CN210714933U - 一种垂直轴风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种垂直轴风力发电机，包括下底板、支撑腿、垂直电机、电机传动轴、从动齿轮、主动齿轮、上底板、转动轴承、支架、主转轴、连接法兰、调节片、叶片和支撑杆；所述的支撑腿下端固定设置在所述的下底板外沿；所述的垂直电机设置在所述的下底板的中部上方空间；所述的从动齿轮接触所述的主动齿轮；所述的支架设置在所述的上底板上平面上；所述的主转轴固定连接所述的主动齿轮；所述的主转轴穿过所述的连接法兰的中心；所述的支撑杆一端连接所述的连接法兰，支撑杆另一端连接所述的叶片；所述的调节片连接所述的支撑杆。本实用新型能够用于风力发电，结构简单，操作方便，价格便宜，安全稳定。

Description

一种垂直轴风力发电机

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，尤其是涉及一种垂直轴风力发电机。

背景技术

风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生新兴绿色能源，世界各国和政府把风力发电行业提高到一个重要的地位，大力推动和扶持。风力发电机分为水平轴和垂直轴两种，水平轴风力发电机的旋转轴与地面平行，垂直轴风力发电机旋转轴与地面垂直，我国是最先研制出垂直轴风力发电机的国家之一，垂直轴风力发电机相比水平风力发电机优点是噪声小，风能利用率高和启动风速小等。

现有技术中，垂直轴风力发电机主要分为阻力型和升力型两类，阻力型垂直轴风力发电机主要是利用空气流过叶片产生的阻力差作为驱动力的，而升力型则是利用空气流过叶片产生的升力作为驱动力的。由于叶片在旋转过程中，随着转速的增加阻力急剧减小，而升力反而会增大，所以升力型的垂直轴风力发电机的效率要比阻力型的高很多。

但是，目前无论阻力型还是升力型的垂直轴风力发电机都普遍存在着以下缺陷：起动扭矩小、结构复杂、而且在强风时，风轮迎风面积及受力大，而使发电机输出功率过大，容易导致电机超出额定发电功率而损坏，目前的一般的解决办法是通过在旋转轴部位设置摩擦或者是变速装置，此种方法使发电机变得易磨损，不稳定，而且结构繁琐不易普遍实现；另外，靠扇叶和重锤的离心力调节弹簧来自动控制变桨叶方向的垂直轴风力发电机，但是随着风速的易变，弹簧的变化跟所需限速阻力保持协调从而导致不稳定，而且此种设置对高速运行和经常变位碰撞的扇叶强度要求更高，成本更高。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种结构简单、操作方便、价格便宜、安全稳定的垂直轴风力发电机。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：包括下底板、支撑腿、垂直电机、电机传动轴、从动齿轮、主动齿轮、上底板、转动轴承、支架、主转轴、连接法兰、调节片、叶片和支撑杆；所述的支撑腿下端固定设置在所述的下底板外沿，支撑腿上端连接所述的上底板；所述的垂直电机设置在所述的下底板的中部上方空间，所述的电机传动轴穿过所述的从动齿轮中心，电机传动轴与从动齿轮固定连接；所述的从动齿轮接触所述的主动齿轮；所述的支架设置在所述的上底板上平面上；所述的主转轴固定连接所述的主动齿轮，主转轴穿过所述的转动轴承中心；所述的连接法兰设置在所述的支架上方空间，所述的主转轴穿过所述的连接法兰的中心；所述的支撑杆一端连接所述的连接法兰，支撑杆另一端连接所述的叶片；所述的调节片连接所述的支撑杆。

如上所述的一种垂直轴风力发电机，所述的叶片设有三块，叶片垂直设置，叶片呈三角分布，便于充分利用各个方向吹来的风力，叶片受力均匀。

如上所述的一种垂直轴风力发电机，所述的支撑杆设有三根，支撑杆水平设置，支撑杆与所述的叶片垂直，便于风力带动叶片，叶片带动所述的支撑杆，进而带动主转轴转动。

如上所述的一种垂直轴风力发电机，所述的调节片设有三块，调节片呈半圆弧形，调节片前部敞口，调节片设置在支撑杆的中部，调节片敞口，横轴与支撑杆平行，调节片与支撑杆活动套接，在无风状态下或风力较小时，调节片凹面朝上，起到较小的阻力效果，但是在风速过大，主转轴转速过快时，调节片会产生倾斜，进而产生较大阻力，使主转轴减速，保证垂直轴风力发电机在可控的速度运行。

如上所述的一种垂直轴风力发电机，所述的主动齿轮及所述的从动齿轮中心是中空的，主动齿轮与从动齿轮啮合，便于主转轴穿过主动齿轮的中心，主转轴转动时，带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动电机传动轴转动，保证垂直轴风力发电机运转正常。

如上所述的一种垂直轴风力发电机，所述的转动轴承设有两个，一个转动轴承固定设置在所述的上底板中心，另一个转动轴承固定设置在所述的支架的平台中心，转动轴承是中空的，主转轴穿过转动轴承中心，且能够自由转动，便于充分利用风力。

如上所述的一种垂直轴风力发电机，所述的支撑腿设有八条，每个方位设有两条支撑腿，支撑腿两两对称设置，保证垂直轴风力发电机的安全稳定。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的支撑腿下端固定设置在下底板外沿，支撑腿上端连接上底板；垂直电机设置在下底板的中部上方空间，电机传动轴穿过从动齿轮中心，电机传动轴与从动齿轮固定连接；从动齿轮接触主动齿轮；支架设置在上底板上平面上；主转轴固定连接主动齿轮，主转轴穿过转动轴承中心；连接法兰设置在支架上方空间，主转轴穿过连接法兰的中心；支撑杆一端连接连接法兰，支撑杆另一端连接叶片；调节片连接支撑杆，本实用新型能够用于风力发电，结构简单，操作方便，价格便宜，安全稳定。

附图说明

图1为本实用新型的一种垂直轴风力发电机的立体图；

图2为本实用新型的一种垂直轴风力发电机的俯视图；

图中，1、下底板；2、支撑腿；3、垂直电机；4、电机传动轴；5、从动齿轮；6、主动齿轮；7、上底板；8、转动轴承；9、支架；10、主转轴；11、连接法兰；12、调节片；13、叶片；14、支撑杆。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1及图2所示，一种垂直轴风力发电机，包括下底板1、支撑腿2、垂直电机3、电机传动轴4、从动齿轮5、主动齿轮6、上底板7、转动轴承8、支架9、主转轴10、连接法兰11、调节片12、叶片13和支撑杆14；所述的支撑腿2下端固定设置在所述的下底板1外沿，支撑腿2上端连接所述的上底板7；所述的垂直电机3设置在所述的下底板1的中部上方空间，所述的电机传动轴4穿过所述的从动齿轮5中心，电机传动轴4与从动齿轮5固定连接；所述的从动齿轮5接触所述的主动齿轮6；所述的支架9设置在所述的上底板7上平面上；所述的主转轴10固定连接所述的主动齿轮6，主转轴10穿过所述的转动轴承8中心；所述的连接法兰11设置在所述的支架9上方空间，所述的主转轴10穿过所述的连接法兰11的中心；所述的支撑杆14一端连接所述的连接法兰11，支撑杆14另一端连接所述的叶片13；所述的调节片12连接所述的支撑杆14。

垂直轴风力发电机的一个实施例中，所述的叶片13设有三块，叶片13垂直设置，叶片13呈三角分布，便于充分利用各个方向吹来的风力，叶片13受力均匀。

垂直轴风力发电机的一个实施例中，所述的支撑杆14设有三根，支撑杆14水平设置，支撑杆14与所述的叶片13垂直，便于风力带动叶片13，叶片13带动所述的支撑杆14，进而带动主转轴10转动。

垂直轴风力发电机的一个实施例中，所述的调节片12设有三块，调节片12呈半圆弧形，调节片12前部敞口，调节片12设置在支撑杆14的中部，调节片12敞口，调节片12的横轴与支撑杆14平行，调节片12与支撑杆14活动套接，在无风状态下或风力较小时，调节片凹面朝上，起到较小的阻力效果，但是在风速过大，主转轴10转速过快时，调节片12会产生倾斜，进而产生较大阻力，使主转轴10减速，保证垂直轴风力发电机在可控的速度运行。

垂直轴风力发电机的一个实施例中，所述的主动齿轮6及所述的从动齿轮5中心是中空的，主动齿轮6与从动齿轮5啮合，便于主转轴10穿过主动齿轮6的中心，主转轴10转动时，带动主动齿轮6转动，主动齿轮6带动从动齿轮5转动，从动齿轮5带动电机传动轴4转动，保证垂直轴风力发电机运转正常。

垂直轴风力发电机的一个实施例中，所述的转动轴承8设有两个，一个转动轴承8固定设置在所述的上底板7中心，另一个转动轴承8固定设置在所述的支架9的平台中心，转动轴承8是中空的，主转轴10穿过转动轴承8中心，且能够自由转动，便于充分利用风力。

垂直轴风力发电机的一个实施例中，所述的支撑腿2设有八条，每个方位设有两条支撑腿2，支撑腿2两两对称设置，保证垂直轴风力发电机的安全稳定。

本实用新型使用时，风力带动叶片13旋转，叶片13转动带动支撑杆14转动，支撑杆14带动连接法兰11，连接法兰11带动主转轴10转动，主转轴10带动主动齿轮6，主动齿轮6带动从动齿轮5，从动齿轮5带动电机传动轴4转动，电机传动轴4转速足够时，垂直电机3输出电力，当风速过大，叶片13转速过快时，调节片12产生阻力，减缓主转轴10的转速，使垂直轴风力发电机安全稳定运行。本实用新型能够用于风力发电，结构简单，操作方便，价格便宜，安全稳定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种垂直轴风力发电机，其特征在于：包括下底板(1)、支撑腿(2)、垂直电机(3)、电机传动轴(4)、从动齿轮(5)、主动齿轮(6)、上底板(7)、转动轴承(8)、支架(9)、主转轴(10)、连接法兰(11)、调节片(12)、叶片(13)和支撑杆(14)；所述的支撑腿(2)下端固定设置在所述的下底板(1)外沿，支撑腿(2)上端连接所述的上底板(7)；所述的垂直电机(3)设置在所述的下底板(1)的中部上方空间，所述的电机传动轴(4)穿过所述的从动齿轮(5)中心，电机传动轴(4)与从动齿轮(5)固定连接；所述的从动齿轮(5)接触所述的主动齿轮(6)；所述的支架(9)设置在所述的上底板(7)上平面上；所述的主转轴(10)固定连接所述的主动齿轮(6)，主转轴(10)穿过所述的转动轴承(8)中心；所述的连接法兰(11)设置在所述的支架(9)上方空间，所述的主转轴(10)穿过所述的连接法兰(11)的中心；所述的支撑杆(14)一端连接所述的连接法兰(11)，支撑杆(14)另一端连接所述的叶片(13)；所述的调节片(12)连接所述的支撑杆(14)。

2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述的叶片(13)设有三块，叶片(13)垂直设置，叶片(13)呈三角分布。

3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述的支撑杆(14)设有三根，支撑杆(14)水平设置，支撑杆(14)与所述的叶片(13)垂直。

4.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述的调节片(12)设有三块，调节片(12)呈半圆弧形，调节片(12)前部敞口，调节片(12)设置在支撑杆(14)的中部。

5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述的主动齿轮(6)及所述的从动齿轮(5)中心是中空的，主动齿轮(6)与从动齿轮(5)啮合。

6.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述的转动轴承(8)设有两个，一个转动轴承(8)固定设置在所述的上底板(7)中心，另一个转动轴承(8)固定设置在所述的支架(9)的平台中心，转动轴承(8)是中空的。

7.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述的支撑腿(2)设有八条，每个方位设有两条支撑腿(2)，支撑腿(2)两两对称设置。

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