空气，适用于高寒地区；高压储气罐(713)内的高压气体通过电机进气管(710)接入气轮发电机组(709)发电转换成电能后，气体沿电机排气管(711)循环到低压储气罐(712)；圆形风车轨道(4)的底部安装着可逆工作气泵(701)，可逆工作气泵(701)是能把机械能转换成气体的压力能、也能把气体的压力能转换成机械能；
每个可逆工作气泵(701)分别与安装有气管阀门(707)的气泵进气管(705)、气泵排气管(706)密闭连通，多条气泵进气管(705)并联于供气主管(703)，多条气泵排气管(706)并联于回气主管(704)；供气主管(703)、回气主管(704)沿圆形风车轨道(4)延伸，并联数个可逆工作气泵(701)。

[0071] 接下来说明气压集能多机组发电系统(7)调控风车车体同步运行的工作原理：每组气压集能多机组发电系统(7)的内三圈圆轨风车用一套供气主管(703)、回气主管(704)让气体循环、外三圈圆轨风车用另一套供气主管(703)、回气主管(704)让气体循环；通过控制主气管阀门的开关可进行高压、低压气体循环的转换，从而转换内三圈圆轨风车或外三圈圆轨风车的可逆工作气泵(701)是输出动力或是提供动力；当主气管阀门(708-1、708-3、708-5、708-7)关闭、主气管阀门(708-2、708-4、708-6、708-8)打开，让供气主管(703)连接高压储气罐(713)、回气主管(704)连接低压储气罐(712)时，可逆工作气泵(701)利用气体循环输出动力让发电机发电；当主气管阀门(708-1、708-3、708-6、708-8)关闭、主气管阀门(708-2、708-4、708-5、708-7)打开，切换其中一套供气主管(703)连接低压储气罐(712)、回气主管(704)连接高压储气罐(713)，可使此三圈圆轨风车的一组可逆工作气泵(701)利用气体循环获得动力让逆风的风车运转；当主气管阀门(708-2、708-4、708-5、708-7)关闭、主气管阀门(708-1、708-3、708-6、708-8)打开，可切换另外三圈圆轨风车的一组可逆工作气泵(701)利用气体循环获得动力让逆风的风车运转。通过设置方位测量传感器测量移动的圆轨风车车体(3)与固定的圆形风车轨道(4)相对方位，再由远程自动控制系统(1)根据方位测量传感器信息，控制垂直轴的齿轮(404)与可逆工作气泵(701)间的垂直轴(406)上离合器装置(407)接合或断开，控制可逆工作气泵(701)与气泵进气管(705)、气泵排气管(706)的气管阀门(707)开关，调节并联作业的可逆工作气泵(701)的数量，从而调节每圈圆轨风车车体(3)的阻力或动力，使三圈圆轨风车车体(3)运行保持同步。

[0072] 接下来说明气压集能多机组发电系统(7)中的气轮发电机组(709)工作原理：当气压达到规定值时，电机气管阀门(714)由远程自动控制系统(1)控制打开使高压力气体快速吹向气轮发电机组(709)；气轮发电机组(709)通过串联并联有多重智能组合，能完成发电机不同功率输出过程；在低压储气罐(712)设有能够与外界气体交换的气压调节阀门(702)，当罐内气压低于外界气压时气压调节阀门(702)自动打开进气，当罐内气压高于外界气压时气压调节阀门自动关闭，使气体密闭循环并保持高于外界的一定气压；气压集能多机组发电系统(7)将能量循环系统装置中的动压力能转换成电能，由电力输送电缆(617)并入电网。

[0073] 如图9所示，圆形拉索车轨道一侧面有上轮槽(502)和下轨道(501)，上面中部有中轮槽(503)，轨道内安装有侧驱动齿轮(508)和侧辅助驱动圆轮(509)；拉索车侧轨(504)上安装着上支撑轮(505)、下支撑轮(506)、水平支撑轮(507)；所述圆轨连体拉索车侧轨(504)的外侧设有齿条固定槽与侧驱动齿轮(508)相啮合，所述拉索车侧轨的内侧为平轨与侧辅助驱动圆轮(509)相接合，使拉索车侧轨(504)与侧驱动齿轮(508)和侧辅助驱动圆轮(509)接合没有间隙；所述圆轨连体拉索车的上支撑轮(505)顶着上轮槽(502)，下支撑轮(506)压着下轨道(501)，水平支撑轮(507)平压着中轮槽(503)，水平支撑轮中轴垂直安装在拉索车侧轨(504)上，斜拉索(209)安装在水平支撑轮中轴上部，圆轨连体拉索车(5)通过斜拉索(209)与中间的Y字形复叶片(2)相连接，使圆轨连体拉索车(5)能够承受斜拉索(209)拉力并始终沿着圆形拉索车轨道运行而不脱轨；圆形拉索车轨道按等距排布安装侧驱动齿轮(508)和侧辅助驱动圆轮(509)，侧驱动齿轮(508)带动圆轨连体拉索车(5)转动。

[0074] 圆轨连体拉索车(5)的运行与圆轨风车要保持同角速度运行，可选择两种方式组合传动：方式一液压传动，垂直轴(510)增设可控变速液压马达(512)，可控变速液压马达(512)通过水管与高压储气压水罐(613)、循环水水池(609)相连接，可控变速液压马达(512)作为动力源传动给侧驱动齿轮(508)，使圆轨连体拉索车(5)运行；方式二电气传动，伺服电机(511)作为动力源驱动侧驱动齿轮(508)使圆轨连体拉索车(5)运行；圆轨连体拉索车(5)与圆轨风车车体(3)设置方位测量传感器，由远程自动控制系统(1)根据方位测量传感器数据，自动调节传动给侧驱动齿轮(508)的转速，使圆轨连体拉索车(5)与圆轨风车车体(3)的相对方位偏差控制在允许范围内。

[0075] 接下来说明如何解决热胀冷缩对风车周长的影响，圆轨风车车体(3)首尾相连，在圆的两个均分点或四个均分点上设置可控活动连接处，以使圆轨风车车体(3)在热胀冷缩后周长保持不变；如图5-2所示，两个复叶片之间可控活动连接处连接方法：圆轨风车车体(3)上中间圆轨上的桅杆(201-2)和侧桅杆(201-9)、两侧圆轨上侧桅杆(202-5)和侧桅杆(202-6)、侧桅杆(202-7)和侧桅杆(202-8)通过桅杆连接杆相连接，由远程自动控制系统控制伺服电机驱动螺旋推进器，螺旋推进器推动桅杆连接杆缩短或延长，桅杆连接杆随圆轨风车车体活动连接处同步缩短延长；两个复叶片之间通过直拉索(208)把两侧圆轨之间的侧复叶面(20302)与垂直于桅杆(201-1)的水平支撑柱(207)水平方向相连接，铰链透过空心水平支撑柱(207)中心连接其内部的一个滑动杆，滑动杆依靠连接传动链在空心水平支撑柱(207)中往复滑动，传动链由远程自动控制系统控制伺服电机提供动力传动，调节滑动杆滑动距离，滑动杆安装离合锁死装置，移动到位可以锁死不动，以调节直拉索(208)长度随圆轨风车车体活动连接处同步缩短延长；圆轨风车车体(3)可控活动连接处连接方法：用能延长并能缩回的车体连接杆连接，车体侧轨(301)要保持不间断连接，使垂直轴的齿轮(404)、圆轮(405)持续接合运转，由远程自动控制系统控制伺服电机驱动螺旋推进器，螺旋推进器推动车体连接杆缩短或延长，调节圆轨风车车体(3)长度；圆轨连体拉索车(5)可控活动连接处连接方法：用能延长并能缩回的车体连接杆连接，由远程自动控制系统控制伺服电机驱动螺旋推进器，螺旋推进器推动拉索车车体连接杆缩短或延长，调节圆轨连体拉索车(5)长度随圆轨风车车体活动连接处同步缩短延长。

[0076] 接下来说明如何解决热胀冷缩对风车跨三圈圆轨的影响，Y字形复叶片(2)的桅杆(201)、单叶片中心轴采用热胀冷缩系数大的材料，而网格框架(204)、网格框架支撑框(205)采用热胀冷缩系数小的材料，则升温引起网格框架(204)被拉高，抵消其横向热胀变化，热胀冷缩会引起复叶片高度变化、其横跨跨度不会改变；而三圈圆轨上中圈圆轨承载的复叶片叶面所采用的材料，其热胀冷缩大小要与圆轨风车车体(3)保持一致。

[0077] 如图1所示，圆轨风车车体(3)有六圈，内三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度与外三圈圆轨风车车体(3)承载的Y字形复叶片(2)开口角度相反；圆形拉索车轨道有四圈，圆形拉索车轨道上面运行着圆轨连体拉索车(5)，每两圈圆轨连体拉索车(5)通过斜拉索(209)与中间的Y字形复叶片(2)相连接；但并不限于此，圆轨风车车体(3)可以有6圈、12圈以上，圆轨连体拉索车(5)可以有4圈、8圈以上，各圈直径由大到小，大圈套小圈；圆轨风车车体(3)及圆轨连体拉索车(5)可以首尾相连，也可以断开分成2段或2段以上，各段之间互不接触并沿轨道运行，热胀冷缩引起风车周长变化能够自动适应。

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