CN201043510Y - 垂直轴风力机 - Google Patents

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CN201043510Y CNU2007200107339U CN200720010733U CN201043510Y CN 201043510 Y CN201043510 Y CN 201043510Y CN U2007200107339 U CNU2007200107339 U CN U2007200107339U CN 200720010733 U CN200720010733 U CN 200720010733U CN 201043510 Y CN201043510 Y CN 201043510Y
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    • Y02E10/70—Wind energy
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Abstract

本实用新型公开了一种垂直轴风力机，塔架为棱柱状框式架，塔架的顶层、中层及其底层的中部分别设有与传动轴配合的轴套，传动轴置于轴套中垂直地固定在塔架内；在传动轴上固定有上下两个平行的与传动轴呈十字形的悬臂，悬臂的两侧分别固定一组对应的三角形支架；叶片为长方形呈翼状，一组叶片通过背面的连接件分别与支架连接垂直地固定在上下悬臂上；在叶片背面设有固定在支架上、根据风速调节叶片角度的调速弹簧，叶片的背面还有由钢丝绳连接的调速重力锤。由于传动轮在传动轴的底部可直接与地面变速箱及电机配合，因此安装和维修非常方便，具有结构简单易于普及和推广的特点，是一种新颖并独具特色的垂直轴风力机产品。

Description

垂直轴风力机
技术领域
本实用新型涉及一种风力机，更具体地说是涉及一种垂直轴风力机，适合于陆地风力发电。
背景技术
能源危机正向人类袭来。各国对能源的争夺，将是未来全球冲突的主要原因。解决能源危机的办法，一是提高燃烧效率以减少资源消耗，清洁实现煤燃烧以减少污染；二是开发新能源，积极利用再生能源；三是开发新材料、新工艺，最大限度地实现节能。全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可利用的水能总量还要大10倍。目前世界上广泛使用的风力机主要是水平轴式，也称升力型风力机，这种风力机制造工艺复杂，对材质要求高，造价昂贵不易普及和推广，而且与风力机配合的发电机和变速箱等重型设备还要全部安装在塔架的顶部，给设备的安装、维修带来了不便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种垂直轴风力机，它不仅生产工艺简单，费用低廉易于普及和推广，而且发电机及变速箱均可以置于地面，使安装及维修变得十分方便。
本实用新型的目的是这样实现的，它包括有塔架、叶片及带有传动轮的传动轴，其特征在于所述塔架为棱柱状框式架，塔架的顶层、中层及其底层的中部分别设有与传动轴配合的轴套，传动轴置于轴套中垂直地固定在塔架内；在传动轴上固定有上下两个平行的与传动轴呈十字形的悬臂，悬臂的两侧分别固定一组对应的三角形支架；叶片为长方形呈翼状，一组叶片通过背面的连接件分别与支架连接垂直地固定在上下悬臂上；在叶片背面设有固定在支架上、根据风速调节叶片角度的调速弹簧，叶片的背面还有由钢丝绳连接的调速重力锤。
本实用新型的优点是，由于塔架内有一个垂直的传动轴，一组长方形呈翼状的叶片通过三角形支架在塔架内垂直地固定在上下悬臂上，当风使叶片转动时即可带动传动轴旋转，传动轴下端的传动轮即可驱动发电机工作发电，由于传动轮在传动轴的底部可直接与地面上的变速箱及发电机配合，因此使风力机的安装与维修变得十分方便，具有安装维修方便，运行平稳，大大降低了制造和运行成本，风能利用系数高，易于普及和推广的特点，是一种新颖并独具特色的垂直轴风力机产品。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的具体结构示意图。
图2是风力机的悬臂俯视构造图。
图3是风力机叶片端面图。
图4是风力机的一种塔架结构图。
附图标记说明：1、塔架；2、塔架顶层横梁；3、叶片；4、叶片；5、叶片；6、轴承；7、传动轴；8、上悬臂；9下悬臂、；10、塔架中层横梁；11、重力调速锤；12、轴承；13、传动轮；14、推力轴承；15、塔架底层横梁；16、连接件；17、支架；18、调速弹簧；19、支架；20、支架。
具体实施方式
在图1-5中，塔架1用钢管焊接制成高15m的三棱柱状框式架，塔架1的塔架顶层横梁2用钢管焊接成网状面，在顶层网状面的中心安装有垂直的轴套，上述轴套或采用轴承6。塔架1的塔架中层横梁10同样用钢管焊接成网状面，在塔架中层横梁10网状面的中心同样安装有轴套，上述轴套或采用轴承12。塔架1的塔架底层横梁15的网状面上也安装有轴套，上述轴套为推力轴承14。传动轴7用厚壁钢管制成，传动轴7安装在轴承6、12及推力轴承14上，垂直的固定在塔架1中。在传动轴7上焊接有上下两个平行的与传动轴7成十字形的上悬臂8及下悬臂9，在上下悬臂8、9上分别焊接六个呈水平状对应的三角形支架17、19、20。叶片3、4、5为大、中、小三组六个叶片，大、中、小三个叶片支点与轴心连线之间相差30～60度角，最外侧的大叶片3的支点和后弦连线与后弦和轴心的连线成60～85度角，可使风机获得较大的启动力矩，每片叶片支点间30～60度角使整个风机旋转均匀平稳；当风吹向叶片的凹面时，使风机得到顺时针旋转的力矩，当旋转到下游风向时，风垂直吹向叶片的凸面，叶片在风力的作用下，叶片随动到外侧，改变了攻角，使叶片获得顺时针力矩。因此风吹叶片的凹面和凸面，使风机都能获得顺时针的力矩。叶片用玻璃钢制成，其端面呈双曲线翼状，叶片长10m。叶片分为不等宽的三组六片，叶片的背面其上下分别埋敷有带有连接孔的两个对称的连接件16，翼状的叶片通过背面的连接件16分别与上下悬臂8、9上的支架17铰链连接。其中两个外侧的叶片3宽4m分别安装在悬臂8、9外侧三角形支架20上。两个中部的叶片4宽3m安装在悬臂8、9中部的三角形支架19上。两个里侧的叶片5宽2m安装在悬臂8、9里侧的三角形支架17上。在叶片背面三角形支架上用螺钉固定有控制风机转速的调速弹簧18，当风力过大时，叶片压迫调速弹簧18使叶片迎风面变小，降低了风力机的转速。调速锤11重70kg用铸铁制成圆环形体，调速锤11上有一组挂钩，在挂钩上分别连接有六根钢丝绳。调速锤11套在传动轴7上，六根钢丝绳的另一端分别与六片叶片背面埋敷的挂钩连接。在调速锤11的作用下使叶片贴靠在三角形支架外侧边上的调速锤弹簧18上、并垂直地固定在上下悬臂8、9上。在传动轴7的底部还键连接一个与电机配合的传动轮13，传动轮13为伞形齿轮。塔架1或为四棱柱、五棱柱或六棱柱状框式架
工作时，将传动轴7底部的传动轮13与带有发电机的减速机连接。当风吹动叶片时，叶片在风力的作用下开始移动，带动传动轴7轴动。传动轴7底部的传动轮13通过减速机即可带动发电机发电工作。

Claims (3)

1.一种垂直轴风力机，它包括有塔架、叶片及带有传动轮的传动轴，其特征在于所述塔架为棱柱状框式架，塔架的顶层、中层及其底层的中部分别设有与传动轴配合的轴套，传动轴置于轴套中垂直地固定在塔架内；在传动轴上固定有上下两个平行的与传动轴呈十字形的悬臂，悬臂的两侧分别固定一组对应的三角形支架；叶片为长方形呈翼状，一组叶片通过背面的连接件分别与支架连接垂直地固定在上下悬臂上；在叶片背面设有固定在支架上、根据风速调节叶片角度的调速弹簧，叶片的背面还有由钢丝绳连接的调速重力锤。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征在于所述调速重力锤呈圆环形，调速重力锤套接在传动轴上。
3.根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征在于所述塔架为三棱柱、四棱柱、五棱柱或六棱柱状框式架。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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