CN207377716U - 一种垂直风叶直推式风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直风叶直推式风力发电机，包括筒体、链轮轴、链轮、链条、链条外覆板、覆板限位槽、风叶、链轮前集风板、发电机传动链轮、发电机传动链条、发电机支座杆、发电机、覆板上支座、风叶轴、首段风叶及中间段风叶。通过垂直于风向的风叶，通过链条传动直接带动电机旋转。该实用新型发电时风向与做功方向一致，能保持较高的风能转动能的转换率。同时通过风管侧壁限制气流外溢，在不同风速时均能保持稳定的风实度。以上筒体作为一个单元，可多个组成发电叶面，发电叶面厚度方向偏心安装在旋转轴上，则可实现自动迎风。

Description

一种垂直风叶直推式风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风机设备，具体为一种垂直风叶直推式风力发电机。

背景技术

现有技术包含水平轴风力发电机及垂直轴风力发电机，其中水平轴风力发电机采用斜向的叶片，通过风力使风叶转动用以发电，存在以下缺点：

(1)风能做工转换率不高，由于风力方向于风叶做功方向垂直，只能采用斜叶片上的风力对叶片做功，风能转换率为sin(A)cos(A)，极限为50％；

(2)风实度较低：不论是实用3叶片或多叶片，风实度均较低，且只有在额定风速时，风实度相对较高，其他风速时风实度均降低，降低了风能的综合利用率；

(3)风叶运转平面为垂直面，风力的作用点为风叶圆心，因此必须采用悬臂式杆固定，且风叶范围内不能拉设缆风绳。对基础及架设杆的结构要求较高，使得在风力资源最丰富的海上应用困难；

(4)风叶如设于上风向，则无法实现自动迎风，而风叶如果设于下风向，风叶对中轴的拉力及旋转的作用下，使得中轴极易疲劳断裂，不安全。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，克服现有技术不足，本实用新型提供一种垂直风叶直推式风力发电机。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种垂直风叶直推式风力发电机，包括筒体、链轮轴、链轮、链条、链条外覆板、覆板限位槽、风叶、链轮前集风板、发电机传动链轮、发电机传动链条、发电机支座杆、发电机、覆板上支座、风叶轴、首段风叶及中间段风叶，所述筒体内设有风叶，所述风叶通过链条外覆板与链条、链轮相连，所述链条外覆板构成的空腔内设有发电机传动链条，发电机传动链条将链轮轴与发电机相连进行传动。

进一步，所述风叶包括首段风叶及中间段风叶，所述首段风叶、中间段风叶通过风叶轴相互连接，所述首段风叶通过风叶轴与链板上支座相连，所述链板上支座为链条外覆板的上支座。

进一步，所述链条外覆板通过与筒体相接的覆板限位槽进行限位。以保证风叶与风向垂直。

进一步，所述筒体内上部设有倾斜的链轮前集风板。

进一步，所述发电机固定在发电机支座杆上。

进一步，链条外覆板的上支座设置保险装置，当风速大于设计最大风速时。风叶与链条外覆板之间保险装置断裂，使风叶掉落进而进行泄风，避免更大的损失。

进一步，所述单元组合成的发电叶面，偏心以立柱为转轴，立柱上设圆形支座，圆形支座上设电极滑块，发电叶片下设有圆形电极圈，将发电叶片上的电能传输至立柱上。

本实用新型的有益效果为：

(1)、通过垂直于风向的风叶，通过链条传动直接带动电机旋转。风向与做功方向一致，能保持较高的风能转动能的转换率。同时通过风管侧壁限制气流外溢，在不同风速时均能保持稳定的风实度。

(2)、通过链条板及可单向弯曲的风叶，实现做功侧叶片于风向垂直用以做功，而在回程侧则顺着风向，不产生阻力。

(3)、在风筒内侧设置限位槽，在受到风叶的弯矩时，也能保持链条覆板的方向。

(4)、发电叶面通过厚度方向偏下风安装，可实现自动迎风。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型的风叶结构示意图。

图5是本实用新型的屋顶安装状态下的俯视结构示意图。

图6是本实用新型的屋顶安装状态下的左视结构示意图。

图7是本实用新型的屋顶安装状态下的主视结构示意图。

图8是本实用新型的立柱安装状态下的俯视结构示意图。

图9是本实用新型的立柱安装状态下的左视结构示意图。

图10是本实用新型的立柱安装状态下的主视结构示意图。

图11是本实用新型的海面浮体安装状态下的俯视结构示意图。

图12是本实用新型的海面浮体安装状态下的左视结构示意图。

图13是本实用新型的海面浮体安装状态下的主视结构示意图。

图中：1、筒体；2、链轮轴；3、链轮；4、发电机传动链轮；5、发电机支座杆；6、链条；7、链条外覆板；8、覆板限位槽；9、风叶；10、链轮前集风板；11、发电机传动链条； 12发电叶面13、万向轮；14屋面安装轴；15、立柱；16、发电机、17、链板上支座；18、风叶轴；19、首段风叶；20、中间段风叶；31海面上浮体；32、浮体旋转轴；33、锚锭；34、缆风绳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图4所示的一种垂直风叶直推式风力发电机的单元，包括筒体1、链轮轴2、链轮3、链条6、链条外覆板7、覆板限位槽8、风叶9、链轮前集风板10、发电机传动链轮4、发电机传动链条11、发电机支座杆5、发电机16、覆板上支座17、风叶轴18、首段风叶19 及中间段风叶20，所述筒体1内设有风叶9，所述风叶9通过链条外覆板7与链条6、链轮3 相连，所述链条外覆板7构成的空腔内设有发电机传动链条11，发电机传动链条11将链轮轴2与发电机16相连进行传动。

进一步，所述风叶9包括首段风叶19及中间段风叶20，所述首段风叶19、中间段风叶 20通过风叶轴18相互连接，所述首段风叶19通过风叶轴18与链板上支座17相连，所述链板上支座17为链条外覆板7的上支座。风叶间通过衔接口以风叶轴18相互连接。风叶9可单向卷曲，风叶9展开时与链条外覆板7垂直，可单向弯曲。

进一步，所述链条外覆板7通过覆板限位槽8与筒体1相接。

进一步，所述筒体1内上部设有倾斜的链轮前集风板10。

进一步，所述发电机16固定在发电机支座杆5上。

进一步，链条外覆板的上支座设置保险装置，当风速大于设计最大风速时。风叶9与链条外覆板7之间保险装置断裂，使风叶掉落进而进行泄风，避免更大的损失。

进一步，所述单元组合成的发电叶面12，偏心以立柱15为转轴，立柱上设圆形支座，圆形支座上设电极滑块，发电叶片下设有圆形电极圈，将发电叶面12上的电能传输至立柱 16上。使用过程中，风力通过风筒1，推动垂直于风向的风叶9，进而通过链条6和链轮3将风力转化为动能，再通过发电机传动链条11带动发电机16发电。

使用过程中，风力通过风筒1，推动垂直于风向的风叶9，进而通过链条6和链轮3将风力转化为动能，再通过齿轮4带动发电机16发电。

通过外端和内端的衔接口，使得风叶9可在一定角度内活动。实现风叶在风筒内垂直于风向，在转换方向时可盘在链轮3外侧的要求。

实施例如图5至图13所示：

实施例1：

筒体1作为一个单元，由若干个单元组成发电叶面，发电叶面下部安装有万向轮，万向轮沿轴心旋转，可实现小型风机安装于屋面。

实施例2：

筒体1作为一个单元，由若干个单元组成发电叶面，发电叶面厚度方向偏心安装与设于支座16的立柱上，可实现自动迎风。

实施例3：

筒体1作为一个单元，由若干个单元组成发电叶面，发电叶面垂直安装于海面上的浮体上，浮体前部设有旋转轴，旋转轴通过锚碇与海底固定。拉设缆风绳保持稳定。在不同风向时，浮体以旋转轴为轴实现自动迎风。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种垂直风叶直推式风力发电机，其特征在于，包括筒体(1)、链轮轴(2)、链轮(3)、链条(6)、链条外覆板(7)、覆板限位槽(8)、风叶(9)、链轮前集风板(10)、发电机传动链轮(4)、发电机传动链条(11)、发电机支座杆(5)、发电机(16)、覆板上支座(17)、风叶轴(18)、首段风叶(19)及中间段风叶(20)，所述筒体(1)内设有风叶(9)，所述风叶(9)通过链条外覆板(7)与链条(6)、链轮(3)相连，所述链条外覆板(7)构成的空腔内设有发电机传动链条(11)，发电机传动链条(11)将链轮轴(2)与发电机(16)相连进行传动。

2.根据权利要求1所述的一种垂直风叶直推式风力发电机，其特征在于，所述风叶(9)包括首段风叶(19)及中间段风叶(20)，所述首段风叶(19)、中间段风叶(20)通过风叶轴(18)相互连接，所述首段风叶(19)通过风叶轴(18)与链板上支座(17)相连，所述链板上支座(17)为链条外覆板(7)的上支座,风叶间通过衔接口以风叶轴(18)相互连接,风叶(9)可单向卷曲，风叶(9)展开时与链条外覆板(7)垂直，可单向弯曲。

3.根据权利要求1所述的一种垂直风叶直推式风力发电机，其特征在于，所述链条外覆板(7)通过与筒体(1)相接的覆板限位槽(8)进行限位,以保证风叶(9)与风向垂直。

4.根据权利要求1所述的一种垂直风叶直推式风力发电机，其特征在于，所述发电机(16)固定在发电机支座杆(5)上，发电机支座杆(5)两端与筒体(1)刚性固定，所述发电机(16)与链轮轴(2)通过发电机传动链轮(4)与发电机传动链条(11)传动。