CN202250621U - 一种垂直轴风力发电设备 - Google Patents

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孙明刚
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青岛经济技术开发区泰合海浪能研究中心
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Abstract

本实用新型涉及一种垂直轴风力发电设备。为解决现有垂直轴风力发电装置风能利用率低和转换率低的技术问题,本实用新型提出一种垂直轴风力发电设备,其包括风能采集装置、液压系统、支撑柱和发电机,其中风能采集装置包括风轮和增速机,风轮包括主轴、支撑架和风叶,液压系统包括液压泵、液压马达、油箱和油管;支撑柱垂直设置,风轮固定于支撑柱的顶端,其主轴与增速机相连,增速机通过联轴器A与液压泵相连,液压马达通过联轴器B与发电机相连,液压马达与液压泵之间、油箱与液压泵之间、液压马达与油箱之间分别通过油管相连。本实用新型风能损耗小,利用率高;能量利用效率高、损耗少,成本低。

Description

一种垂直轴风力发电设备
技术领域
[0001] 本实用新型属于风力发电技术领域,尤其涉及一种垂直轴风力发电设备。 背景技术
[0002] 风能是一种可再生的新能源,利用风能的风力发电机多种多样。风力发电机可分为两类:一是水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;另一种是垂直轴风力发电机, 风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风, 在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。
[0003] 但是,现有的垂直轴风力发电机启动力矩较大,但尖速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低,风能的利用率低,转换成电能的效率也较低。
实用新型内容
[0004] 为解决现有垂直轴风力发电装置风能利用率低和转换率低的技术问题,本实用新型提出一种功率输出高、风能利用率和转换率都比较高的垂直轴风力发电设备。
[0005] 本实用新型的技术方案是:一种垂直轴风力发电设备,包括风能采集装置、液压系统、支撑柱9和发电机11,其中风能采集装置包括风轮和增速机6,风轮包括主轴3、支撑架 2和风叶1,液压系统包括液压泵8、液压马达13、油箱14和油管15 ;支撑柱9垂直设置,风轮固定于支撑柱9的顶端,其主轴3与增速机6相连,增速机6通过联轴器A7与液压泵8 相连,液压马达13通过联轴器B12与发电机11相连,液压马达13与液压泵8之间、油箱14 与液压泵8之间、液压马达13与油箱14之间分别通过油管相连。
[0006] 所述风叶1与支撑架2之间通过轴承4连接,轴承座5固定在风叶1上,与支撑架 2上的轴承4连接配合。风叶1可绕轴承4相对于支撑架2转动。风叶1在风力作用下转动时,可以根据受力情况自动调整风叶1的攻角,使风叶1所受到的推力最大,达到最好的受力效果。
[0007] 所述风叶1的数量为大于或等于3个。
[0008] 所述垂直轴风力发电设备还包括工作平台10,所述支撑柱9垂直固定在工作平台 10上,发电机11、液压马达13和油箱14均固定安装于工作平台10上。
[0009] 本实用新型的有益效果是:1、本实用新型的风叶1与支撑架2之间通过轴承座5 和轴承4进行连接配合,风叶1在风力作用下转动时,可以根据受力情况自动调整风叶1的攻角,达到最好的出力效果,风能损耗小,利用率高;2、本实用新型采用液压系统进行能量传输和转换,能量利用效率高、损耗少;3、本实用新型的风轮无需调向装置,无需额外增加偏航尾翼,降低了成本。
附图说明
[0010] 图1为本实用新型的结构示意图;[0011] 图2为本实用新型中风轮的结构示意图。
[0012] 其中,1、风叶,2、支撑架,3、主轴,4、轴承,5、轴承座,6、增速机,7、联轴器A,8、液压泵,9、支撑柱,10、工作平台,11、发电机,12、联轴器B, 13、液压马达,14、油箱,15、油管。
具体实施方式
[0013] 如图1所示,本实用新型包括风能采集装置、液压系统、支撑柱9和发电机11,其中风能采集装置包括风轮和增速机6,风轮包括主轴3、支撑架2和风叶1,液压系统包括液压泵8、液压马达13、油箱14和油管15 ;支撑柱9垂直设置,风轮固定于支撑柱9的顶端,其主轴3与增速机6相连,增速机6通过联轴器A7与液压泵8相连,液压马达13通过联轴器 B12与发电机11相连,液压马达13与液压泵8之间、油箱14与液压泵8之间、液压马达13 与油箱14之间分别通过油管15相连。
[0014] 如图2所示,风叶1与支撑架2之间通过轴承4连接,轴承座5固定在风叶1上, 与支撑架2上的轴承4连接配合。风叶1可绕轴承4相对于支撑架2转动。风叶1的数量为大于或等于3个。
[0015] 本实用新型的工作过程如下:风叶1在风力的作用下带动风轮的主轴3转动,主轴 3的转动经增速机6增速后,通过联轴器将机械运动传递到液压泵8,经液压泵8将机械能转换成液压能;液压泵8将液压油经油管15输送至液压马达13驱动其转动,将液压能转换成机械能;由于液压马达13转动产生的巨大扭矩通过联轴器驱动发电机11的转子旋转,当转子旋转时对于定子就形成相对的切割磁力线运动,最终将机械能转换成电能。

Claims (4)

1. 一种垂直轴风力发电设备,其特征在于,包括风能采集装置、液压系统、支撑柱和发电机,其中风能采集装置包括风轮和增速机,风轮包括主轴、支撑架和风叶,液压系统包括液压泵、液压马达、油箱和油管;支撑柱垂直设置,风轮固定于支撑柱的顶端,其主轴与增速机相连,增速机通过联轴器A与液压泵相连,液压马达通过联轴器B与发电机相连,液压马达与液压泵之间、油箱与液压泵之间、液压马达与油箱之间分别通过油管相连。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备,其特征在于,所述风叶与支撑架之间通过轴承连接,轴承座固定在风叶上,与支撑架上的轴承连接配合,风叶可绕轴承相对于支撑架转动。
3.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电设备,其特征在于,所述风叶的数量为大于或等于3个。
4.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电设备,其特征在于,还包括工作平台,所述支撑柱垂直设置于工作平台上,发电机、液压马达和油箱均固定安装于工作平台上。
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