CN208587255U - 风轮悬挂型垂直轴风力发电机 - Google Patents

风轮悬挂型垂直轴风力发电机 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及风轮悬挂型垂直轴风力发电机，包括承重体、至少一个风轮、以及与各风轮对应的发电机，发电机安置于承重体上，风轮绕其垂向旋转轴线转动，承重体确定各风轮的垂向旋转轴线；风轮包括轮架、以及分布于轮架周边的叶片，轮架与承重体转动连接；风轮悬挂于承重体下方或侧面；轮架包括上连接部和下连接部，上连接部与叶片的上端或上部连接，下连接部与叶片的下端或下部连接。本实用新型通过对风轮结构的改进，实现垂直轴风轮的悬挂式布置，能有效利用风轮自重来提高风轮旋转的稳定性，或者，既能利用既成设施作为风力机的承重体，又能方便快捷地安装设备，利于降低小型风电机成本和提高其普及率。

Description

风轮悬挂型垂直轴风力发电机
相关申请
本发明申请要求2016年09月18日申请的，申请号为201610828162.3，名称为“风轮悬挂型垂直轴风力发电机”的中国专利申请的优先权，在此将其全文引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种风轮悬挂型垂直轴风力发电机，属于风力机设计、构造技术领域，以及可再生能源、节能减排和环境保护技术的开发与设计领域。
背景技术
据申请人了解，目前市场上运行的风力发电机组中，所用风力机绝大多数为风轮转轴水平放置的水平轴涡轮式风力机，属于高风速风力机范畴，其中低风速性能差，在年均风速 米/秒的地区运行效益不佳。此外，这类风力机运行噪音大、会产生次声波，不适合在都市和社区中使用，而且还会危害鸟类的生存环境。
垂直轴风力机特点是无风向性、无气动噪音、不产生次声波，风轮旋转时各叶片依次交替轮换出力，叶片荷载周期性变化；这些特点有利有弊，利用优点、抑制缺点是研发适用于年均风速为4-6米/秒地区和都市人居环境的垂直轴风力机技术的关键。
发明内容
基于此，有必要针对目前的垂直轴风力发电机所存在的问题，提供一种风轮悬挂型垂直轴风力发电机，通过对风轮结构的改进，提高风力机性能。
上述目的通过下述技术方案实现：
一种风轮悬挂型垂直轴风力发电机，包括承重体、至少一个风轮、以及与各风轮对应的发电机，所述发电机安置于承重体上，所述风轮绕其垂向旋转轴线转动，所述承重体确定各风轮的垂向旋转轴线；所述风轮包括轮架、以及分布于轮架周边的叶片，所述轮架与承重体转动连接；其特征是，所述风轮悬挂于承重体下方或侧面；所述轮架包括上连接部和下连接部，所述上连接部与叶片的上端或上部连接，所述下连接部与叶片的下端或下部连接；
当轮架含有轮轴时，所述上连接部和下连接部分别与轮轴固连，所述轮轴以垂向旋转轴线为中心线；所述轮轴的上端与承重体转动连接，或者所述轮轴的两端分别与承重体转动连接；当轮轴上端与承重体转动连接时，所述发电机转子与轮轴上端同轴固定连接或经变速箱传动连接；当轮轴两端分别与承重体转动连接时，所述发电机转子与轮轴上端或下端同轴固定连接或经变速箱传动连接；
当轮架不含轮轴时，所述上连接部和下连接部分别与承重体转动连接，所述发电机转子与上连接部或下连接部同轴固定连接或经变速箱传动连接。
申请人在实践研究中发现，该结构可实现垂直轴风轮的悬挂式布置；当风轮悬挂于承重体下方时，能有效利用风轮自重来提高风轮旋转的稳定性；当风轮悬挂于承重体侧面时，既能利用既成设施(例如灯杆、监控杆、电塔等构筑物)作为风力机的承重体，又能方便快捷地安装设备，利于降低小型风电机成本和提高其普及率。这两种风轮悬挂方式，特别适合含有至少两个风轮的垂直轴风力机，如此即可实现成倍增加功率的效果，利于垂直轴风力机功率的集成式大型化。
作为一种实施方式，所述承重体包括承重主体和用以悬挂风轮的承重构件；
当轮架含有轮轴时，所述风轮轮架的轮轴上端或两端分别与承重构件转动连接；
当轮架不含轮轴时，所述风轮轮架的上连接部和下连接部分别与承重构件转动连接。
作为一种实施方式，当所述承重主体为飘浮于空中的飘浮物时，所述飘浮物经绳状构件牵引承重构件飘浮于空中，所述飘浮物或承重构件经锚缆锚固于地面或地面构筑物；所述承重构件为竖轴、横杆、带有竖轴的横杆或桁架；
当所述承重主体为固定于地面的立柱状构件或含立柱的构筑物时，所述承重构件转动或固定连接于立柱状构件或构筑物的立柱；所述承重构件为横杆、带有竖轴的横杆或桁架；
当所述承重主体为漂浮于水面的含立柱的漂浮物时，所述承重构件转动或固定连接于漂浮物的立柱；所述承重构件为横杆、带有竖轴的横杆或桁架。
作为一种实施方式，当所述承重构件为竖轴时，所述发电机支撑于竖轴；若轮架含有轮轴，则所述竖轴同轴贯穿轮轴、且所述轮轴两端分别经传动体与竖轴转动连接；若轮架不含轮轴，则所述上连接部和下连接部分别与相应传动体固连、且传动体与竖轴分别转动连接；
当所述承重构件为一个或一组横杆时，所述发电机支撑于横杆；若轮架含有轮轴，则所述轮轴的上端或两端分别经传动体与相应横杆形成具有轴向约束的转动副；若轮架不含轮轴，则所述上连接部和下连接部分别经传动体与相应横杆转动连接；
当所述承重构件为带有竖轴的横杆时，所述竖轴与横杆固连，所述发电机支撑于竖轴；若轮架含有轮轴，则所述竖轴同轴贯穿轮轴、且所述轮轴两端分别经传动体与竖轴转动连接；若轮架不含轮轴，则所述上连接部和下连接部分别与相应传动体固连、且传动体与竖轴分别转动连接；
当所述承重构件为桁架时，所述桁架具有至少一个横杆，所述发电机支撑于横杆；当所述桁架仅具有一个横杆时，所述轮架含有轮轴，且轮轴上端经传动体与横杆形成具有轴向约束的转动副，当所述桁架具有至少两个横杆时，若轮架含有轮轴则所述轮轴的上端或两端分别经传动体与相应横杆形成具有轴向约束的转动副，若轮架不含轮轴则所述上连接部和下连接部分别经传动体与相应横杆转动连接。
承重体采用上述优选的具体结构，利于实现悬挂安装风轮，且利于提高风力机性能。此外，当承重主体为飘浮于空中的飘浮物(如气球)时，能降低利用高空优质风能的成本。
作为一种实施方式，当所述叶片支撑件直接与叶片固定或转动连接时，所述上连接部的叶片支撑件末端与叶片上部或上端连接，所述下连接部的叶片支撑件末端与叶片下部或下端连接；
当所述叶片支撑件与挡板连接、且挡板与叶片固定或转动连接时，各叶片支撑件远离垂向旋转轴线的末段或末端分别与挡板连接；所述挡板位于相应叶片支撑件末段与相应叶片之间，或所述挡板的边缘与相应叶片支撑件的末端一体成型；所述轮架上部的挡板与轮架下部的挡板上下对应，对应的挡板之间连有相应叶片；所述叶片的两端与相应挡板直接连接、或经连接件连接。
在采用挡板结构时，叶片两端安装在挡板上，且挡板遮挡叶片支撑件末段、或挡板直接与叶片支撑件末端一体化起到相同的遮挡作用，这样，一方面能遮挡叶片支撑件，消除其对流场产生的不利于叶片吸收风能的扰动，提高风能利用效率；另一方面，该结构中的挡板可作为中大型风力机功率控制器的安装平台，提高风力机的性价比；此外，能使叶片在整个高度上都吸收风能，起到聚风作用，减少叶片端部的性能损失，提高叶片的驱动力和风能利用效率。
作为一种实施方式，当所述风轮有至少两个时，所述风轮包括对称分布于对称轴线的两侧的成对风轮和/或位于对称轴线上的风轮；所述成对风轮的旋转方向相反。
当存在多个风轮时，互为反向旋转的成对风轮配置，不仅能自动调整成对风轮形成的迎风面垂直于风向、在迎风面避开立柱或塔架对风轮的遮挡，从而确保风轮充分吸收风能，而且利于风轮起转，消除绕立柱或塔架的转动矩和离心力载荷，提高集成为大功率系统的整体稳定性。
作为一种实施方式，所述轮架的上连接部和下连接部分别具有一组用以安装叶片的叶片支撑件；所述叶片支撑件直接与叶片固定或转动连接，或者所述叶片支撑件与挡板连接、且挡板与叶片固定或转动连接；所述上连接部、下连接部分别绕垂向旋转轴线至少二重旋转对称；
当轮架含有轮轴时，所述轮轴的上端或两端分别经同轴的传动体与承重体转动连接；
当轮架不含轮轴时，所述上连接部、下连接部分别经同轴的传动体与承重体转动连接。
采用该优选结构，利于提高风力机性能。
作为一种实施方式，对于轮架的下连接部：
所述下连接部呈直线形或平面状；
或者，所述下连接部呈三角形或梯形或锥体或台体，所述锥体为棱锥或圆锥，所述台体为棱台或圆台，所述三角形或椎体的顶点、或所述梯形长度较短的底边、或所述台体面积较小的底面形成下连接部靠近上连接部的部位；
对于轮架的上连接部：
所述上连接部呈直线形或平面状；
或者，所述上连接部呈三角形或梯形或锥体或台体，所述锥体为棱锥或圆锥，所述台体为棱台或圆台，所述三角形或椎体的顶点、或所述梯形长度较短的底边、或所述台体面积较小的底面形成上连接部靠近下连接部的部位。
当采用直线形或平面状的结构时，可简化上/下连接部结构，利于减轻小、微型风力机的风轮重量和提高其性能。当采用三角形或梯形或锥体或台体的结构时，不仅能有效降低风轮重心，还能利用三角稳定性特点，强化风轮轴向的刚度、并利于承担叶片重量，从而显著提高风轮的转动稳定性。
作为一种实施方式，当所述下连接部呈三角形或梯形或锥体或台体时，所述下连接部采用第一或第二结构；
第一结构：所述下连接部包括斜拉件和抗拉件，所述斜拉件的上端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的下端与抗拉件固连，所述抗拉件远离垂向旋转轴线的末端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的下端与叶片或挡板连接，所述抗拉件末端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或抗拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成下连接部所呈形状的侧边，所述抗拉件构成或平行于下连接部所呈形状的下底边或下底面；
第二结构：所述下连接部包括斜拉件和平拉件，所述斜拉件的上端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的下端与平拉件固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的下端与叶片或挡板连接，所述平拉件的另一端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或平拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成下连接部所呈形状的侧边，所述平拉件构成下连接部所呈形状的下底边或下底面；
当所述下连接部呈直线形或平面状时，所述下连接部采用第三结构；
第三结构：所述下连接部包括平拉件，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；所述平拉件为叶片支撑件；所述平拉件构成下连接部所呈形状的直线边或平面；
当所述上连接部呈三角形或梯形或锥体或台体时，所述上连接部采用第四或第五结构；
第四结构：所述上连接部包括斜拉件和抗拉件，所述斜拉件的下端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的上端与抗拉件固连，所述抗拉件远离垂向旋转轴线的末端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的上端与叶片或挡板连接，所述抗拉件末端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或抗拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成上连接部所呈形状的侧边，所述抗拉件构成或平行于上连接部所呈形状的上底边或上底面；
第五结构：所述上连接部包括斜拉件和平拉件，所述斜拉件的下端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的上端与平拉件固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的上端与叶片或挡板连接，所述平拉件的另一端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或平拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成上连接部所呈形状的侧边，所述平拉件构成上连接部所呈形状的上底边或上底面；
当所述上连接部呈直线形或平面状时，所述上连接部采用第六结构；
第六结构：所述上连接部包括平拉件，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；所述平拉件为叶片支撑件；所述平拉件构成上连接部所呈形状的直线边或平面。
采用第一、第二、第四、第五结构，可进一步提高风轮的转动稳定性。采用第三、第六结构，可最大限度简化上/下连接部结构。
作为一种实施方式，当存在斜拉件时，所述斜拉件采用斜撑结构或折形悬臂结构；
斜撑结构：所述斜拉件包括呈直线形或弧形的主体构件，所述主体构件的一端延伸出与轮轴或传动体固连的第一折弯段，所述主体构件的另一端延伸出与抗拉件或平拉件固连的第二折弯段；
折形悬臂结构：所述斜拉件包括呈直线形或弧形的主体构件，所述主体构件的一端延伸出与轮轴或传动体固连的第一折弯段，所述主体构件的另一端延伸出与叶片或挡板连接的第二折弯段；
当存在平拉件时，所述平拉件采用直型悬臂结构；
直型悬臂结构：所述平拉件包括呈直线形的主体构件，所述主体构件的一端与叶片或挡板连接；所述主体构件的另一端直接与轮轴或传动体固连，或者所述主体构件的另一端延伸出与轮轴或传动体固连的折弯段；
当存在抗拉件时，所述抗拉件采用直型结构、中心散射结构、多边形结构之一；
直型结构：所述抗拉件包括至少一个呈直线形的主体构件；所述主体构件处于相邻两叶片或两挡板或两斜拉件之间，所述主体构件的一端与其中一叶片或一挡板连接、或与其中一斜拉件固连，所述主体构件的另一端与其中另一叶片或另一挡板连接、或与其中另一斜拉件固连；
中心散射结构：所述抗拉件包括与垂向旋转轴线重合的中心点和一组呈直线形的主体构件，所述主体构件的一端与中心点固连，所述主体构件的另一端与叶片或挡板连接、或与斜拉件固连；
多边形结构：所述抗拉件呈多边形，所述多边形的顶点与叶片或挡板对应，所述多边形的顶点与相应的叶片或挡板连接、或与相应的斜拉件固连；
当存在传动体时，所述传动体采用与承重体形成具有轴向约束的转动副的结构体。
斜拉件、平拉件、抗拉件、传动体分别采用上述具体结构后，可降低对这些构件的强度要求，能增加轮架刚度、减轻风轮重量、增强轮架的负重能力，利于提高风力机的稳定性，利于风力机的大型化。
作为一种实施方式，所述上连接部与下连接部中的叶片支撑件的径向长度相同或不同，所述叶片竖直或以相对竖直方向倾斜的角度连接在所述上连接部与下连接部之间。
本发明的有益效果是：本发明通过对风轮结构的改进，实现垂直轴风轮的悬挂式布置，能有效利用风轮自重来提高风轮旋转的稳定性，或者，既能利用既成设施作为风力机的承重体，又能方便快捷地安装设备，利于降低小型风电机成本和提高其普及率；特别适合含有至少两个风轮的垂直轴风力机，如此即可实现成倍增加功率的效果，利于垂直轴风力机功率的集成式大型化。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
图3为本发明实施例3的结构示意图。
图4为本发明实施例4的结构示意图。
图5为本发明实施例5的结构示意图。
图6为本发明实施例6的结构示意图。
图7为本发明实施例7的结构示意图。
图8为本发明实施例8的结构示意图。
图9为本发明实施例9的结构示意图。
图10为本发明实施例10的结构示意图。
图11为本发明实施例11的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，包括承重体、至少一个风轮、以及与各风轮对应的发电机，发电机安置于承重体上，风轮绕其垂向旋转轴线转动，承重体确定各风轮的垂向旋转轴线；风轮包括轮架、以及分布于轮架周边的叶片，轮架与承重体转动连接；风轮悬挂于承重体下方或侧面；轮架包括上连接部和下连接部，上连接部与叶片的上端或上部连接，下连接部与叶片的下端或下部连接；
当轮架含有轮轴时，上连接部和下连接部分别与轮轴固连，轮轴以垂向旋转轴线为中心线；轮轴的上端与承重体转动连接，或者轮轴的两端分别与承重体转动连接；当轮轴上端与承重体转动连接时，发电机转子与轮轴上端同轴固定连接或经变速箱传动连接；当轮轴两端分别与承重体转动连接时，发电机转子与轮轴上端或下端同轴固定连接或经变速箱传动连接；
当轮架不含轮轴时，上连接部和下连接部分别与承重体转动连接，发电机转子与上连接部或下连接部同轴固定连接或经变速箱传动连接。
具体而言，轮架的上连接部和下连接部分别具有一组用以安装叶片的叶片支撑件；叶片支撑件直接与叶片固定或转动连接，或者叶片支撑件与挡板连接、且挡板与叶片固定或转动连接；上连接部、下连接部分别绕垂向旋转轴线至少二重旋转对称，使轮架与含至少两叶片的风轮相对应，例如，二重旋转对称时轮架与两叶片风轮对应，三重则与三叶片风轮对应，四重与四叶片风轮对应，五重与五叶片风轮对应，依此类推。当轮架含有轮轴时，轮轴的上端或两端分别经同轴的传动体与承重体转动连接；当轮架不含轮轴时，上连接部、下连接部分别经同轴的传动体与承重体转动连接。
承重体包括承重主体和用以悬挂风轮的承重构件；当轮架含有轮轴时，风轮轮架的轮轴上端或两端分别与承重构件转动连接；当轮架不含轮轴时，风轮轮架的上连接部和下连接部分别与承重构件转动连接。
当承重主体为飘浮于空中的飘浮物时，飘浮物经绳状构件牵引承重构件飘浮于空中，飘浮物或承重构件经锚缆锚固于地面或地面构筑物；承重构件为竖轴、横杆、带有竖轴的横杆或桁架；
当承重主体为固定于地面的立柱状构件或含立柱的构筑物时，承重构件转动或固定连接于立柱状构件或构筑物的立柱；承重构件为横杆、带有竖轴的横杆或桁架；
当承重主体为漂浮于水面的含立柱的漂浮物时，承重构件转动或固定连接于漂浮物的立柱；承重构件为横杆、带有竖轴的横杆或桁架。
当承重构件为竖轴时，发电机支撑于竖轴；若轮架含有轮轴，则竖轴同轴贯穿轮轴、且轮轴两端分别经传动体与竖轴转动连接；若轮架不含轮轴，则上连接部和下连接部分别与相应传动体固连、且传动体与竖轴分别转动连接；
当承重构件为一个或一组横杆时，发电机支撑于横杆；若轮架含有轮轴，则轮轴的上端或两端分别经传动体与相应横杆形成具有轴向约束的转动副；若轮架不含轮轴，则上连接部和下连接部分别经传动体与相应横杆转动连接；
当承重构件为带有竖轴的横杆时，竖轴与横杆固连，发电机支撑于竖轴；若轮架含有轮轴，则竖轴同轴贯穿轮轴、且轮轴两端分别经传动体与竖轴转动连接；若轮架不含轮轴，则上连接部和下连接部分别与相应传动体固连、且传动体与竖轴分别转动连接；
当承重构件为桁架时，桁架具有至少一个横杆，发电机支撑于横杆；当桁架仅具有一个横杆时，轮架含有轮轴，且轮轴上端经传动体与横杆形成具有轴向约束的转动副，当桁架具有至少两个横杆时，若轮架含有轮轴则轮轴的上端或两端分别经传动体与相应横杆形成具有轴向约束的转动副，若轮架不含轮轴则上连接部和下连接部分别经传动体与相应横杆转动连接。
当叶片支撑件直接与叶片固定或转动连接时，上连接部的叶片支撑件末端与叶片上部或上端连接，下连接部的叶片支撑件末端与叶片下部或下端连接；
当叶片支撑件与挡板连接、且挡板与叶片固定或转动连接时，各叶片支撑件远离垂向旋转轴线的末段或末端分别与挡板连接；挡板位于相应叶片支撑件末段与相应叶片之间，或挡板的边缘与相应叶片支撑件的末端一体成型；轮架上部的挡板与轮架下部的挡板上下对应，对应的挡板之间连有相应叶片；叶片的两端与相应挡板直接连接、或经连接件连接。
当风轮有至少两个时，风轮包括对称分布于对称轴线的两侧的成对风轮和/或位于对称轴线上的风轮；成对风轮的旋转方向相反。
对于轮架的下连接部：
下连接部呈直线形或平面状；
或者，下连接部呈三角形或梯形或锥体或台体，锥体为棱锥或圆锥，台体为棱台或圆台，三角形或椎体的顶点、或梯形长度较短的底边、或台体面积较小的底面形成下连接部靠近上连接部的部位；
对于轮架的上连接部：
上连接部呈直线形或平面状；
或者，上连接部呈三角形或梯形或锥体或台体，锥体为棱锥或圆锥，台体为棱台或圆台，三角形或椎体的顶点、或梯形长度较短的底边、或台体面积较小的底面形成上连接部靠近下连接部的部位。
当下连接部呈三角形或梯形或锥体或台体时，下连接部采用第一或第二结构；
第一结构：下连接部包括斜拉件和抗拉件，斜拉件的上端与轮轴或传动体固连；
斜拉件的下端与抗拉件固连，抗拉件远离垂向旋转轴线的末端与叶片或挡板连接；或者，斜拉件的下端与叶片或挡板连接，抗拉件末端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或抗拉件为叶片支撑件；
斜拉件构成下连接部所呈形状的侧边，抗拉件构成或平行于下连接部所呈形状的下底边或下底面；
第二结构：下连接部包括斜拉件和平拉件，斜拉件的上端与轮轴或传动体固连，平拉件的一端与轮轴或传动体固连；
斜拉件的下端与平拉件固连，平拉件的另一端与叶片或挡板连接；或者，斜拉件的下端与叶片或挡板连接，平拉件的另一端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或平拉件为叶片支撑件；
斜拉件构成下连接部所呈形状的侧边，平拉件构成下连接部所呈形状的下底边或下底面；
当下连接部呈直线形或平面状时，下连接部采用第三结构；
第三结构：下连接部包括平拉件，平拉件的一端与轮轴或传动体固连，平拉件的另一端与叶片或挡板连接；平拉件为叶片支撑件；平拉件构成下连接部所呈形状的直线边或平面；
当上连接部呈三角形或梯形或锥体或台体时，上连接部采用第四或第五结构；
第四结构：上连接部包括斜拉件和抗拉件，斜拉件的下端与轮轴或传动体固连；
斜拉件的上端与抗拉件固连，抗拉件远离垂向旋转轴线的末端与叶片或挡板连接；或者，斜拉件的上端与叶片或挡板连接，抗拉件末端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或抗拉件为叶片支撑件；
斜拉件构成上连接部所呈形状的侧边，抗拉件构成或平行于上连接部所呈形状的上底边或上底面；
第五结构：上连接部包括斜拉件和平拉件，斜拉件的下端与轮轴或传动体固连，平拉件的一端与轮轴或传动体固连；
斜拉件的上端与平拉件固连，平拉件的另一端与叶片或挡板连接；或者，斜拉件的上端与叶片或挡板连接，平拉件的另一端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或平拉件为叶片支撑件；
斜拉件构成上连接部所呈形状的侧边，平拉件构成上连接部所呈形状的上底边或上底面；
当上连接部呈直线形或平面状时，上连接部采用第六结构；
第六结构：上连接部包括平拉件，平拉件的一端与轮轴或传动体固连，平拉件的另一端与叶片或挡板连接；平拉件为叶片支撑件；平拉件构成上连接部所呈形状的直线边或平面。
当存在斜拉件时，斜拉件采用斜撑结构或折形悬臂结构；
斜撑结构：斜拉件包括呈直线形或弧形的主体构件，主体构件的一端延伸出与轮轴或传动体固连的第一折弯段，主体构件的另一端延伸出与抗拉件或平拉件固连的第二折弯段；
折形悬臂结构：斜拉件包括呈直线形或弧形的主体构件，主体构件的一端延伸出与轮轴或传动体固连的第一折弯段，主体构件的另一端延伸出与叶片或挡板连接的第二折弯段；
当存在平拉件时，平拉件采用直型悬臂结构；
直型悬臂结构：平拉件包括呈直线形的主体构件，主体构件的一端与叶片或挡板连接；主体构件的另一端直接与轮轴或传动体固连，或者主体构件的另一端延伸出与轮轴或传动体固连的折弯段；
当存在抗拉件时，抗拉件采用直型结构、中心散射结构、多边形结构之一；
直型结构：抗拉件包括至少一个呈直线形的主体构件；主体构件处于相邻两叶片或两挡板或两斜拉件之间，主体构件的一端与其中一叶片或一挡板连接、或与其中一斜拉件固连，主体构件的另一端与其中另一叶片或另一挡板连接、或与其中另一斜拉件固连；
中心散射结构：抗拉件包括与垂向旋转轴线重合的中心点和一组呈直线形的主体构件，主体构件的一端与中心点固连，主体构件的另一端与叶片或挡板连接、或与斜拉件固连；
多边形结构：抗拉件呈多边形，多边形的顶点与叶片或挡板对应，多边形的顶点与相应的叶片或挡板连接、或与相应的斜拉件固连；
当存在传动体时，传动体采用与承重体形成具有轴向约束的转动副的结构体。
上连接部与下连接部中的叶片支撑件的径向长度相同或不同，叶片竖直或以相对竖直方向倾斜的角度连接在上连接部与下连接部之间。
下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例1 如图1所示，本实施例的承重主体为气球3，承重构件竖轴9通过缆绳7(即绳状构件)系于气球3下面，包括以垂向旋转轴线为中心线的两个传动体R、绕垂向旋转轴线三重旋转对称分布的两组共六个直型悬臂1(即平拉件)及其之间连接的两个三角形抗拉件4(多边形结构)、在两组悬臂1的靠风轮径向外缘安装的两组共六个挡板P(注：本例挡板 P为固定连接，也可根据情况改为转动连接)和位于两组挡板P之间的三个叶片2构成三叶片风轮，将两个这样风轮的叶片2互为上下倒置组成互为反向旋转的两个风轮，通过各自的两个传动体R转动连接在竖轴9的不同高度上，构成气球3下悬挂竖轴9支撑的两个相互反向旋转风轮的风力机，驱动两个定子固连竖轴9的外转子发电机G，锚缆电缆C延伸至地面的固定件和供电系统。本实施例的风轮轮架不含轮轴，下连接部呈平面状，平拉件直型悬臂 1构成下连接部所呈形状的平面。
实施例2 如图2所示，本实施例的承重主体为气球3，承重构件横杆8通过缆绳7(即绳状构件)系于气球3下面，包括以垂向旋转轴线为中心线的传动体R、轮轴A、绕垂向旋转轴线三重旋转对称分布的一组三个直型悬臂1(即平拉件)及三个斜撑5和一组三个折型悬臂1(均为斜拉件)、两组悬臂之间连接的两个三角形抗拉件4(多边形结构)、在两组悬臂1 的靠风轮径向外缘安装的两组共六个挡板P和位于两组挡板P之间的三个叶片2组成三叶片风轮，将两个这样风轮的叶片2互为上下倒置组成互为反向旋转的两个风轮，通过各自轮轴 A上端的传动体R连接在横杆8的两边，构成气球3下悬挂横杆8支撑的两个相互反向旋转风轮的风力机，驱动两个固连在横杆8上的发电机G，锚缆电缆C延伸至地面的固定件和供电系统。本实施例中，轮轴A的上端经传动体R与横杆8形成具有轴向约束的转动副。
实施例3 如图3所示，本实施例的承重主体为三个气球3，两个横杆8与两个竖轴9构成矩形框(即承重构件)，横杆8与竖轴9之间相夹的两个上角间各连接一个角撑6，该矩形框通过三根缆绳7(即绳状构件)系于三个气球3下面，包括以垂向旋转轴线为中心线的两个传动体R、绕垂向旋转轴线二重旋转对称分布的两组共四个直型悬臂1(即平拉件)、在两组悬臂1的靠风轮径向外缘安装的两组共四个挡板P和位于两组挡板P之间的两个叶片2 构成两叶片风轮，其中构成上连接部的直型悬臂比构成下连接部的直型悬臂的长度小，两个叶片以相对竖直方向倾斜一定角度的姿态连接在上连接部和下连接部之间，将两个这样风轮的叶片2互为上下倒置组成互为反向旋转的两个风轮，通过各自的两个传动体R分别转动连接在两边的竖轴9上，构成三个气球3下悬挂矩形框支撑的两个相互反向旋转风轮的风力机，驱动两个定子固连竖轴9的外转子发电机G，锚缆电缆C延伸至地面的固定件和供电系统。本实施例的风轮轮架不含轮轴，下连接部呈直线形，平拉件直型悬臂1构成下连接部所呈形状的直线边。
实施例4 如图4所示，本实施例的承重主体为塔架和立柱3，由横杆和钢缆构成的承重构件桁架8转动连接于立柱3上端，包括以垂向旋转轴线为中心线的传动体R、轮轴A、绕垂向旋转轴线三重旋转对称分布的一组三个直型悬臂1(即平拉件)及其之间连接的三角形抗拉件4(多边形结构)和三个斜撑5(即斜拉件)、一组三个斜撑5(即斜拉件)及其之间连接的“Y”形抗拉件4(中心散射结构)和三个叶片2构成三叶片风轮，将两个这样风轮的叶片 2互为上下倒置组成互为反向旋转的两个风轮，通过各自轮轴A上端的传动体R连接在桁架8的横杆两边，构成桁架8支撑的两个相互反向旋转的风轮悬挂在立柱3两侧的风力机，通过固连在桁架8两侧的变速箱K驱动各自的发电机G。
实施例5 如图5所示，本实施例的承重主体为塔架和立柱3，承重构件桁架8转动连接立柱3，包括以垂向旋转轴线为中心线的传动体R、轮轴A、绕垂向旋转轴线二重旋转对称分布的一组两个直型悬臂1(即平拉件)及两个斜撑5(即斜拉件)和一组两个斜撑5(即斜拉件)及其之间连接的直型抗拉件4、在一组悬臂1和抗拉件4的靠风轮径向外缘安装的两组共四个挡板P和位于两组挡板P之间的两个叶片2组成两叶片风轮，将两个这样风轮的叶片2互为上下倒置组成互为反向旋转的两个风轮，通过各自轮轴A上端的传动体R连接在桁架8的两边，构成桁架8支撑的两个相互反向旋转的风轮悬挂在立柱3两侧的风力机，通过固连在桁架8两侧的变速箱K驱动各自的发电机G。两个放大的截图所示悬臂1的外端和抗拉件4的外端通过挡板P连接在叶片2的两端、悬臂1为不等宽的加强型悬臂(连接传动体R 的一端宽于连接叶片2的一端)。
实施例6 如图6所示，本实施例的承重主体为塔架和立柱3，由三个横杆和钢缆构成的承重构件桁架8转动连接立柱3，包括以垂向旋转轴线为中心线的传动体R、轮轴A、绕垂向旋转轴线二重旋转对称分布的一组两个直型悬臂1(即平拉件)及两个斜撑5(即斜拉件)、一组两个折型悬臂1(即斜拉件)及其之间连接的直型抗拉件4和两个叶片2组成两叶片风轮，将十二个这样风轮中一半的叶片2倒置分成两组互为反向旋转的风轮分布在立柱3的两侧，十二个风轮通过各自轮轴A上端的传动体R分别连接于桁架8的三个横杆下面，构成桁架8支撑的六对相互反向旋转的风轮悬挂在立柱3两侧且每侧六个风轮转向相同的风力机，驱动十二个支撑在桁架8上的发电机G，形成树状风电机组。放大的截图所示折型悬臂1连接叶片2、抗拉件4连接折型悬臂1，这与图5下面的放大截图所示的抗拉件4(通过挡板P) 连接叶片2、斜撑5连接抗拉件4的结构不同。
实施例7 如图7所示，本实施例的承重主体为塔架和立柱3，由四个横杆和钢缆构成的承重构件桁架8转动连接立柱3，包括以垂向旋转轴线为中心线的两个传动体R、绕垂向旋转轴线二重旋转对称分布的两组共四个直型悬臂1(即平拉件)和两个叶片2组成两叶片风轮，将十二个这样风轮中一半的叶片2倒置分成两组互为反向旋转的风轮分布在立柱3的两侧，十二个风轮通过各自两端的传动体R分别连接于桁架8的三层四个横杆之间，构成桁架 8支撑的六对相互反向旋转的风轮悬挂在立柱3两侧且每侧六个风轮转向相同的风力机，驱动十二个固连在桁架8上的发电机G，形成树状风电机组。
实施例8 如图8所示，本实施例的承重主体为立柱3(如灯杆)，两个横杆构成的承重构件桁架8固连立柱3，包括以垂向旋转轴线为中心线的传动体R、轮轴A、绕垂向旋转轴线三重旋转对称分布的一组三个直型悬臂1(即平拉件)及三个斜撑5(即斜拉件)、一组三个直型悬臂1(即平拉件)及其之间连接的三角形抗拉件4(多边形结构)和三个叶片2组成三叶片风轮，构成桁架8支撑的风轮悬挂在立柱3一侧的风力机，驱动固连在桁架8上的发电机 G，与光伏板S组成风光互补的供电系统。本实施例中，下连接部呈平面状，平拉件直型悬臂 1构成下连接部所呈形状的平面。实施例9 如图9所示，本实施例的承重主体为立柱3(如监控杆)，横杆和斜杆构成的承重构件桁架8固连立柱3，包括以垂向旋转轴线为中心线的传动体R、轮轴A、绕垂向旋转轴线三重旋转对称分布的两组共六个直型悬臂1(即平拉件)和三个叶片2及其下端之间连接的三角形抗拉件4(多边形结构)组成三叶片风轮，构成桁架8 支撑的风轮悬挂在立柱3一侧的风力机，驱动固连在桁架8上的发电机G，与光伏板S组成风光互补的供电系统。本实施例中，下连接部呈平面状，平拉件直型悬臂1构成下连接部所呈形状的平面。
实施例10 如图10所示，本实施例的承重主体为立柱3(如灯杆)，两个横杆构成的承重构件桁架8转动连接立柱3，包括以垂向旋转轴线为中心线的两个传动体R、轮轴A、绕垂向旋转轴线二重旋转对称分布的两组共四个直型悬臂1(即平拉件)和两个叶片2组成三叶片风轮，将两个这样风轮的叶片2互为上下倒置组成互为反向旋转的两个风轮，通过各自轮轴A两端的传动体R连接在桁架8的两边，构成桁架8支撑的两个相互反向旋转的风轮悬挂在立柱3两侧的风力机，驱动固连在桁架8两侧的发电机G。本实施例中，下连接部呈直线形，平拉件直型悬臂1构成下连接部所呈形状的直线边。
实施例11 如图11所示，本实施例是水上浮动式风力机，它的承重主体为水中的七个浮筒H支撑六边形座七立柱结构体3，一个与图5所示的承重构件桁架8与其支撑的两个相互反向旋转的风轮相同的桁架支撑的两个风轮D悬挂在结构体3中间的立柱两侧，六个与图10所示的承重构件桁架8相同、与图7所示的两个相互反向旋转的风轮基本相同、不同处在于风轮中去掉两个上面的斜撑5的桁架支撑的两个风轮B分别悬挂在结构体3六个角的立柱两侧，构成七个由相互反向旋转的两风轮悬挂式风力机组成的水上浮动集成式风力机。
图1至图3所示的实施例都是风轮吊挂在承重体气球下面的实施例，其效果是利用风轮的自身重力来提高风轮旋转的稳定性、降低利用高空优质风能的成本。图4至图11所示的实施例都是风轮悬挂在其承重体侧面的实施例，其中图8至图10所示的是利用灯杆和监控杆为风力机的承重体实施例，桁架8与立柱3之间的连接可设计成卡扣方式实现方便快捷安装，为降低小型风电机成本和提高其普及率的一种解决方案。
图4至图7、图10、图11所示的实施例都是在能绕立柱转动的横杆或桁架上、且在立柱两侧安装互为反向旋转的双风轮或双组多风轮的风力机，它的功能是自动使与横杆或桁架平行的垂面与风向垂直，其原理是横杆或桁架两边互为反向旋转的风轮旋转会产生绕立柱的互为反向的转动力矩，当风向与所述垂面不垂直时，风向上游风轮产生绕立柱的转矩大于风向下游风轮的所述转矩，这就会驱动横杆或桁架绕立柱转动，直到两边风轮的所述转矩相等的位置停止，这个位置就是风向与所述垂面垂直的位置。它的有益效果是风轮能自动在迎风面避开立柱，两个风轮都能保持最大的风能利用效率，在横杆或桁架转动过程中还有助于双叶片风轮的起转。两侧悬挂风轮的垂直轴风力机与相同高度的单风轮垂直轴风力机比较，高度不增却成倍增加了风力机的功率，有利于垂直轴风力机的集成化和大型化发展，如图11所示的水上浮动集成式风力机，用多个风力机提高了系统的功率容量，又确保了浮动式平台的低重心要求，降低了大功率利用水面上优质风能的成本。
图2和图3所示实施例是气球悬挂的双风轮风力机，它的功能也是自动使与横杆平行的垂面与风向垂直，它们无立柱，两边所述转矩不平衡时整个系统绕其重垂线转动，其原理和有益效果同上。图1所示实施例也是气球悬挂的双风轮风力机，此互为反向旋转双风轮的功能是自动消除整个系统的自转。
本发明的悬挂式垂直轴风力机，不限于所述的实施例。如在图1至图3和图5所示的实施例中去掉挡板P，可构成新的四个实施例，又如在图4、图6至图8所示的实施例中，在悬臂1与叶片2之间添加挡板P，又可构成新的四个实施例。此外本发明的所述实施例中的有些风轮与有些承重体互换，又可构成另外新的实施例。本发明的实施例是以双叶片和三叶片风轮为例，但本发明的所述悬臂绕所述传动体的轴心线四重旋转对称、五重旋转对称等等分布，也能构成本发明所述结构的四叶片、五叶片等等风轮的悬挂式风力机，因此本发明的风力机不限于其所述和所示。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种风轮悬挂型垂直轴风力发电机，包括承重体、至少一个风轮、以及与各风轮对应的发电机，所述发电机安置于承重体上，所述风轮绕其垂向旋转轴线转动，所述承重体确定各风轮的垂向旋转轴线；所述风轮包括轮架、以及分布于轮架周边的叶片，所述轮架与承重体转动连接；其特征在于，所述风轮悬挂于承重体下方或侧面；所述轮架包括上连接部和下连接部，所述上连接部与叶片的上端或上部连接，所述下连接部与叶片的下端或下部连接；
当轮架含有轮轴时，所述上连接部和下连接部分别与轮轴固连，所述轮轴以垂向旋转轴线为中心线；所述轮轴的上端与承重体转动连接，或者所述轮轴的两端分别与承重体转动连接；当轮轴上端与承重体转动连接时，所述发电机转子与轮轴上端同轴固定连接或经变速箱传动连接；当轮轴两端分别与承重体转动连接时，所述发电机转子与轮轴上端或下端同轴固定连接或经变速箱传动连接；
当轮架不含轮轴时，所述上连接部和下连接部分别与承重体转动连接，所述发电机转子与上连接部或下连接部同轴固定连接或经变速箱传动连接。
2.根据权利要求1所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述轮架的上连接部和下连接部分别具有一组用以安装叶片的叶片支撑件；所述叶片支撑件直接与叶片固定或转动连接，或者所述叶片支撑件与挡板连接、且挡板与叶片固定或转动连接；所述上连接部、下连接部分别绕垂向旋转轴线至少二重旋转对称；
当轮架含有轮轴时，所述轮轴的上端或两端分别经同轴的传动体与承重体转动连接；
当轮架不含轮轴时，所述上连接部、下连接部分别经同轴的传动体与承重体转动连接。
3.根据权利要求2所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述承重体包括承重主体和用以悬挂风轮的承重构件；
当轮架含有轮轴时，所述风轮轮架的轮轴上端或两端分别与承重构件转动连接；
当轮架不含轮轴时，所述风轮轮架的上连接部和下连接部分别与承重构件转动连接。
4.根据权利要求3所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述承重主体为飘浮于空中的飘浮物时，所述飘浮物经绳状构件牵引承重构件飘浮于空中，所述飘浮物或承重构件经锚缆锚固于地面或地面构筑物；所述承重构件为竖轴、横杆、带有竖轴的横杆或桁架；
当所述承重主体为固定于地面的立柱状构件或含立柱的构筑物时，所述承重构件固定或转动连接于立柱状构件或构筑物的立柱；所述承重构件为横杆、带有竖轴的横杆或桁架；
当所述承重主体为漂浮于水面的含立柱的漂浮物时，所述承重构件固定或转动连接于漂浮物的立柱；所述承重构件为横杆、带有竖轴的横杆或桁架。
5.根据权利要求4所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述承重构件为竖轴时，所述发电机支撑于竖轴；若轮架含有轮轴，则所述竖轴同轴贯穿轮轴、且所述轮轴两端分别经传动体与竖轴转动连接；若轮架不含轮轴，则所述上连接部和下连接部分别与相应传动体固连、且传动体与竖轴分别转动连接；
当所述承重构件为一个或一组横杆时，所述发电机支撑于横杆；若轮架含有轮轴，则所述轮轴的上端或两端分别经传动体与相应横杆形成具有轴向约束的转动副；若轮架不含轮轴，则所述上连接部和下连接部分别经传动体与相应横杆转动连接；
当所述承重构件为带有竖轴的横杆时，所述竖轴与横杆固连，所述发电机支撑于竖轴；若轮架含有轮轴，则所述竖轴同轴贯穿轮轴、且所述轮轴两端分别经传动体与竖轴转动连接；若轮架不含轮轴，则所述上连接部和下连接部分别与相应传动体固连、且传动体与竖轴分别转动连接；
当所述承重构件为桁架时，所述桁架具有至少一个横杆，所述发电机支撑于横杆；当所述桁架仅具有一个横杆时，所述轮架含有轮轴，且轮轴上端经传动体与横杆形成具有轴向约束的转动副，当所述桁架具有至少两个横杆时，若轮架含有轮轴则所述轮轴的上端或两端分别经传动体与相应横杆形成具有轴向约束的转动副，若轮架不含轮轴则所述上连接部和下连接部分别经传动体与相应横杆转动连接。
6.根据权利要求2所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述叶片支撑件直接与叶片固定或转动连接时，所述上连接部的叶片支撑件末端与叶片上部或上端连接，所述下连接部的叶片支撑件末端与叶片下部或下端连接；
当所述叶片支撑件与挡板连接、且挡板与叶片固定或转动连接时，各叶片支撑件远离垂向旋转轴线的末段或末端分别与挡板连接；所述挡板位于相应叶片支撑件末段与相应叶片之间，或所述挡板的边缘与相应叶片支撑件的末端一体成型；所述轮架上部的挡板与轮架下部的挡板上下对应，对应的挡板之间连有相应叶片；所述叶片的两端与相应挡板直接连接、或经连接件连接。
7.根据权利要求2所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述风轮有至少两个时，所述风轮包括对称分布于对称轴线的两侧的成对风轮和/或位于对称轴线上的风轮；所述成对风轮的旋转方向相反。
8.根据权利要求2所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述下连接部呈直线形或平面状；
或者，所述下连接部呈三角形或梯形或锥体或台体，所述锥体为棱锥或圆锥，所述台体为棱台或圆台，所述三角形或椎体的顶点、或所述梯形长度较短的底边、或所述台体面积较小的底面形成下连接部靠近上连接部的部位。
9.根据权利要求8所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述下连接部呈三角形或梯形或锥体或台体时，所述下连接部采用第一或第二结构；
第一结构：所述下连接部包括斜拉件和抗拉件，所述斜拉件的上端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的下端与抗拉件固连，所述抗拉件远离垂向旋转轴线的末端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的下端与叶片或挡板连接，所述抗拉件末端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或抗拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成下连接部所呈形状的侧边，所述抗拉件构成或平行于下连接部所呈形状的下底边或下底面；
第二结构：所述下连接部包括斜拉件和平拉件，所述斜拉件的上端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的下端与平拉件固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的下端与叶片或挡板连接，所述平拉件的另一端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或平拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成下连接部所呈形状的侧边，所述平拉件构成下连接部所呈形状的下底边或下底面。
10.根据权利要求8所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述下连接部呈直线形或平面状时，所述下连接部采用第三结构；
第三结构：所述下连接部包括平拉件，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；所述平拉件为叶片支撑件；所述平拉件构成下连接部所呈形状的直线边或平面。
11.根据权利要求2所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述上连接部呈直线形或平面状；
或者，所述上连接部呈三角形或梯形或锥体或台体，所述锥体为棱锥或圆锥，所述台体为棱台或圆台，所述三角形或椎体的顶点、或所述梯形长度较短的底边、或所述台体面积较小的底面形成上连接部靠近下连接部的部位。
12.根据权利要求11所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述上连接部呈三角形或梯形或锥体或台体时，所述上连接部采用第四或第五结构；
第四结构：所述上连接部包括斜拉件和抗拉件，所述斜拉件的下端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的上端与抗拉件固连，所述抗拉件远离垂向旋转轴线的末端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的上端与叶片或挡板连接，所述抗拉件末端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或抗拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成上连接部所呈形状的侧边，所述抗拉件构成或平行于上连接部所呈形状的上底边或上底面；
第五结构：所述上连接部包括斜拉件和平拉件，所述斜拉件的下端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连；
所述斜拉件的上端与平拉件固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；或者，所述斜拉件的上端与叶片或挡板连接，所述平拉件的另一端与斜拉件固连；
与叶片或挡板连接的斜拉件或平拉件为叶片支撑件；
所述斜拉件构成上连接部所呈形状的侧边，所述平拉件构成上连接部所呈形状的上底边或上底面。
13.根据权利要求11所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，当所述上连接部呈直线形或平面状时，所述上连接部采用第六结构；
第六结构：所述上连接部包括平拉件，所述平拉件的一端与轮轴或传动体固连，所述平拉件的另一端与叶片或挡板连接；所述平拉件为叶片支撑件；所述平拉件构成上连接部所呈形状的直线边或平面。
14.根据权利要求9或12所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述斜拉件采用斜撑结构或折形悬臂结构；
斜撑结构：所述斜拉件包括呈直线形或弧形的主体构件，所述主体构件的一端延伸出与轮轴或传动体固连的第一折弯段，所述主体构件的另一端延伸出与抗拉件或平拉件固连的第二折弯段；
折形悬臂结构：所述斜拉件包括呈直线形或弧形的主体构件，所述主体构件的一端延伸出与轮轴或传动体固连的第一折弯段，所述主体构件的另一端延伸出与叶片或挡板连接的第二折弯段。
15.根据权利要求9、10、12或13所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述平拉件采用直型悬臂结构；
直型悬臂结构：所述平拉件包括呈直线形的主体构件，所述主体构件的一端与叶片或挡板连接；所述主体构件的另一端直接与轮轴或传动体固连，或者所述主体构件的另一端延伸出与轮轴或传动体固连的折弯段。
16.根据权利要求9或12所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述抗拉件采用直型结构、中心散射结构、多边形结构之一；
直型结构：所述抗拉件包括至少一个呈直线形的主体构件；所述主体构件处于相邻两叶片或两挡板或两斜拉件之间，所述主体构件的一端与其中一叶片或一挡板连接、或与其中一斜拉件固连，所述主体构件的另一端与其中另一叶片或另一挡板连接、或与其中另一斜拉件固连；
中心散射结构：所述抗拉件包括与垂向旋转轴线重合的中心点和一组呈直线形的主体构件，所述主体构件的一端与中心点固连，所述主体构件的另一端与叶片或挡板连接、或与斜拉件固连；
多边形结构：所述抗拉件呈多边形，所述多边形的顶点与叶片或挡板对应，所述多边形的顶点与相应的叶片或挡板连接、或与相应的斜拉件固连。
17.根据权利要求9、10、12或13所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述传动体采用与承重体形成具有轴向约束的转动副的结构体。
18.根据权利要求2所述的风轮悬挂型垂直轴风力发电机，其特征在于，所述上连接部与下连接部中的叶片支撑件的径向长度相同或不同，所述叶片竖直或以相对竖直方向倾斜的角度连接在所述上连接部与下连接部之间。
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