CN102777324A

CN102777324A - 垂直轴风叶自调发电装置

Info

Publication number: CN102777324A
Application number: CN2011101242574A
Authority: CN
Inventors: 尤文峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明是一种利用风力发电的机械设备，尤其是风叶在同向风力下旋转时，风轮两边的风叶迎风面大小自动调整的垂直轴风叶自调发电装置。它主要由塔架底座，塔架，发电机座，发电机，对风调整轮，半圆形凸轮，风轮，风叶轴，风叶轴凸轮，风叶轴承合座，风叶轴反转弹簧和风叶组成，其特点是风叶及风轮水平旋转时与风轮上的风叶在同风向风力的作用下，左边风叶迎风面大，受力大，右边风叶迎风面自动变小，受力小，形成风轮左右两边的力不等而旋转，整体结构简单，造价低。由于本发明在垂直轴上增设了对风装置和改变了以往垂直轴风力机风叶固定不动的不足，因此风能利用率高，发电功率大，能够实现兆瓦级，用低成本的垂直轴自调发电装置为人们提供清洁能源，造福人类。

Description

垂直轴风叶自调发电装置

技术领域：

本发明是一种利用大自然的风力带动发电机发电的机械设备，尤其是风叶在同向风力下旋转时，风轮两边的风叶迎风面大小自动调整变化的垂直轴风叶自调发电装置。

背景技术：

随着人类社会的快速发展，对能源的需求量

急剧增加，原有的矿物能源的日益减少，以及矿物能源对环境所造成的危害，迫使人们及早的开发和利用风能等可再生能源。目前，在风能的开发和利用上有水平轴、垂直轴两种形式，目前的水平轴多采用上风向三桨叶式的发电技术，发电功率可达兆瓦级，但存在的缺点有：风能利用率低，塔架高，施工维修不便，造价高。垂直轴风力机，因风叶在逆风旋转时，风叶阻力无法减小，造成发电功率小，以及传统的垂直轴风力机没有对风装置。因此，垂直轴风力机很难达到兆瓦级，所以很少采用。

发明内容：

本发明是提供一种风轮及风叶在旋转时，风叶面自动调整的垂直轴风叶自调发电装置，它克服了现有垂直轴风力机无需对风装置和风叶固定不动以及风叶在逆风旋转时，风叶面无法减少的不足，从而实现了风叶面积大，风能利用率高，结构简单，造价低，能够达到兆瓦级的风力发电新技术。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、垂直轴风叶自调发电装置，它主要包括：塔架底座、塔架、发电机座、发电机、对风轮套座、涡轮马达、涡轮齿环、对风轮底板、半圆形凸轮、风轮风叶轴、风轮、风叶轴、风叶反转弹簧、风叶轴承合座和风叶。其特征是：对风调整轮套座固连在发电机输出轴的外壳上，对风调整轮座套上套有对风调整轮，对风调整轮上设有半圆形的凸轮和涡轮齿环，发电机轴与风轮固连，风轮的上表面等分的设有风叶轴；风叶轴与风轮用风叶轴承合座相连，在风轮和风叶轴上面盖有防尘帽。

2、根据1所述的垂直轴风叶自调发电装置，其特征是：在对风调整轮座套上设有涡杆箱连接架，对风调整轮座套与对风调整轮间设有滑动轴承。

3、根据1所述的垂直轴风叶自调发电装置，其特征是：对风调整轮的上表面设有能够滑动的半圆形凸轮，其下面固连有涡轮齿环，对风调整轮通过涡轮马达带动涡杆及涡轮齿环空成偏转。

4、根据1所述的垂直轴风叶自调发电装置，其特征是：风轮与发电机轴固连，风轮的上表面等分的设有多个风叶轴承合座。在风叶轴承合座上连有由风叶直轴和风叶过桥轴相互插套为一根的风叶轴，在风叶直轴和风叶过桥轴相互插接的头端设有弹簧勾销，风叶直轴和风叶过桥轴插接后两轴的弹簧勾销间连有风叶轴反转弹簧，在风叶直轴和风叶连桥轴与风轮相互连接的风叶轴承合座外设有风叶轴凸轮；风叶轴的另一端固连有风叶；在风轮上设有限制风叶轴偏转定位的弹性风叶轴定位片。

本发明的有益效果，由于风轮及风叶是水平方向旋转，对风调整轮配套的涡轮涡杆风向动力伺服结构小，发电机和风轮固连采用直驱传动，因此，塔架低，整体结构简单，造价低，降低了风力发电的成本。风叶多，风叶长，面积大，受力面与风向垂直顺风旋转，逆风旋转时风叶的受力面变小，风轮旋转阻力小，因此，风能利用率高，发电功率大，能够实现兆瓦级。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1中风轮和风叶轴的结构示意图

图3是图1中对风调整轮上下面的结构示意图

图4是图1中对风调整轮座套的结构示意图

图5是图1中风轮和发电机轴沿A-A线的剖视图

图中：1、塔架底座，2、塔架，3、发电机座，4、发电机，5、对风调整轮，6、半圆形凸轮，7、风轮，8、风叶直轴，9、风叶过桥轴，10、风叶轴承合座，11、风叶轴反转弹簧，12、风叶轴定位片，13、风叶，14、风叶轴凸轮，15、弹簧钩销，16、风叶轴套齿，17、发电机轴，18、涡杆相连接架，19、对风调整轮套座，20、涡轮马达，21、涡轮齿环，22、对风涡轮箱，23、防尘帽

在图1中塔架底座1、塔架2、发电机座3、发电机4和对风调整轮座套19自下而上相连，在对风调整轮座套19上座有对风调整轮5，对风调整轮5上设有半圆形凸轮6，半圆形凸轮6与风叶轴凸轮14相互作用，使风叶轴及风叶90°旋转，达到风叶迎风时面积大，受力大，风叶轴凸轮14转离半圆形凸轮6时，风叶轴在风叶轴反转弹簧11的作用下反转，达到风叶逆风旋转时面小，阻力小，使风轮7上的风叶13在同风向风力的作用下左右两边的风叶受力大小不等形成旋转，从而使风轮带动发电机工作。发电机轴17上固连有风轮7，风轮7的上表面设有连接风叶轴的风叶轴承合座10，风叶轴上设有风叶轴凸轮14、风叶轴反转弹簧11和风叶13。

在图2中，风轮的上表面等分的设有连接风叶轴的风叶轴承合座10，一根风叶轴为直轴，另外的是在风轮中心直轴的相交点设有风叶过桥轴9，两轴插入相连处设有风叶轴套齿16，使风叶轴反转时达到风叶面的定位，风叶直轴8和风叶过桥辅9相插的一端设有弹簧勾销15，用来钩连弹簧，在两风叶轴插入处，两风叶轴弹簧勾销间设有反转弹簧，在弹簧作用下使风叶轴反转。在风轮7风叶轴承合座10的外沿处，风叶轴上设有风叶轴凸轮14，风叶轴凸轮14与半圆形图周6相互作用达到风叶轴及风叶的90°偏转，使风叶迎风时面大，在风轮上设有限制风叶轴偏转定位的弹性风叶轴定位片。

在图3中，对风调整轮5的上表面设有半圆形凸轮6，半圆形凸轮6在外力和回位弹簧的作用下内外移动，在半圆形凸轮6风叶轴凸轮14相互接触的斜面近处设有连接销，半圆形凸轮6的另一端设有内外滑动的动力连接杆，动力可用液压或电磁，在对风尾翼上设一个正面迎风的风叶面。当风力逐渐增大时，风叶面及连接杆推柱塞，是油压通过连通管和对风轮上的分泵带动半圆形凸轮6随风的大小向内滑动，风变小时，半圆形凸轮6及正面风叶面在回位弹簧作用下复原。半圆形凸轮6用来调整风叶轴凸轮14在相互作用的时间达到风轮停转和转速平稳的目的。对风调整轮的下表面设有与涡轮箱22内涡杆相互作用的涡轮齿环21，涡轮箱外连有涡轮马达20，马达可用液压或电动，当风速变化时，涡轮马达20带动涡杆及涡轮齿环连通对风调整5左右偏转，达到风叶对风能的最佳利用。

在图4中，对风调整轮套座19用螺栓与发电机输出轴17的外壳上固连，在对风调整轮套座19上设有连接对风涡杆箱22的涡杆箱连接架18，内圆设有对风调整轮5配合偏转的套座孔。

在图5中，本图是图1沿A-A线的剖视图，图5中各部件的连接和作用在上述图1-图4中已详细叙述，这里就不再重复。

Claims

1.垂直轴风叶自调发电装置，它主要包括：塔架底座、塔架、发电机座、发电机、对风轮套座、涡轮马达、涡轮齿环、对风轮底板、半圆形凸轮、风轮风叶轴、风轮、风叶轴、风叶反转弹簧、风叶轴承合座和风叶。其特征是：对风调整轮套座固连在发电机输出轴的外壳上，对风调整轮座套上套有对风调整轮，对风调整轮上设有半圆形的凸轮和涡轮齿环，发电机轴与风轮固连，风轮的上表面等分的设有风叶轴；风叶轴与风轮用风叶轴承合座相连，在风轮和风叶轴上面盖有防尘帽。

2.根据1所述的垂直轴风叶自调发电装置，其特征是：在对风调整轮座套上设有涡杆箱连接架，对风调整轮座套与对风调整轮间设有滑动轴承。

3.根据1所述的垂直轴风叶自调发电装置，其特征是：对风调整轮的上表面设有能够滑动的半圆形凸轮，其下面固连有涡轮齿环，对风调整轮通过涡轮马达带动涡杆及涡轮齿环空成偏转。

4.根据1所述的垂直轴风叶自调发电装置，其特征是：风轮与发电机轴固连，风轮的上表面等分的设有多个风叶轴承合座。在风叶轴承合座上连有由风叶直轴和风叶过桥轴相互插套为一根的风叶轴，在风叶直轴和风叶过桥轴相互插接的头端设有弹簧勾销，风叶直轴和风叶过桥轴插接后两轴的弹簧勾销间连有风叶轴反转弹簧，在风叶直轴和风叶连桥轴与风轮相互连接的风叶轴承合座外设有风叶轴凸轮；风叶轴的另一端固连有风叶；在风轮上设有限制风叶轴偏转定位的弹性风叶轴定位片。