CN204126817U - 垂直轴风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
垂直轴风力发电机组，它涉及一种风力发电设备。本实用新型为了解决现有的垂直轴风力发电机组不能兼顾启动能力好和发电效率低的问题。本实用新型的垂直轴风力发电机组包括沿轴旋转的风叶横臂、风叶、阻风板横臂、阻风板，所述风叶横臂和阻风板横臂分别沿轴周向均匀间隔布置，所述风叶设置在风叶横臂上，所述阻风板沿阻风板横臂上下对称设置，每对阻风板具有对称开合结构。本实用新型启动能力好，发电效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机组，具体涉及一种垂直轴风力发电机组，属于风力发电设备领域。
背景技术
风力发电作为一种洁净无污染的可再生能源，其技术成熟、且具有大规模的发展潜力，在远期有可能成为世界重要的替代能源，也是我国实现可持续发展的重要途径之一。现有的风力发电机组分为两种，即水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组。水平轴风力发电机组因其技术成熟，目前被广泛使用，但因其结构原因，存在着结构复杂，成本高，安装维修困难等诸多问题；垂直轴风力发电机组因其设计方法先进，风能利用率高，启动风速低等优点逐渐被人们认识和重视。垂直轴发电机组可分为阻力型和升力型，阻力型启动性能好，但发电效率较低，升力型发电效率高，但启动性能较差。因此，亟待设计一种既启动性能好，风能利用率又高的互补型垂直轴风力发电机组。
实用新型内容
本实用新型为解决现有的垂直轴风力发电机组不能兼顾启动性能好和发电效率高的问题，进而提供了一种既启动性能好，又发电效率高的垂直轴风力发电机组。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是：
本实用新型的垂直轴风力发电机组包括沿轴旋转的风叶横臂、风叶、阻 风板横臂、阻风板，所述风叶横臂和阻风板横臂分别沿轴周向均匀间隔布置，所述风叶设置在风叶横臂上，所述阻风板沿阻风板横臂上下对称设置，每对阻风板具有对称开合结构。
上述方案的垂直轴风力发电机组采用了把阻风板间隔设置在风叶横臂上，每对阻风板都具有对称开合结构的设置，这种结构在低风速启动时和高风速运转的过程中，阻风板打开，可以有效提高启动能力，同时防止风速过快造成对风机的损害；在低风速运转的过程中，可以减小阻风板的角度，减少风阻，提高发电效率。
对方案进一步设计：为了实现阻风板的开合，所述阻风板是沿阻风板横臂上下对称设置，每对阻风板之间具有对称开合的结构，所述结构为，阻风板边缘通过合页与阻风板横臂连接，还包括由电机带动的主动轴，所述主动轴与阻风板横臂平行/同心，所述主动轴通过垂直传动将动力传递给从动轴，所述从动轴固定连接丝杠，所述丝杠上连接有丝母，所述丝母通过阻风板开合拉杆与阻风板铰接。
上述方案的垂直轴风力发电机组的主动轴通过垂直传动方式将动力传递给从动轴，可以大幅度节省空间，减少阻力，方便发电机组的装配。
对方案进一步设计：为了实现垂直传动方式，所述主动轴与从动轴之间的垂直传动方式为，所述主动轴通过圆锥齿轮机构将动力传递给从动轴。
对方案进一步设计：为了实现垂直传动方式，所述主动轴与从动轴之间的垂直传动方式为，所述主动轴通过蜗杆传动机构将动力传递给从动轴。
对方案进一步设计：为了实现阻风板的开合，所述阻风板是沿阻风板横臂上下对称设置，每对阻风板之间具有对称开合的结构，所述结构为，阻风 板边缘通过合页与阻风板横臂连接，还包括由电机带动的转轴，所述转轴与阻风板横臂垂直，所述转轴固定连接丝杠，所述丝杠上连接有丝母，所述丝母通过阻风板开合拉杆与阻风板铰接。
对方案进一步设计：为了实现阻风板的开合，所述阻风板是沿阻风板横臂上下对称设置，每对阻风板之间具有对称开合的结构，所述结构为，阻风板边缘通过合页与阻风板横臂连接，两个阻风板之间连接有弹簧。
对方案进一步设计：为了更好地发挥阻风板的作用，所述阻风板上开有若干方孔，阻风板背面固定连接有铝合金背板。
对方案进一步设计：为了延长使用年限，轮毂、风叶横臂、阻风板横臂为铝合金外壳。
本实用新型的有益效果是：在低风速启动时和高风速运转的过程中，阻风板打开，可以有效提高启动能力，同时防止风速过快造成对风机的损害；在低风速运转的过程中，可以减小阻风板的角度，减少风阻，提高发电效率。
附图说明
图1是垂直轴风力发电机结构示意图；
图2是阻风板的结构示意图；
图3是圆锥齿轮传动阻风板横臂结构示意图；
图4是圆锥齿轮传动阻风板横臂内部连接俯视剖面示意图；
图5是图7的B-B剖视图；
图6是圆锥齿轮传动阻风板横臂内部连接侧视剖面示意图；
图7是图9的A-A剖视图；
图8是蜗杆传动的阻风板横臂结构示意图；
图9是阻风板横臂结构示意图；
图10是弹簧式阻风板横臂结构示意图；
图中1-底架，2-支柱，3-主轴，4-轮毂，5-风叶横臂，6-阻风板，7-主动轴，8-丝杠，9-丝母，10-阻风板开合拉杆，13-阻风板横臂，14-转轴，15-电机，16-弹簧，17-从动轴，18-蜗杆传动机构，19-圆锥齿轮机构，20-风叶，21-合页。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图2进行说明，本实用新型的垂直轴风力发电机组包括沿轴旋转的风叶横臂5、风叶20、阻风板横臂13、阻风板6，所述风叶横臂5和阻风板横臂13分别沿轴周向均匀间隔布置，所述风叶20设置在风叶横臂5上，所述阻风板6沿阻风板横臂13上下对称设置，每对阻风板6具有对称开合结构。在低风速启动时和高风速运转的过程中，每对阻风板6打开，可以有效提高启动能力，同时防止风速过快造成对风机的损害；在低风速运转的过程中，可以减小每对阻风板6的角度，减少阻风能力，提高发电效率。
具体实施方式二：结合图3-图7进行说明，本实用新型的垂直轴风力发电机组包括沿轴旋转的两个风叶横臂5和两个阻风板横臂13，所述风叶横臂5和阻风板横臂13分别沿轴周向均匀间隔布置，所述每个风叶横臂5上设置有风叶20，所述每个阻风板横臂13上下对称设置有一对阻风板6，每对阻风板6具有对称开合结构，所述结构为，阻风板6边缘通过合页21与阻风板横臂13连接，还包括由电机15带动的主动轴7，所述主动轴7与阻风板横臂13平行/同心，所述主动轴7通过圆锥齿轮机构19将动力传递给垂直的从动轴17，所述从动轴17固定连接丝杠8，所述丝杠上连接有丝母9，所述丝母 9通过阻风板开合拉杆10与阻风板6铰接。在低风速启动时和高风速运转的过程中，电机启动，主动轴7转动，通过圆锥齿轮机构19带动垂直的从动轴17转动，从而带动与从动轴17固定连接的丝杠8转动，丝母9在丝杠8上位移，通过阻风板开合拉杆10打开两块阻风板6，可以有效提高启动能力，同时防止风速过快造成对风机的损害；在低风速运转的过程中，主动轴7反向转动，通过圆锥齿轮机构19带动垂直的从动轴17转动，从而带动与从动轴17固定连接的丝杠8转动，丝母9在丝杠8上位移，通过阻风板开合拉杆10关闭两块阻风板6，减少阻风能力，提高发电效率，圆锥齿轮机构19实现了垂直方向的动力传动，从而节省了空间，减少了阻力，方便了发电机组的装配工作。
具体实施方式三：结合图8进行说明，本实用新型的垂直轴风力发电机组包括沿轴旋转的两个风叶横臂5和两个阻风板横臂13，所述风叶横臂5和阻风板横臂13分别沿轴周向均匀间隔布置，所述每个风叶横臂5上设置有风叶20，所述每个阻风板横臂13上下对称设置有一对阻风板6，每对阻风板6具有对称开合结构，所述结构为，阻风板6边缘通过合页21与阻风板横臂13连接，还包括由电机15带动的主动轴7，所述主动轴7与阻风板横臂13平行/同心，所述主动轴7通过蜗杆传动机构18将动力传递给垂直的从动轴17，所述从动轴17固定连接丝杠8，所述丝杠上连接有丝母9，所述丝母9通过阻风板开合拉杆10与阻风板11铰接。在低风速启动时和高风速运转的过程中，电机启动，主动轴7转动，通过蜗杆传动机构18带动垂直的从动轴17转动，从而带动与从动轴17固定连接的丝杠8转动，丝母9在丝杠8上位移，通过阻风板开合拉杆10打开两块阻风板11，可以有效提高启动能力，同时防止风速过快造成对风机的损害；在低风速运转的过程中，主动轴7反 向转动，通过蜗杆传动机构18带动垂直的从动轴17转动，从而带动与从动轴17固定连接的丝杠8转动，丝母9在丝杠8上位移，通过阻风板开合拉杆10关闭两块阻风板11，减少阻风能力，提高发电效率，蜗杆传动机构18实现了垂直方向的动力传动，从而节省了空间，减少了阻力，方便了发电机组的装配工作。
具体实施方式四：结合图3进行说明，本实用新型的垂直轴风力发电机组包括沿轴旋转的三个风叶横臂5和三个阻风板横臂13，所述风叶横臂5和阻风板横臂13分别沿轴周向均匀间隔布置，所述每个风叶横臂5上设置有风叶20，所述每个阻风板横臂13上下对称设置有一对阻风板6，每对阻风板6具有对称开合结构，所述结构为，阻风板6边缘通过合页21与阻风板横臂13连接，还包括由电机15带动的转轴14，所述转轴14与阻风板横臂13垂直，所述转轴14固定连接丝杠8，所述丝杠上连接有丝母9，所述丝母9通过阻风板开合拉杆10与阻风板6铰接。在低风速启动时和高风速运转的过程中，电机启动，转轴14带动丝杠8转动，丝母9在丝杠8上位移，通过阻风板开合拉杆10打开两块阻风板6，可以有效提高启动能力，同时防止风速过快造成对风机的损害；在低风速运转的过程中，电机启动，转轴14带动丝杠8反向转动，丝母9在丝杠8上位移，通过阻风板开合拉杆10关闭两块阻风板6，减少阻风能力，提高发电效率。
具体实施方式五：结合图4进行说明，本实用新型的垂直轴风力发电机组包括沿轴旋转的四个风叶横臂5和四个阻风板横臂13，所述风叶横臂5和阻风板横臂13分别沿轴周向均匀间隔布置，所述每个风叶横臂5上设置有风叶20，所述每个阻风板横臂13上下对称设置有一对阻风板6，每对阻风板6具有对称开合结构，所述结构为，阻风板6边缘通过合页21与阻风板横臂 13连接，每对阻风板6之间连接有弹簧16。在低风速运转的过程中，弹簧16处于压缩状态，每对阻风板6是闭合状态，阻风能力低，有利于提高发电效率；在高风速运转的过程中，弹簧16受风力的作用被弹开，每对阻风板6被打开，防止风速过快造成对风机的损害。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (8)
1.垂直轴风力发电机组，包括沿轴旋转的风叶横臂(5)、风叶(20)、阻风板横臂(13)、阻风板(6)，其特征在于：所述风叶横臂(5)和阻风板横臂(13)分别沿轴周向均匀间隔布置，所述风叶(20)设置在风叶横臂(5)上，所述阻风板(6)沿阻风板横臂(13)上下对称设置，每对阻风板(6)具有对称开合结构。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述阻风板(6)是沿阻风板横臂(13)上下对称设置，每对阻风板(6)之间具有对称开合的结构，所述结构为，阻风板(6)边缘通过合页(21)与阻风板横臂(13)连接，还包括由电机(15)带动的主动轴(7)，所述主动轴(7)与阻风板横臂(13)平行/同心，所述主动轴(7)通过垂直传动方式将动力传递给从动轴(17)，所述从动轴(17)固定连接丝杠(8)，所述丝杠(8)上连接有丝母(9)，所述丝母(9)通过阻风板开合拉杆(10)与阻风板(6)铰接。
3.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述主动轴(7)与从动轴(17)之间的垂直传动方式为，所述主动轴(7)通过圆锥齿轮机构(19)将动力传递给从动轴(17)。
4.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述主动轴(7)与从动轴(17)之间的垂直传动方式为，所述主动轴(7)通过蜗杆传动机构(18)将动力传递给从动轴(17)。
5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述阻风板(6)是沿阻风板横臂(13)上下对称设置，每对阻风板(6)之间具有对称开合的结构，所述结构为，阻风板(6)边缘通过合页(21)与阻风板横臂(13)连接，还包括由电机(15)带动的转轴(14)，所述转轴(14)与阻风板横臂(13)垂直，所述转轴固定连接丝杠(8)，所述丝杠(8)上连接有丝母(9)，所述丝母(9)通过 阻风板开合拉杆(10)与阻风板(6)铰接。
6.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述阻风板(6)是沿阻风板横臂(13)上下对称设置，每对阻风板(6)之间具有对称开合的结构，所述结构为，阻风板(6)边缘通过合页(21)与阻风板横臂(13)连接，每对阻风板(6)之间连接有弹簧(16)。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述的阻风板(6)上开有若干方孔，阻风板(6)背面固定连接有铝合金背板。
8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述的互补型垂直轴风力发电机的轮毂(4)、风叶横臂(5)、阻风板横臂(13)为铝合金外壳。
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| CN201420545416.7U CN204126817U (zh) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | 垂直轴风力发电机组 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107642459A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 邹永奎 | 新型立轴风力发电机组结构型阻流板及传动结构 |
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| CN107642459A (zh) * | 2016-07-20 | 2018-01-30 | 邹永奎 | 新型立轴风力发电机组结构型阻流板及传动结构 |
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