CN113357079B - 一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风力发电机领域，具体的公开了一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，包括主轴和其上部安装的发电单元以及发电单元上部转动安装的若干个风板，所述主轴的外部在发电单元的下方安装有承载板，发电单元的顶部转动安装有安装座，若干个风板在安装座的外部沿圆周方向均匀分布。风速高于预设值后，第一液压柱的伸缩端向上伸长，进而推动支架向上转动。若干个风板顶部之间相互靠拢，底部之间相互远离，气流在风板的上部流速加快，进而使得风板受到向下的按压力，风板在转动过程中更加稳定，不易脱落晃动。

Description

一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，具体涉及一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，属于风力发电机领域。

背景技术

风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由风板叶片，发电机，机械部件和电气部件组成。根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类。

现有的垂直轴风力发电机在使用过程中由于风速的不同会有晃动现象的发生，导致风板叶片会有脱落或者摆动损坏的风险。在大风天气下，垂直轴风力发电机具有不稳定的情况出现，对于发电机本身和外界的物体均有不利影响。在面对大风天气下，风板叶片自身没有自我调节稳定的能力，安全性能需进一步加强。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，包括主轴和其上部安装的发电单元以及发电单元上部转动安装的若干个风板，所述主轴的外部在发电单元的下方安装有承载板，发电单元的顶部转动安装有安装座，若干个风板在安装座的外部沿圆周方向均匀分布。

所述风板朝向安装座的一侧转动连接有支架，支架远离风板的一端与安装座连接，且支架在安装座的外部可上下摆动，安装座与风板之间还安装有用于调节风板倾斜角度的调节机构；承载板的顶部与每个支架之间均安装有稳定机构。

所述稳定机构包含有第一液压柱，第一液压柱的一端与支架转动安装，另一端连接有滑块，承载板的顶部沿圆周方向设置有滑动槽，滑块滑动安装在滑动槽的内部，且滑块的两端均安装有多个第二液压柱，第二液压柱远离滑块的一端安装有滚珠且滚珠可与滑动槽的内侧壁抵接，相邻两个滑块之间连接有弧形的稳定杆。

可选地，所述第一液压柱呈倾斜设置，且第一液压柱的顶部转动安装在安装架的内部，安装架与支架的底部固定安装。

可选地，所述支架包含有两个侧板，两个侧板一端固定连接呈三角形设置，两个侧板的另一端与风板连接，两个侧板的连接端还焊接有凸板，凸板内部固定安装有转轴，且凸板通过转轴转动安装有固定板，固定板的一端与安装座的顶部固定连接。

可选地，所述调节机构包含有主拉绳和两根次级拉绳，主拉绳的一端与其端部的固定板连接，另一端与辅助板的一侧中部固定连接，辅助板另一侧的上下两端均连接有一根次级拉绳，次级拉绳的另一端与其所对应风板的侧壁连接。

可选地，两个所述侧板朝向风板的一端均连接有加强板，加强板的一侧与风板转动安装，且风板远离次级拉绳的侧壁与加强板的侧壁之间安装有多个回位弹簧。

可选地，所述风板与加强板的连接处安装有端部架，端部架的内部通过销轴转动安装有限位板，限位板的一端与加强板固定连接。

可选地，所述加强板和风板均呈弧形设置，风板凸起端朝向加强板，加强板的凹端朝向风板，任意一个风板的顶部安装有风速测量仪。

可选地，两个所述侧板中部之间焊接有用于加固的支撑板，两根次级拉绳的一端分别从支撑板的上下端贯穿并与支撑板活动连接。

可选地，两个所述侧板的连接端朝向固定板的一侧贯穿设置有穿孔，固定板朝向支架的一端设置有放置槽，主拉绳的一端深入到放置槽的内部，且固定板的底部螺纹连接有定位螺栓，定位螺栓的一端延伸至放置槽的内部与主拉绳抵接。

可选地，所述承载板的底部连接若干个倾斜设置的拉杆，拉杆的底部转动安装有调节套筒，调节套筒的底端内部螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓的底端与主轴的外壁固定连接。

本发明的有益效果：

1、通过设置第一液压柱，使得风速高于预设值后，第一液压柱的伸缩端向上伸长，进而推动支架向上转动。若干个风板顶部之间相互靠拢，底部之间相互远离，气流在风板的上部流速加快，进而使得风板受到向下的按压力，风板在转动过程中更加稳定，不易脱落晃动。风板向上转动过程中对主拉绳进行拉动，进而对次级拉绳进行拉动，次级拉绳对风板的一侧进行拉动，使得风板绕着限位板转动，回位弹簧受到拉伸，风板与风吹动方向接触的面积减小，进而使得风板受到的风力减小，能减缓转动的速度，风板不易因风速过快引起转动过快而导致风板发生晃动损坏，保持整个设备的安全性，提高使用中的安全性能。第一液压柱能在支架的下方进行支撑，既不影响风板的正常转动，又能提高其转动中的稳定性，转动中能承受更大的外力，不易损坏，使用寿命延长。

2、通过设置第二液压柱，第二液压柱伸长后能带动滚珠向滑动槽的内侧壁移动，滚珠与滑动槽的内侧壁抵接后增加滑块移动中的阻力，进而降低第一液压柱的移动速度，从而降低风板的转动速度，使得风板在风速超过预设值后能进行自行调节，提高自身的稳定性。调节简单快捷，且在第一液压柱的伸长后能带动风板进行多方位的角度调节，能最大程度的降低风板的转速，减小其受到的推力。

3、通过设置承载板，工作中承载板能对第一液压柱进行支撑，若承载板在使用中因受力过大造成偏移，可拧动调节套筒在拉杆的底部转动，调节套筒转动过程中，调节螺栓的一端进入调节套筒或者从调节套筒中向外移动，进而调节承载板底部的拉力，对其状态进行调节适应所需的工作。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明风板结构示意图。

图3为本发明图1中A处细节放大结构示意图。

图4为本发明图2中B处细节放大结构示意图。

图5为本发明承载板结构示意图。

图6为本发明图5中C处细节放大结构示意图。

图7为本发明风板与加强板安装结构示意图。

图中：1、主轴；2、承载板；3、调节螺栓；4、拉杆；5、调节套筒；6、风板；7、第一液压柱；8、安装座；9、支架；10、风速测量仪；11、支撑板；12、固定板；13、安装架；14、主拉绳；15、辅助板；16、次级拉绳；17、转轴；18、定位螺栓；19、穿孔；20、稳定杆；21、滑块；22、第二液压柱；23、回位弹簧；24、端部架；25、限位板；26、加强板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，包括主轴1和其上部安装的发电单元以及发电单元上部转动安装的若干个风板6，主轴1的外部在发电单元的下方安装有承载板2，发电单元的顶部转动安装有安装座8，若干个风板6在安装座8的外部沿圆周方向均匀分布。

风板6朝向安装座8的一侧转动连接有支架9，支架9远离风板6的一端与安装座8连接，且支架9在安装座8的外部可上下摆动，安装座8与风板6之间还安装有用于调节风板6倾斜角度的调节机构；承载板2的顶部与每个支架9之间均安装有稳定机构。

稳定机构包含有第一液压柱7，第一液压柱7的一端与支架9转动安装，另一端连接有滑块21，承载板2的顶部沿圆周方向设置有滑动槽，滑块21滑动安装在滑动槽的内部，且滑块21的两端均安装有多个第二液压柱22，第二液压柱22远离滑块21的一端安装有滚珠且滚珠可与滑动槽的内侧壁抵接，相邻两个滑块21之间连接有弧形的稳定杆20。

作为本发明的一种技术优化方案，第一液压柱7呈倾斜设置，且第一液压柱7的顶部转动安装在安装架13的内部，安装架13与支架9的底部固定安装，安装架13方便第一液压柱7与支架9的安装。

作为本发明的一种技术优化方案，支架9包含有两个侧板，两个侧板一端固定连接呈三角形设置，两个侧板的另一端与风板6连接，两个侧板的连接端还焊接有凸板，凸板内部固定安装有转轴17，且凸板通过转轴17转动安装有固定板12，固定板12的一端与安装座8的顶部固定连接，支架9与固定板12连接方便能保持转动。

作为本发明的一种技术优化方案，调节机构包含有主拉绳14和两根次级拉绳16，主拉绳14的一端与其端部的固定板12连接，另一端与辅助板15的一侧中部固定连接，辅助板15另一侧的上下两端均连接有一根次级拉绳16，次级拉绳16的另一端与其所对应风板6的侧壁连接，主拉绳14拉动辅助板15进而能对次级拉绳16进行拉动，从而拉动风板6的一侧。

作为本发明的一种技术优化方案，两个侧板朝向风板6的一端均连接有加强板26，加强板26的一侧与风板6转动安装，且风板6远离次级拉绳16的侧壁与加强板26的侧壁之间安装有多个回位弹簧23，回位弹簧23能对风板6的一侧进行拉动，使其回位。

作为本发明的一种技术优化方案，风板6与加强板26的连接处安装有端部架24，端部架24的内部通过销轴转动安装有限位板25，限位板25的一端与加强板26固定连接，端部架24和限位板25方便风板6在加强板26的侧边转动。

作为本发明的一种技术优化方案，加强板26和风板6均呈弧形设置，风板6凸起端朝向加强板26，加强板26的凹端朝向风板6，任意一个风板6的顶部安装有风速测量仪10，风速测量仪10为现有设备的使用，利用其测量工作中的风速。

作为本发明的一种技术优化方案，两个侧板中部之间焊接有用于加固的支撑板11，两根次级拉绳16的一端分别从支撑板11的上下端贯穿并与支撑板11活动连接，支撑板11既能增加支架9的强度，又能使得两个次级拉绳16不会缠绕打结。

作为本发明的一种技术优化方案，两个侧板的连接端朝向固定板12的一侧贯穿设置有穿孔19，固定板12朝向支架9的一端设置有放置槽，主拉绳14的一端深入到放置槽的内部，且固定板12的底部螺纹连接有定位螺栓18，定位螺栓18的一端延伸至放置槽的内部与主拉绳14抵接，放置槽个定位螺栓18方便主拉绳14与固定板12的连接。

作为本发明的一种技术优化方案，承载板2的底部连接若干个倾斜设置的拉杆4，拉杆4的底部转动安装有调节套筒5，调节套筒5的底端内部螺纹连接有调节螺栓3，调节螺栓3的底端与主轴1的外壁固定连接，能使得承载板2保持预设的倾斜或者水平的状态，且在底部增加承载板2的稳定性。

本发明在使用时，将主轴1固定在预设的位置，风力吹动风板6转动，进而带动安装座8在发电单元的顶部转动，进而通过发电单元进行发电，发电单元为现有技术的应用。风板6转动过程中，其上部的风速测量仪10对风速进行测量，并将测量的数值传递到预设的控制系统中，若风速高于预设值后，侧第一液压柱7和第二液压柱22运行伸长。

第一液压柱7的伸缩端向上伸长，进而推动支架9向上转动。支架9的一端绕着固定板12的端部转动，风板6发生倾斜，若干个风板6顶部之间相互靠拢，底部之间相互远离。气流在风板6的上部流速加快，进而使得风板6受到向下的按压力，风板6在转动过程中更加稳定，不易脱落晃动。

风板6向上转动过程中对主拉绳14进行拉动，进而对次级拉绳16进行拉动，次级拉绳16对风板6的一侧进行拉动，使得风板6绕着限位板25转动，回位弹簧23受到拉伸，风板6与风吹动方向接触的面积减小，进而使得风板6受到的风力减小，能减缓转动的速度，风板6不易因风速过快引起转动过快而导致风板6发生晃动损坏，保持整个设备的安全性，提高使用中的安全性能。

第一液压柱7能在支架9的下方进行支撑，支架9随着风板6转动时，第一液压柱7通过底部的滑块21沿着滑动槽在承载板2的顶部转动，进而使得第一液压柱7既不影响风板6的正常转动，又能提高其转动中的稳定性，转动中能承受更大的外力，不易损坏，使用寿命延长。第二液压柱22伸长后能带动滚珠向滑动槽的内侧壁移动，滚珠与滑动槽的内侧壁抵接后增加滑块21移动中的阻力，进而降低第一液压柱7的移动速度，从而降低风板6的转动速度，使得风板6在风速超过预设值后能进行自行调节，提高自身的稳定性。调节简单快捷，且在第一液压柱7的伸长后能带动风板6进行多方位的角度调节，能最大程度的降低风板6的转速，减小其受到的推力。

风速测量仪10测得的风速小于预设值后，第一液压柱7和第二液压柱22运行收缩回到原始位置，滑块21在滑动槽的内部正常滑动。风板6在回位弹簧23的带动下转动回到初始位置，且次级拉绳16和主拉绳14在风板6工作过程中始终保持张紧的状态，能使得风板6在使用中保持稳定，不会绕着限位板25进行晃动。

工作中承载板2对第一液压柱7进行支撑，为了使得风板6转动稳定，承载板2需保持预设的倾斜或者水平的状态，若承载板2在使用中因受力过大造成偏移，可拧动调节套筒5在拉杆4的底部转动，调节套筒5转动过程中，调节螺栓3的一端进入调节套筒5或者从调节套筒5中向外移动，进而调节承载板2底部的拉力，对其状态进行调节适应所需的工作。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，包括主轴（1）和其上部安装的发电单元以及发电单元上部转动安装的若干个风板（6），其特征在于，所述主轴（1）的外部在发电单元的下方安装有承载板（2），发电单元的顶部转动安装有安装座（8），若干个风板（6）在安装座（8）的外部沿圆周方向均匀分布；

所述风板（6）朝向安装座（8）的一侧转动连接有支架（9），支架（9）远离风板（6）的一端与安装座（8）连接，且支架（9）在安装座（8）的外部可上下摆动，安装座（8）与风板（6）之间还安装有用于调节风板（6）倾斜角度的调节机构；承载板（2）的顶部与每个支架（9）之间均安装有稳定机构；

所述稳定机构包含有第一液压柱（7），第一液压柱（7）的一端与支架（9）转动安装，另一端连接有滑块（21），承载板（2）的顶部沿圆周方向设置有滑动槽，滑块（21）滑动安装在滑动槽的内部，且滑块（21）的两端均安装有多个第二液压柱（22），第二液压柱（22）远离滑块（21）的一端安装有滚珠且滚珠可与滑动槽的内侧壁抵接，相邻两个滑块（21）之间连接有弧形的稳定杆（20）。

2.根据权利要求1所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述第一液压柱（7）呈倾斜设置，且第一液压柱（7）的顶部转动安装在安装架（13）的内部，安装架（13）与支架（9）的底部固定安装。

3.根据权利要求1所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述支架（9）包含有两个侧板，两个侧板一端固定连接呈三角形设置，两个侧板的另一端与风板（6）连接，两个侧板的连接端还焊接有凸板，凸板内部固定安装有转轴（17），且凸板通过转轴（17）转动安装有固定板（12），固定板（12）的一端与安装座（8）的顶部固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述调节机构包含有主拉绳（14）和两根次级拉绳（16），主拉绳（14）的一端与其端部的固定板（12）连接，另一端与辅助板（15）的一侧中部固定连接，辅助板（15）另一侧的上下两端均连接有一根次级拉绳（16），次级拉绳（16）的另一端与其所对应风板（6）的侧壁连接。

5.根据权利要求4所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，两个所述侧板朝向风板（6）的一端均连接有加强板（26），加强板（26）的一侧与风板（6）转动安装，且风板（6）远离次级拉绳（16）的侧壁与加强板（26）的侧壁之间安装有多个回位弹簧（23）。

6.根据权利要求5所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述风板（6）与加强板（26）的连接处安装有端部架（24），端部架（24）的内部通过销轴转动安装有限位板（25），限位板（25）的一端与加强板（26）固定连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述加强板（26）和风板（6）均呈弧形设置，风板（6）凸起端朝向加强板（26），加强板（26）的凹端朝向风板（6），任意一个风板（6）的顶部安装有风速测量仪（10）。

8.根据权利要求4所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，两个所述侧板中部之间焊接有用于加固的支撑板（11），两根次级拉绳（16）的一端分别从支撑板（11）的上下端贯穿并与支撑板（11）活动连接。

9.根据权利要求8所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，两个所述侧板的连接端朝向固定板（12）的一侧贯穿设置有穿孔（19），固定板（12）朝向支架（9）的一端设置有放置槽，主拉绳（14）的一端深入到放置槽的内部，且固定板（12）的底部螺纹连接有定位螺栓（18），定位螺栓（18）的一端延伸至放置槽的内部与主拉绳（14）抵接。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的一种带有稳定机构的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述承载板（2）的底部连接若干个倾斜设置的拉杆（4），拉杆（4）的底部转动安装有调节套筒（5），调节套筒（5）的底端内部螺纹连接有调节螺栓（3），调节螺栓（3）的底端与主轴（1）的外壁固定连接。

Images