CN104234951A - 一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法 - Google Patents

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谷峰
孙桢
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Abstract

本发明公开了一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法，为垂直轴风力发电机风轮提供竖直方向和径向的支撑；实现该方法的结构为：在塔筒上固定连接有至少一个环形的支撑部件，所述环形的支撑部件通过辐条状杆形部件与所述塔筒连接固定；所述环形的支撑部件支撑接触机构，所述接触机构安装在风轮的水平杆上，所述环形的支撑部件通过所述接触机构对风轮在竖直方向和径向进行支撑，所述接触机构与所述环形的支撑部件之间形成滚动或滑动连接。本发明能够对风轮提供有效的支撑保护，为风轮向更大尺寸发展提供保障；能够使风轮叶片的支架减少很多，提高气动效率；能够使风轮大型化，增大发电功率。

Description

一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法
技术领域
本发明涉及一种垂直轴风力发电机，特别是一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法。
背景技术
风能作为目前最成熟的清洁能源，水平轴风力发电机组迅速成熟壮大并不断向更大的尺寸发展。垂直轴风力发电机组虽然因其无需对风，具有能捕捉任意方向风能的先天优势，比水平轴风力发电机组有更强的环境适应和生存能力，而且它无需偏航，结构简单，生产制造相对容易，便于运输、安装。但是，垂直轴风力发电机因其风轮存在下述原因而使其发电功率受到制约。
目前，垂直轴风力发电技术最致命的问题和最主要的难题在于结构！结构的安全性至关重要，结构安全是制约垂直轴风力发电机大功率化的关键因素。垂直轴的小型机结构已经成熟，但大型机结构一直存在很大问题：一)结构容易被破坏。首先，叶片在较高转速运行时，受离心力等载荷作用，叶片在强度不够的情况下必然形成鼓形。其次，风轮产生的水平推力对塔筒顶部的轴承的压迫非常大，塔筒整体如同一个悬臂梁，容易产生破坏。二)气动效率低。风轮叶片的内部有许多支架把叶片和转动部分连接起来，如同蜘蛛网，风轮旋转时支架会产生很大的阻力。三)额定风速高。由于垂直轴风力发电机结构做不大，只有提高额定风速才能加大发电功率。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法，为垂直轴风力发电机风轮提供竖直方向和径向的支撑；
实现该方法的结构为：在塔筒上固定连接有至少一个环形的支撑部件，所述环形的支撑部件通过辐条状杆形部件与所述塔筒连接固定；所述环形的支撑部件支撑接触机构，所述接触机构安装在风轮的水平杆上，所述环形的支撑部件通过所述接触机构对风轮在竖直方向和径向进行支撑，所述环形的支撑部件与所述接触机构之间形成滚动或滑动连接。
本发明具有的优点和积极效果是：采用为风轮提供竖直方向和径向支撑的方法和结构，可以完全改变风轮结构的受力形式，使垂直轴风力发电机风轮受力趋于合理、分散，有效地解决在技术背景中描述的垂直轴风力发电机所存在的三个主要问题：首先，不仅对风轮提供了有效的支撑保护，而且为风轮向更大尺寸发展提供了保障，其次，由于采用本发明所提供的支撑，风轮叶片的支架可以减少很多，没有了这些对发电无功的旋转运动构件，将极大地减少阻力，再者，由于风轮尺寸可以做得更大，在额定风速不变的情况下发电功率会增大；对于相同发电功率来讲，当风轮尺寸增大时其额定风速就可以降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部侧视放大图。
图中：1、塔筒，2、叶片，3、风轮的水平杆，4、环形的支撑部件，5、辐条状杆形部件，6、接触机构。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1和图2，一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法，为垂直轴风力发电机风轮提供竖直方向和径向的支撑；实现该方法的结构为：在塔筒1上固定连接有至少一个环形的支撑部件4，所述环形的支撑部件4通过辐条状杆形部件5与所述塔筒1连接固定；所述环形的支撑部件4支撑接触机构6，所述接触机构6安装在风轮的水平杆3上，所述环形的支撑部件4通过所述接触机构6对风轮在竖直方向和径向进行支撑，所述接触机构6与所述环形的支撑部件4之间形成滚动或滑动连接。风轮通过接触机构6将风轮的重力、旋转离心力以及晃动摇摆力传递给环形的支撑部件4；环形的支撑部件4在自身抵抗所受外力的同时通过辐条状杆形部件5将受力传递到塔筒1。
在本实施例中，内外叶片2通过风轮的水平杆3连接。环形的支撑部件4有上下两个。根据具体结构的需要也可以是上中下三个，或多个。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种实现垂直轴风力发电机大型化的方法，其特征在于，为垂直轴风力发电机风轮提供竖直方向和径向的支撑；
实现该方法的结构为：在塔筒上固定连接有至少一个环形的支撑部件，所述环形的支撑部件通过辐条状杆形部件与所述塔筒连接固定；所述环形的支撑部件支撑接触机构，所述接触机构安装在风轮的水平杆上，所述环形的支撑部件通过所述接触机构对风轮在竖直方向和径向进行支撑，所述接触机构与所述环形的支撑部件之间形成滚动或滑动连接。
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Application publication date: 20141224

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