CN101216014A - 垂直风力发电机 - Google Patents

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Abstract

一种垂直风力发电机，其塔架结构由支撑杆组成，所述支撑杆上设有上、下二机座及安装在二机座之间的风轮；所述风轮包括旋转轴及安装在旋转轴上的三片或三片以上的叶片，所述旋转轴与地平面垂直；所述风轮还设置有供叶片运行的导轨，所述导轨固定在机座上，所述叶片与导轨之间设置有滚动机构，其不会轻易造成叶片的损坏，提高了使用寿命，且该塔架可以牢固地安装在地上，不会出现塔架倾倒，造成人员及设备损伤的危险，且其使用寿命长，同时在使用过程中也可方便维修和保养。

Description

垂直风力发电机
技术领域
本发明涉及一种垂直风力发电机。
背景技术
随着社会的发展，能源在人们的生活当中越来越重要，也越来越紧缺，已引起了各界的注意和重视，纷纷开发各种新的能源，特别是现在普遍提倡绿色能源，在这方面应用的有水力发电、潮汛发电、风力发电、太阳能等。目前使用的风力发电机，如中国专利第CN02143472.7号，一种立轴式多维风力发电机，由风叶、发电机、铁架组成，转轴竖立与发电机或变速箱连接，在垂直地面的转轴上装有风叶，风叶由活动叶片叠加排列而成，周边设置集风板，活动叶片或由连接板横向连接并有消振垫，框架与轴间直接或留有一定空隙连接。然而，该种立轴式多维风力发电机由于起支撑作用的铁架是安装在风叶的下部，在工作时如遇到大风则易出现倾倒的现象，造成人员及设备损伤的危险。且由于其转轴只是通过铁架固定其下端，而风叶又设置在转轴的上端，造成风叶在工作时会出现变形，不稳定，易造成损坏，会减少其使用寿命，同时在使用过程中也不方便维修和保养。
因此，有必要发明一种新型的垂直风力发电机，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垂直风力发电机，其稳定性高，使用寿命长，且其风轮的安装稳固，不会轻易出现损坏的现象。
为了实现上述目的，本发明垂直风力发电机，其塔架结构由支撑杆组成，所述支撑杆上设有上、下二机座及安装在二机座之间的风轮；所述风轮包括旋转轴及安装在旋转轴上的三片或三片以上的叶片，所述旋转轴与地平面垂直；所述风轮还设置有供叶片运行的导轨，所述导轨固定在机座上，所述叶片与导轨之间设置有滚动机构，其不会轻易造成叶片的损坏，提高了使用寿命，且该塔架可以牢固地安装在地上，不会出现塔架倾倒，造成人员及设备损伤的危险，且其使用寿命长，同时在使用过程中也可方便维修和保养。
作为改进，所述叶片包括小框架及安装在小框架上的至少二片以上的活动片，该活动片的垂直中心位置有转轴，转轴安装在小框架上下两方，并安装有使转轴转动的轴承。
作为进一步改进，在所述小框架的下方安装有使活动片可在360度内任意旋转的带第一齿轮的电机，在所述转轴的下方安装有与电机的第一齿轮相咬合的第二齿轮，在接到指令时电机转动，通过齿轮带动转轴旋转于360度的任意角度使活动片的任意角度变换，以达到最佳利用风能。
作为再进一步改进，所述风轮还包括使每块活动片捕捉最佳风能推动风轮旋转轴旋转的中央控制系统。
作为改进，所述旋转轴包括空心轴及位于空心轴两端的实心轴，所述叶片安装在空心轴上。
作为进一步改进，所述垂直风力发电机设有上、下两机座，该机座的中心设有轴孔，所述实心轴分别枢接于上、下两机座的轴孔内，所述风轮安装在机座之间，不会轻易造成叶片的损坏，提高了使用寿命。
作为再进一步改进，其塔架结构由三组或三组以上的支撑杆组成，每组支撑杆上设置有机座，上、下二机座之间可形成一收容空间，以形成三层或三层以上的收容空间。
作为再进一步改进，所述其中一收容空间内设置有风轮，相邻的收容空间内设置有发电机；所述导轨设置在风轮上下二端的机座上。
与现有技术相比，本发明的垂直风力发电机，由于其塔架结构由三组或三组以上的支撑杆组成，所述每组支撑杆垂直向上并在同一圆周上，在支撑杆上还设有机座，所述风轮可稳固地安装在机座之间，且所述风轮还设置有供叶片运行的导轨，不会轻易造成叶片的损坏，提高了使用寿命，且该塔架可以牢固地安装在地上，不会出现塔架倾倒，造成人员及设备损伤的危险，且其使用寿命长，同时在使用过程中也可方便维修和保养。
附图说明
图1是本发明垂直风力发电机中塔架结构与风轮的示意图；
图2是本发明垂直风力发电机塔架结构安装风轮和发电机的示意图；
图3是本发明垂直风力发电机中风轮叶片平行的示意图；
图4是本发明垂直风力发电机中风轮叶片垂直的示意图；
图5是图4所示风轮中旋转轴的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
请参照图1和图2所示，本发明垂直风力发电机设有塔架结构3及设置在塔架结构3上的发电机5、风轮4及机座2。所述机座2包括上、下二机座2，该风轮4安装在上、下二机座2之间，不会轻易造成叶片的损坏，提高了使用寿命。
其中，所述塔架结构3由三组或三组以上的支撑杆1’组成(在本实施例中为六组支撑杆)，所述每组支撑杆1’垂直向上并均匀分布在同一圆周上，所述圆周的圆心为所述塔架结构3的中心，其中每组支撑杆1’通过连接结构连接，在本实施例中连接结构为设置在每根支撑杆1两端的联接法兰10；
其中每根支撑杆1向内圆一侧的同一高度设有可支承所述机座的重力支承架11，该重力支承架11呈牛腿状。在本实施例中，所述每根支撑杆1的两侧分别设有二重力支承架11，所述两重力支承架11焊接于支撑杆1的一端。其中，所述每组支撑杆1’由每根支撑杆1依次叠加而成(如图1)，所述相互连接的支撑杆1其彼此相连的两支撑杆长度不等，而其间隔连接的支撑杆长度则相等。所述支撑杆1之间通过联接法兰10连接，而两联接法兰10之间则通过固定件连接，所述固定件可为螺钉、销等(未图示)，当然，也可为别的固定件。
所述依次叠加的每组支撑杆1’上设有至少二组重力支承架11形成至少二层设置(在本实施例中为三组重力支承架形成三层设置)，相应地，在所述三层重力支承架11所形成的三个平面上各设有一稍小于内圆的圆形刚性机座2，所述机座2设有轴孔20。其中，在所述相邻的上、下二机座2之间可形成一收容空间24，以形成三层或三层以上的收容空间24。该收容空间24内设置有风轮4，所述风轮4上下二端的机座2上设置有导轨42；相邻的收容空间24内设置有发电机5；可以使所述的风轮4和发电机5稳固地安装在该塔架上。
请参照图1至图5所示，所述风轮4的外形为圆形，安装在上、下二机座2之间，该风轮4包括旋转轴40及安装在旋转轴40上的三片或三片以上的叶片41(在本实施例中为三片叶片)，所述旋转轴40与地平面垂直且为所述圆周的圆心，旋转轴40的两端分别枢接于所述上、下两机座2的轴孔20内。所述旋转轴40包括空心轴400及位于空心轴400两端的实心轴401，所述实心轴401与中间段空心轴400由已将空心轴400两头封闭的钢板402相连接(在本实施例中所述实心轴焊接于空心轴两端的钢板上)。另，所述空心轴400大于实心轴401，所述实心轴401分别枢接于所述上、下二机座2的轴孔20内。所述叶片41安装在旋转轴40的空心轴400上(可为焊接或铆接等方式)，所述叶片41在接受风力作用时，推动风轮4旋转，通过与风轮4下端旋转轴40相连接的发电机的被带动旋转而产生电能。所述导轨42可防止叶片41在运行过程中变形，不会轻易造成叶片41的损坏，提高了叶片41的使用寿命。所述叶片41包括小框架410及安装在小框架410上的至少二片以上的活动片411，该活动片411的垂直中心位置有转轴4110，转轴4110安装在小框架410上下两方，并安装有使转轴4110转动的轴承(未图示)。在所述小框架410的下方安装有使活动片411可在360度内任意旋转的带第一齿轮(未图示)的电机(未图示)，在所述转轴4110的下方安装有与电机的第一齿轮相咬合的第二齿轮(未图示)。所述风轮4还包括使每块活动片411捕捉最佳风能推动风轮4旋转轴40旋转的中央控制系统(未图示)。在接到中央控制系统的指令时电机转动，通过齿轮带动转轴4110旋转于360度的任意角度使活动片可在任意角度变换，以达到最佳利用风能，推动风轮4转动进行发电。

Claims (8)

1.一种垂直风力发电机，其特征在于：其塔架结构由支撑杆组成，所述支撑杆上设有上、下二机座及安装在二机座之间的风轮；所述风轮包括旋转轴及安装在旋转轴上的三片或三片以上的叶片，所述旋转轴与地平面垂直；所述风轮还设置有供叶片运行的导轨，所述导轨固定在机座上，所述叶片与导轨之间设置有滚动机构。
2.如权利要求1所述的垂直风力发电机，其特征在于：所述叶片包括小框架及安装在小框架上的至少二片以上的活动片，该活动片的垂直中心位置有转轴，转轴安装在小框架上下两方，并安装有使转轴转动的轴承。
3.如权利要求2所述的垂直风力发电机，其特征在于：在所述小框架的下方安装有使活动片可在360度内任意旋转的带第一齿轮的电机，在所述转轴的下方安装有与电机的第一齿轮相咬合的第二齿轮。
4.如权利要求3所述的垂直风力发电机，其特征在于：所述风轮还包括使每块活动片捕捉最佳风能推动风轮旋转轴旋转的中央控制系统。
5.如权利要求1所述的垂直风力发电机，其特征在于：所述旋转轴包括空心轴及位于空心轴两端的实心轴，所述叶片安装在空心轴上。
6.如权利要求5所述的垂直风力发电机，其特征在于：所述机座的中心设有轴孔，所述实心轴分别枢接于上、下两机座的轴孔内。
7.如权利要求6所述的垂直风力发电机，其特征在于：其塔架结构由三组或三组以上的支撑杆组成，每组支撑杆上设置有机座，上、下二机座之间可形成一收容空间，以形成三层或三层以上的收容空间。
8.如权利要求7所述的垂直风力发电机，其特征在于：所述其中一收容空间内设置有风轮，相邻的收容空间内设置有发电机；所述导轨设置在风轮上下二端的机座上。
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