CN109538426A - 一种垂直轴风力发电设备上的传动轴 - Google Patents

一种垂直轴风力发电设备上的传动轴 Download PDF

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任永吉
刘祥
柳建云
李俊斌
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Abstract

本发明公开了一种垂直轴风力发电设备上的传动轴，传动轴包括上轴、联轴器及下轴，所述上轴的上端设置有下端轮毂，下端轮毂与上层的风叶单元连接，所述下轴的下端设置有上端轮毂，上端轮毂与下层的风叶单元连接，中轴与下轴之间通过联轴器连接，所述横撑的中心位置固定有轴承座，所述传动轴的上轴通过轴承固定于轴承座内。该垂直轴风力发电设备采用多级式传动轴连接方式，将重量承载与扭矩传递分级，提高了运输和安装效率。提高了垂直轴风力发电设备的容量，可实现多层结构，解决了大容量垂直轴发电设备的传动问题。

Description

一种垂直轴风力发电设备上的传动轴
技术领域
本发明涉及发电设备领域，特别涉及一种垂直轴风力发电设备上的传动轴。
背景技术
现有的垂直轴发电风力发电设备中的传动轴多为整根通轴传动和承载，增加了风机的局限性和自身重量以及安装运输难度，同时在材料上也很难提供长轴距的传动轴，且此类传动轴的维保复杂，成本较高，这些客观问题决定了现有垂直轴风力发电设备的功率很难达到兆瓦级。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种垂直轴风力发电设备上的传动轴。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种垂直轴风力发电设备上的传动轴，包括发电机连接轴、支撑框架及风叶单元，所述支撑框架四周设置框架立柱，框架立柱之间设置多层横撑，每层横撑上设置一个风叶单元，每个风叶单元之间通过传动轴连接，所述传动轴包括上轴、中轴、联轴器及下轴，所述上轴的上端设置有下端轮毂，下端轮毂与上层的风叶单元连接，所述下轴的下端设置有上端轮毂，上端轮毂与下层的风叶单元连接，中轴与下轴之间通过联轴器连接，所述横撑的中心位置固定有轴承座，所述传动轴的中轴通过轴承固定于轴承座内。
上述方案中，所述横撑的中心位置的下端面设置有轴承座支撑板，所述轴承座支撑板上固定有定心轴承座，所述传动轴的下轴通过圆柱滚子轴承固定于定心轴承座内。
上述方案中，所述中轴和下轴与联轴器之间通过键连接方式相固定，上轴与中轴上设置有连接法兰，上轴与中轴通过连接法兰连接。
上述方案中，所述下端轮毂和上端轮毂为一个垂直于传动轴的法兰盘，法兰盘的端面上设置有与风叶单元连接的固定座。
本发明一种垂直轴风力发电设备上的传动轴与现有技术相比，其有益效果是：
1.采用多级式连接方式，将重量承载及扭矩传递分级，很好地解决了制造安装问题，同时在结构设计上保证了传动效率。
2.这种传动轴维修保养简单且容易更换，大大降低了维保成本和复杂程度，提高了运输和安装效率。
3.此类多级传动轴的应用使垂直轴风力发电设备的容量大大提高，可实现多层结构，解决了大容量垂直轴发电设备的传动问题。
附图说明
图1是本发明一种垂直轴风力发电设备上的传动轴在整体发电设备上的位置结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大视图。
图3是图1中B处的局部放大视图。
图中：1.发电机，2.框架立柱，3.横撑，4.传动轴，5.一级风叶单元，6.二级风叶单元，7.下端轮毂，8.中轴，9.轴承，10.轴承座，11.连接键，12.联轴器，13.定心轴承座，14.发电机连接轴，15.上轴，16.上端轮毂，17.下轴,18.轴承座支撑板。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明一种垂直轴风力发电设备上的传动轴作进一步的描述：
图1是本发明一种垂直轴风力发电设备上的传动轴在整体发电设备上的位置结构示意图，图2是图1中A处的局部放大视图，图3是图1中B处的局部放大视图。图中，该垂直轴风力发电设备上的传动轴包括发电机连接轴、支撑框架及风叶单元，支撑框架四周设置框架立柱2，框架立柱2之间设置多层横撑3，每层横撑3上都设置有一个风叶单元，风叶单元包括桁架结构的叶片支撑臂和固定在叶片支撑臂端部的叶片，每个风叶单元之间通过传动轴4连接，所述传动轴4包括上轴15、中轴8、联轴器12及下轴16，所述上轴15的上端设置有下端轮毂7，下端轮毂7与上层的二级风叶单元6的下端连接，下轴17的下端设置有上端轮毂16，上端轮毂16与下层的一级风叶单元5连接，下端轮毂7和上端轮毂16为一个垂直于传动轴的法兰盘，法兰盘的端面上设置有与风叶单元连接的固定座。中轴8与下轴17之间通过联轴器12连接。横撑3的中心位置固定有轴承座10，传动轴的中轴8通过轴承9固定于轴承座10内。横撑3的中心位置的下端面设置有轴承座支撑板18，轴承座支撑板18上固定有定心轴承座13，传动轴4的下轴17通过圆柱滚子轴承固定于定心轴承座13内。中轴8和下轴17与联轴器12之间通过连接键11连接固定，上轴15与中轴8上设置有连接法兰，上轴15与中轴8通过连接法兰连接。最下面的一个传动轴直接连接到发电机1上。
该垂直轴风力发电设备采用多级式传动轴连接方式，将重量承载与扭矩传递分级，很好地解决了制造安装问题，同时在结构设计上保证了传动效率，也大大降低了维保成本和复杂程度，提高了运输和安装效率。此类多级传动轴的应用使垂直轴风力发电设备的容量大大提高，可实现多层结构，解决了大容量垂直轴发电设备的传动问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种垂直轴风力发电设备上的传动轴，包括发电机连接轴、支撑框架及风叶单元，所述支撑框架四周设置框架立柱，框架立柱之间设置多层横撑，每层横撑上设置一个风叶单元，其特征在于：每个风叶单元之间通过传动轴连接，所述传动轴包括上轴、中轴、联轴器及下轴，所述上轴的上端设置有下端轮毂，下端轮毂与上层的风叶单元连接，所述下轴的下端设置有上端轮毂，上端轮毂与下层的风叶单元连接，中轴与下轴之间通过联轴器连接，所述横撑的中心位置固定有轴承座，所述传动轴的中轴通过轴承固定于轴承座内。
2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电设备上的传动轴，其特征在于：所述横撑的中心位置的下端面设置有轴承座支撑板，所述轴承座支撑板上固定有定心轴承座，所述传动轴的下轴通过圆柱滚子轴承固定于定心轴承座内。
3.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电设备上的传动轴，其特征在于：所述中轴和下轴与联轴器之间通过键连接方式相固定，所述上轴与中轴上设置有连接法兰，上轴与中轴通过连接法兰连接。
4.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电设备上的传动轴，其特征在于：所述下端轮毂和上端轮毂为一个垂直于传动轴的法兰盘，法兰盘的端面上设置有与风叶单元连接的固定座。
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