CN205135903U - 一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置 - Google Patents
一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，包括立杆、发电机和叶轮，叶轮与发电机转轴连接，发电机设置于所述立杆上，叶轮包括轮毂、连杆和不少于两个叶片单元，叶片单元通过连杆与轮毂连接，叶片单元由多个叶片组件构成，叶片组件上设置有若干个通孔，叶片组件通过连接杆穿过通孔串联固定在一起，叶片组件之间设置有弹性组件；连杆上设置有第一铰接装置，叶片组件中的其中两个叶片组件上均设置有第二铰接装置，第一铰接装置和第二铰接装置通过弹簧连杆装置连接。本实用新型在强风时也能够保持稳定工作，具有工作风速范围广，抗强风能力好，结构简单、低噪音及适用风速范围广及稳定性高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置。
背景技术
随着世界范围内能源危机的爆发，风力等可再生能源得到越来越广泛地应用，从而带动了风力发电系统的发展。
风力发电就是把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能的一种发电方式，风力发电所需要的装置称作风力发电机组(以下简称风机)，该风力发电机组一般包括风轮、发电机和塔筒三部分；其中，风轮主要包括轮毂和叶片，当风吹向叶片时，叶片上产生气动力驱动风轮转动，在叶片的轮毂上通常安装有导流罩，以便减小叶片的流体风阻，可以将叶片、其轮毂上的导流罩以及叶片和导流罩的相关部件统称为叶片组件件。垂直轴风力发电机具有适用不同风向，无噪音，安全性高等诸多优点，是未来风力发电机发展的一个重要方向。现有的垂直轴风力发电机一般都是由叶片、传动系统、发电机等关键部件组成，通过传动系统将风力发电机叶片上的转矩输入到发电机的主轴上，带动发电机主轴转动，进而发电。
申请号：201410202668.4，名称为：一种垂直轴风力发电机的发明专利，公开了一种垂直轴风力发电机，包括支撑架，设置在支撑架上的中心轴，安装在中心轴上的风轮，风轮是内、外叶片嵌套的双层结构，并以中心轴为圆心同心设置，内叶片置于外叶片围成的中心腔内，内叶片为升力型，外叶片为阻力型，内叶片通过超越离合器和中心轴连接，内叶片上设有线圈，外叶片上固定有永磁铁，内、外叶片绕中心轴沿相反的方向相对转动。本发明与现有的垂直轴风力发电机相比，在同等风速下线圈与永磁铁的相对转速更高，风机的效率也会提高，但是该垂直轴风力发电机，需要转动方向相反的内、外叶片双层结构来提高发电机效率，造价高的同时，为了防止风力发电机运行过程中内、外叶片发生同向转动，用超越离合器来连接内叶片和中心轴，保证风力发电机在正常工作时内叶片只能单向转动，而且在强风作用下为了防止风力发电机遭到破坏，还需要另外设置电磁离合器和转速传感器，增加了整机的结构复杂度。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，解决了现有垂直轴风力发电机的风机叶片组件在强风下易损坏的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，包括立杆、发电机和叶轮，所述叶轮与发电机的转轴连接，所述发电机设置于所述立杆上，所述叶轮包括轮毂、连杆和不少于两个叶片单元，所述叶片单元通过连杆与所述轮毂连接，所述叶片单元由多个叶片组件构成，所述叶片组件上设置有若干个通孔，所述叶片组件通过连接杆穿过通孔串联固定在一起，所述叶片组件之间设置有弹性组件；所述连杆上设置有第一铰接装置，所述叶片组件中的其中两个叶片组件上均设置有第二铰接装置，所述第一铰接装置和第二铰接装置通过弹簧连杆装置连接。
优选的，所述弹性组件为橡胶垫，所述橡胶垫上设置有通孔。
优选的，所述第一铰接装置和第二铰接装置均包括铰接座和销轴，所述弹簧连杆装置的两端通过所述销轴分别铰接于所述第一铰接装置和第二铰接装置的铰接座上。
优选的，所述弹簧连杆装置包括第一壳体、拉伸弹簧和第二壳体，所述第一壳体通过销轴铰接于所述第一铰接装置的铰接座上，所述第二壳体的一端可伸缩的套设于所述第一壳体的腔体内，所述拉伸弹簧设置于所述第一壳体与所述第二壳体形成的腔体内，所述第二壳体通过销轴铰接于所述第二铰接装置的铰接座上。
优选的，所述轮毂与所述发电机的转轴通过过盈配合的方式进行固定连接。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的叶片单元由多个叶片组件构成，叶片组件上设置有若干个通孔，叶片组件通过连接杆穿过通孔串联固定在一起，并且叶片组件之间设置有弹性组件，叶片单元采用这种组合式的串联结构，具有更好的柔韧性和强度，可有效抵抗强风，减少了叶片折断的风险。
2、本实用新型的轮毂和叶片单元除了通过连杆进行固定连接外，还通过两个弹簧连杆装置进行连接，可辅助调节连杆与水平面的夹角，保持风轮组在高速旋转时各叶片的受力均衡，利用高速旋转形成的陀螺效应保持整个机组的稳定性。
3、本实用新型在强风时也能够保持稳定工作，具有工作风速范围广，抗强风能力好，结构简单、低噪音及适用风速范围广及稳定性高等优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的组成结构示意图；
图2为本实用新型的局部放大图；
图3为本实用新型实施例2的组成结构示意图；
图中：1-立杆、2-发电机、3-轮毂、4-发动机转轴、5-叶片单元、6-连接杆、7-第二铰接装置、8-弹簧连杆装置、9-第一铰接装置、10-连杆，51-叶片组件、81-第二壳体、82-第一壳体、83-拉伸弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1
如图1所示，本实用新型包括立杆1、发电机2和叶轮，叶轮包括轮毂3、连杆10和不少于两个叶片单元5，本实施例中叶片单元5为两个，轮毂3与发电机2的发动机转轴4通过过盈配合的方式进行固定连接，发电机2设置于立杆1上。
叶片单元5通过连杆10与轮毂3连接，叶片单元5由多个叶片组件51构成，叶片组件51的数目根据实际情况进行确定，本实施例中叶片组件51的个数为十一个，叶片组件51上均设置有若干个通孔，通孔的数目根据实际情况进行确定，本实施例中叶片组件51上的通孔数目为两个。叶片组件51通过连接杆6穿过通孔串联固定在一起，叶片组件51之间设置有弹性组件，弹性组件为橡胶垫，橡胶垫上设置有与叶片组件51上通孔配套使用的通孔。
连杆10上设置有第一铰接装置9，第一铰接装置9数目为两个，分别位于连杆10的上下两个面上，叶片组件51中的其中两个叶片组件51上均设置有第二铰接装置7，第一铰接装置9和第二铰接装置7均包括铰接座和销轴，铰接座上有用于固定销轴的通孔。如图2所示，弹簧连杆装置8的两端通过销轴分别铰接于第一铰接装置9和第二铰接装置7的铰接座上，弹簧连杆装置8包括第一壳体82、拉伸弹簧83和第二壳体81，第一壳体82通过销轴铰接于第一铰接装置9的铰接座上，第二壳体81的一端部可伸缩的套设于第一壳体82的内腔，拉伸弹簧83设置于第一壳体82与第二壳体81形成的腔体内，第二壳体81通过销轴铰接于第二铰接装置7的铰接座上。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于，如图3所示，第一铰接装置9数目为一个，设置于连杆10的上表面，弹簧连杆装置8的两端通过销轴分别铰接于第一铰接装置9和第二铰接装置7的铰接座上。
本实用新型的叶片单元5采用组合式的串联结构，具有更好的柔韧性和强度，可有效抵抗强风，减少了叶片折断的风险，并且，轮毂3和叶片单元5除了通过连杆10进行固定连接外，还通过两个弹簧连杆装置8进行连接，可辅助调节连杆10与水平面的夹角，保持风轮组在高速旋转时各叶片的受力均衡，利用高速旋转形成的陀螺效应保持整个机组的稳定性。
本实用新型在强风时也能够保持稳定工作，具有工作风速范围广，抗强风能力好，结构简单、低噪音及适用风速范围广及稳定性高等优点。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，包括立杆、发电机和叶轮，所述叶轮与发电机的转轴连接，所述发电机设置于所述立杆上，其特征在于：所述叶轮包括轮毂、连杆和不少于两个叶片单元，所述叶片单元通过连杆与所述轮毂连接，所述叶片单元由多个叶片组件构成，所述叶片组件上设置有若干个通孔，所述叶片组件通过连接杆穿过通孔串联固定在一起，所述叶片组件之间设置有弹性组件；所述连杆上设置有第一铰接装置，所述叶片组件中的其中两个叶片组件上均设置有第二铰接装置，所述第一铰接装置和第二铰接装置通过弹簧连杆装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，其特征在于：所述弹性组件为橡胶垫，所述橡胶垫上设置有通孔。
3.根据权利要求1所述的一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，其特征在于：所述第一铰接装置和第二铰接装置均包括铰接座和销轴，所述弹簧连杆装置的两端通过所述销轴分别铰接于所述第一铰接装置和第二铰接装置的铰接座上。
4.根据权利要求1或3所述的一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，其特征在于：所述弹簧连杆装置包括第一壳体、拉伸弹簧和第二壳体，所述第一壳体通过销轴铰接于所述第一铰接装置的铰接座上，所述第二壳体的一端可伸缩的套设于所述第一壳体的腔体内，所述拉伸弹簧设置于所述第一壳体与所述第二壳体形成的腔体内，所述第二壳体通过销轴铰接于所述第二铰接装置的铰接座上。
5.根据权利要求1所述的一种抗强风型垂直轴风力发电机与风机叶片组件连接装置，其特征在于：所述轮毂与所述发电机的转轴通过过盈配合的方式进行固定连接。
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| CN110719997B (zh) * | 2017-03-27 | 2021-06-29 | 元素工程公司 | 竖直轴线风力涡轮发电机 |
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| CN109322786B (zh) * | 2018-11-01 | 2023-09-15 | 南京铁道职业技术学院 | 一种可变高径比的垂直轴风机叶轮连杆 |
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