CN201144763Y - 垂直轴风力发电机风轮 - Google Patents

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Abstract

一种垂直轴风力发电机风轮，解决了现有风轮存在的制造难度大、不能自行启动、功率系数低等问题；本实用新型有一个圆环形的走行轨道，在走行轨道上有一个风轮支架，所述的风轮支架由输出轴、输出轴支座、支臂、支臂外端座、走行轮构成，输出轴支座安装在输出轴的两端，支臂安装在输出轴支座上，支臂外端座安装在支臂上，在支臂外端座上装有叶片或子风轮，所述的走行轮安装在叶片或子风轮中心轴的下端；优点在于：改变了系统的支撑方式，提高了系统的抗风稳定性，省去了庞大的轴承、塔桶及风绳等装置，降低了制造的难度，并解决了风轮不能自行启动或低风速启动的问题，提高了系统的功率系数，使主风轮的输出功率在很宽的风速范围内达到额定输出。

Description

垂直轴风力发电机风轮
技术领域
本实用新型属于一种风轮，特别涉及一种垂直轴风力发电机风轮。
背景技术
风能是一种洁净的能源，在世界能源日趋紧张的今天，风能受到人们越来越多的关注。风轮是风力发电机的重要部件，风轮的结构是否合理直接关系到风力发电机的运行效率。目前，风力发电机的风轮是采用三个或多个叶片构成，叶片固定在轮轴盘上，轮轴盘安装在塔桶上。这种风轮的体积较大，每个叶片都很长，因而塔桶很高，大功率风力发电机的塔桶甚至高达一百多米，直径达几米，而且塔桶是旋转的，需要直径几米的巨型轴承来支承。这种风轮目前普遍存在三个问题：一是技术要求高，制造难度大，而且，功率越大，制造的难度就越大。二是不能自行启动或低风速启动。三是功率系数低，很难满负荷运转。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服现有风轮存在的制造难度大、不能自行启动、功率系数低等问题，提供一种制造容易、能自行启动、功率系数高的垂直轴风力发电机风轮。
本实用新型有一个圆环形的走行轨道，在走行轨道上有一个风轮支架，所述的风轮支架由输出轴、输出轴支座、支臂、支臂外端座、走行轮构成，输出轴支座安装在输出轴的两端，支臂安装在输出轴支座上，支臂外端座安装在支臂上，在支臂外端座上装有叶片或子风轮，所述的走行轮安装在叶片或子风轮中心轴的下端。
所述的子风轮由子轮中心轴、子轮支座、子轮支臂、子轮支臂外端座及子轮叶片构成，子轮支座安装在子轮中心轴的两端，子轮支臂安装在子轮支座上，子轮支臂外端座安装在子轮支臂上，子轮叶片安装在子轮支臂外端座上。
本实用新型的优点在于：
1、利用叶片或多个自转的子风轮来驱动主风轮沿着走行轨道绕中心轴旋转，通过输出轴输出功率，本实用新型改变了系统的支撑方式，提高了系统的抗风稳定性，省去了庞大的轴承、塔桶及风绳等装置，降低了制造的难度，同时，也使发电机组的安装不受安装环境和安装条件的限制，机组的功率不受限制。
2、由于子风轮自转在转速上的差异，使每个子风轮的绕流状态不同，从而解决了风轮不能自行启动或低风速启动的问题。
3、由于子风轮的角速度远远大于主风轮的角速度，所以，大大地提高了系统的尖速比，从而提高了系统的功率系数，使主风轮的输出功率在很宽的风速范围内达到额定输出。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本实用新型另一实施方案的结构示意图；
图4是图3的B-B剖视图。
具体实施方式
实施例1：
如图1和图2所示，本实用新型有一个圆环形的走行轨道2，所述的走行轨道2用轨距板13固定在轨道基础1上；在走行轨道2上有一个风轮支架，所述的风轮支架由输出轴7、输出轴支座6、支臂5、支臂外端座4、走行轮10构成，输出轴支座6有有两个，分别安装在输出轴7的上端和下端，输出轴7与输出轴支座6之间用螺母固定；输出轴7的下端通过增速器14与发电机15的转子相连接，带动发电机15的转子旋转；在输出轴支座6上有三组安装孔，支臂5安装在输出轴支座6上，所述的支臂5共有十二根，即上部六根，下部六根，分别安装在上、下输出轴支座6的三组安装孔中，并加以固定；支臂外端座4安装在支臂5上，所述的支臂外端座4共有六个，上部三个，下部三个，每个支臂外端座4上有二个安装孔，支臂5安装在支臂外端座4的安装孔中，并加以固定；在支臂外端座4上装有叶片3，叶片3共有三个，叶片3与支臂外端座4之间用螺母固定；所述的走行轮10通过走行架9和走行轮轴11安装在叶片3的下端，走行架9与叶片3及走行轮轴11与走行架9之间用螺母固定，在走行轮轴11与走行轮10之间还装有轴承12，以便于使走行轮10的运行更加灵活。
实施例2：
如图3和图4所示，其结构如实施例1，不同之处在于，在支臂外端座4上装有子风轮，所述的子风轮共有三个，它由子轮中心轴20、子轮支座18、子轮支臂17、子轮支臂外端座16及子轮叶片21构成，子轮中心轴20安装在支臂外端座4上，并用螺母固定，走行轮10通过走行架9和走行轮轴11安装在子轮中心轴20的下端；所述的子轮支座18有两个，分别安装在子轮中心轴20的上端和下端，在子轮中心轴20与子轮支座18之间还装有轴承19，使子风轮转动灵活；在子轮支座18上有三组安装孔，子轮支臂17安装在子轮支座18上，所述的子轮支臂17共有十二根，即上部六根，下部六根，分别安装在上、下子轮支座18的三组安装孔中，并加以固定；子轮支臂外端座16安装在子轮支臂17上，所述的子轮支臂外端座16共有六个，上部三个，下部三个，每个子轮支臂外端座16上有二个安装孔，子轮支臂17安装在子轮支臂外端座16的安装孔中，并加以固定；所述的子轮叶片21安装在子轮支臂外端座16上，子轮叶片21与子轮支臂外端座16之间用螺母固定。所述的子风轮不限于三个，可以根据实际需要而增减。
当风作用在子轮叶片21上时，子风轮自转，在自转的同时带动主风轮公转，并通过输出轴7带动发电机15的转子旋转。

Claims (2)

1、一种垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，它有一个圆环形的走行轨道，在走行轨道上有一个风轮支架，所述的风轮支架由输出轴、输出轴支座、支臂、支臂外端座、走行轮构成，输出轴支座安装在输出轴的两端，支臂安装在输出轴支座上，支臂外端座安装在支臂上，在支臂外端座上装有叶片或子风轮，所述的走行轮安装在叶片或子风轮中心轴的下端。
2、根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，所述的子风轮由子轮中心轴、子轮支座、子轮支臂、子轮支臂外端座及子轮叶片构成，子轮支座安装在子轮中心轴的两端，子轮支臂安装在子轮支座上，子轮支臂外端座安装在子轮支臂上，子轮叶片安装在子轮支臂外端座上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102444547A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 孟英志 一种垂直轴风机或风力发电机
CN103867392A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 周文正 X型风力发电机
CN106968885A (zh) * 2017-05-24 2017-07-21 南安市智德机械设备有限公司 一种具有防风功能的风力发电机

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