CN202300835U

CN202300835U - 一种垂直轴风力发电机主轴

Info

Publication number: CN202300835U
Application number: CN 201120450845
Authority: CN
Inventors: 孙云龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-11-15

Abstract

本实用新型公开了一种垂直轴风力发电机主轴，包括竖直插装在风机壳体内的轴体，轴体上端同轴安装有延伸出风机壳体的上延伸轴，轴体下端同轴安装有延伸出风机壳体的下延伸轴，轴体、上延伸轴和下延伸轴为固接在一起的一体结构，轴体上端套装有绕轴体转动的风机上盖，上延伸轴上套装有沿上延伸轴轴向延伸的转套，转套下端与风机上盖同轴固接在一起。轴体上端与风机上盖之间安装有下轴承，上延伸轴上端和转套上端之间安装有上轴承。采用本结构的垂直轴风力发电机主轴，结构合理，同轴度高，有助于降低垂直轴风力发电机工作振动及噪音并提高叶片工作稳定性，且安装方便。

Description

一种垂直轴风力发电机主轴

技术领域

本实用新型涉及一种垂直轴风力发电机主轴。

背景技术

风力发电机，是一种将风能转化成电能的风-电能量转化装置。风力发电机根据结构和安装方式不同，可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。水平轴风力发电机的转轴是水平设置的，水平轴风力发电机的叶片受力旋转方向基本与风向垂直，也就是与风机的转轴垂直，因此转动时对风的阻力较大，灵敏性较低，转速较低，风能利用率较低，而且水平轴风力发电机需要额外设置一个尾翼，用于调整及跟踪风向。垂直轴风力发电机是近年来发展起来的新型风力发电机，该发电机的转轴是垂直设置的，其叶片受力转动的方向与风向一般都呈锐角，大多数时候还是平行的，也就是说是大致顺着风向转动的。这样，叶片转动时对风的阻力更小，灵敏度也就更高，转速更快，风能利用率也就更高。传统的垂直轴风力发电机，一般包括壳体和竖直插装在壳体内的主轴，壳体和主轴之间设置有对应的磁极和线圈。因为一般采用主轴为定子壳体为转子的结构，因此主轴是垂直轴风力发电机的关键部件，其主要作用是支撑风机壳体和相关部件，并起到与外界固定连接的作用和支撑与壳体上端固接的叶片的作用。传统的垂直轴风力发电机主轴，为了节省成本，一般设置成竖直插装在风机壳体内的轴体，轴体上端同轴安装有延伸出风机壳体的上延伸轴，上延伸轴上环套有与叶片固接的转环，轴体下端同轴安装有延伸出风机壳体的下延伸轴，下延伸轴与风机安装座连接在一起。在实际生产中，由于一般将轴体、上延伸轴和下延伸轴通过螺纹连接的方式连接在一起，所以三者连接后容易出现不同轴现象。这样不但不利于风机的整体结构稳定，而且上延伸轴还会与转环甚至叶片发生摩擦，导致工作时振动及噪音过大。而且叶片上端仅通过转环绕上延伸轴转动，难以保证叶片转动时与主轴的同轴性，不利于叶片的工作稳定性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，同轴度高，有助于降低垂直轴风力发电机工作振动及噪音并提高叶片工作稳定性，且安装方便的垂直轴风力发电机主轴。

为解决上述技术问题，本垂直轴风力发电机主轴包括竖直插装在风机壳体内的轴体，轴体上端同轴安装有延伸出风机壳体的上延伸轴，轴体下端同轴安装有延伸出风机壳体的下延伸轴，其结构特点是：轴体、上延伸轴和下延伸轴为固接在一起的一体结构，轴体上端套装有绕轴体转动的风机上盖，上延伸轴上套装有沿上延伸轴轴向延伸的转套，转套下端与风机上盖同轴固接在一起。

本结构的垂直轴风力发电机主轴是通过一体式套装结构来实现同轴度高，有助于降低垂直轴风力发电机工作振动及噪音并提高叶片工作稳定性，且安装方便的。

一体式套装结构主要包括一体式结构和套装结构。其中，一体式结构包括固接在一起的轴体、上延伸轴和下延伸轴，也就是说，轴体、上延伸轴和下延伸轴为一个整体结构，为方便叙述，称为一体轴。这样就保证了轴体、上延伸轴和下延伸轴三者在转动时的同轴度，有助于为垂直轴风力发电机壳体及其内部相关部件提供可靠、稳定支撑，还有助于为叶片提供稳定转动的支撑。套装结构主要包括环套在上延伸轴上的转套，还包括套装在轴体上的风机上盖。其中，转套与上延伸轴是整体套装关系，也就是说，转套的内径大于上延伸轴外径，转套的长度大于或等于上延伸轴的长度。正因为上述转套与上延伸轴间的整体套装关系，所以大大增强了转套绕上延伸轴转动时与上延伸轴的同轴度。转套下端与风机上盖对应固接在一起，成为一体结构，这样就保证了转套和风机上盖转动时的整体同轴度，也就保证了连接在转套和风机外壳（包括风机上盖）间的叶片转动时与上延伸轴的同轴度，能有效避免一体轴与转套、叶片及风机外壳间的转动摩擦和噪音。由于本垂直轴风力发电机主轴为一体结构，在安装时，可以直接插装到除风机上盖外的风机外壳内，简化了操作工序，安装和拆卸都非常方便。

作为改进，轴体上端与风机上盖之间安装有下轴承，上延伸轴上端和转套上端之间安装有上轴承。

通过在一体轴分别与转套和风机上盖间设置的上轴承和下轴承，可以提高转套和风机上盖分别与一体轴转动配合时的顺滑程度，减小摩擦，有助于降低工作时的振动和噪音。

作为进一步改进，下延伸轴为圆管，轴体下部设有与下延伸轴连通的通孔。

将下延伸轴设置成圆管，可以通过设置在轴体上的通孔，将下延伸轴内腔与垂直轴风力发电机壳体内腔连通在一起，这样就可以方便地将垂直轴风力发电机的线圈用电线连接出来，接线更方便。

综上所述，采用本结构的垂直轴风力发电机主轴，结构合理，同轴度高，有助于降低垂直轴风力发电机工作振动及噪音并提高叶片工作稳定性，且安装方便。

附图说明

结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1为轴体，2为上延伸轴，3为下延伸轴，4为风机上盖，5为转套，6为下轴承，7为上轴承，8为通孔。

具体实施方式

如图1所示，本垂直轴风力发电机主轴包括竖直插装在风机壳体内的轴体1，轴体1为圆柱，轴体1上端固接有上延伸轴2，上延伸轴2为与轴体1同轴设置的圆柱，上延伸轴2向上延伸出风机壳体上端。轴体1下端固接有下延伸轴3，下延伸轴3为与轴体1同轴固接的圆管，下延伸轴3向下延伸出风机壳体下端。轴体1下部设有通孔8，通孔8与下延伸轴3内腔连通，这样可以通过通孔8，将下延伸轴内腔与垂直轴风力发电机壳体内腔连通在一起，也就可以方便地将垂直轴风力发电机的线圈用电线连接出来，接线更方便。这样，轴体1、上延伸轴2和下延伸轴3就构成了固接在一起的一体结构，为方便叙述，称为一体轴。这样就保证了轴,1、上延伸轴2和下延伸轴3三者在转动时的同轴度，有助于为垂直轴风力发电机壳体及其内部相关部件提供可靠、稳定支撑，还有助于为叶片提供稳定转动的支撑。

轴体1上端套装有风机上盖4，风机上盖4与轴体1之间设置有下轴承6，这样，风机上盖4可以顺畅地绕轴体1转动。上延伸轴2上套装有转套5，转套5沿上延伸轴2轴向延伸。转套5与上延伸轴2是整体套装关系，也就是说，转套5的内径大于上延伸轴2外径，转套5的长度大于或等于上延伸轴2的长度。正因为上述转套与上延伸轴间的整体套装关系，所以大大增强了转套绕上延伸轴转动时与上延伸轴的同轴度。转套上端和上延伸轴上端之间安装有上轴承7。通过在一体轴分别与转套5和风机上盖4间设置的上轴承7和下轴承6，可以提高转套5和风机上盖4分别与一体轴转动配合时的顺滑程度，减小摩擦，有助于降低工作时的振动和噪音。在本实施例中，转套5下端与风机上盖4对应固接在一起，成为一体结构。这样，就保证了转套5和风机上盖4转动时的整体同轴度，也就保证了连接在转套5和风机外壳（包括风机上盖）间的叶片转动时与上延伸轴2的同轴度，能有效避免一体轴与转套、叶片及风机外壳间的转动摩擦和噪音。由于本垂直轴风力发电机主轴为一体结构，在安装时，可以直接插装到除风机上盖外的风机外壳内，简化了操作工序，安装和拆卸都非常方便。

Claims

1.一种垂直轴风力发电机主轴，包括竖直插装在风机壳体内的轴体（1），轴体（1）上端同轴安装有延伸出风机壳体的上延伸轴（2），轴体（1）下端同轴安装有延伸出风机壳体的下延伸轴（3），其特征是：轴体（1）、上延伸轴（2）和下延伸轴（3）为固接在一起的一体结构，轴体（1）上端套装有绕轴体（1）转动的风机上盖（4），上延伸轴（2）上套装有沿上延伸轴（2）轴向延伸的转套（5），转套（5）下端与风机上盖（4）同轴固接在一起。

2.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机主轴，其特征是：轴体（1）上端与风机上盖（4）之间安装有下轴承（6），上延伸轴（2）上端和转套（5）上端之间安装有上轴承（7）。

3.如权利要求1或2所述的垂直轴风力发电机主轴，其特征是：下延伸轴（3）为圆管，轴体（1）下部设有与下延伸轴（3）连通的通孔（8）。