CN212803465U - 一种滑轨式多级垂直风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑轨式多级垂直风力发电装置，包括底座、环形支架和多组发电组，所述底座和多组发电组设于所述环形支架内，多组所述发电组通过传动箱从下至上依次串接，所述发电组包括多个支撑臂、叶轮轴及固定在支撑臂上的叶片，多个支撑臂呈辐射状分布在叶轮轴周向，支撑臂远离叶轮轴的一端设有导轮且水平延伸至环形支架顶面，支撑臂能以叶轮轴为圆心沿环形支架滑动，所述支撑臂两侧固定有副发电机，副发电机的转子与环形支架的径向同向，转子的端部固定有圆形块，圆形块与环形支架顶面滑动连接，环形支架外侧面固定有延伸至地面的支撑杆，位于最底部的发电组通过轴承与底座连接。本实用新型具有较好的稳定性和抗风性，同时具备多级发电，提高发电效率。

Description

一种滑轨式多级垂直风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种滑轨式多级垂直风力发电装置。

背景技术

地球上的可用资源日渐减少，在环保意识日渐高涨的今日，由于再生能源洁净、低温室气体排放的特性，使得再生能源的利用与发展日渐受到各国的重视。其中，又以太阳能发电与风力发电最受重视。

风力发电机以其叶轮旋转轴的方向区分，有水平轴式和垂直轴式两大类。目前国内外市场上，水平轴式风力发电机还是主流形式。但是，水平轴式风力发电机有很大的不足之处。如：水平轴式风力发电机安装高度高、占用空间大，需要迎风的偏航系统，抗风能力较差，运行时噪音大，起动风速较高(一般3.5米/ 秒以上)。与水平轴式风力发电机相比，垂直轴风力发电机可以适应任何风向，安装高度较低，还可连体布置，占用空间小；另外，重的部件(发电机、变速箱等)安装重心低，整体稳定性、抗风性好；运行时发电机发出的噪音小，同时起动风速低(2米/秒左右)。因此，近年来，垂直轴风力发电机越来越受到人们的重视。

垂直轴风力发电机的叶片旋转速度较慢，通常需要较大的受风面积以获取足够的风的动能，所以叶片的尺寸和重量都比较大，尤其是较大功率的机组。当叶片的高度增大时，叶片的抗风能力变差，需要加大叶片的轴尺寸，还要强化轴的支撑；这样，风叶的重量和制造成本都相应提高，对支撑轴的要求也提高了，安装也较困难，再者，在多层叶片同时转动下，产生的离心力较大，容易对叶轮轴造成损坏。由以上可知：在保证足够的受风面积的条件下，如何确保垂直轴风力发电机的垂直叶片稳定的设置在垂直轴上是较大功率垂直轴风力发电机叶片设计、制造和安装所面临的关键问题，至今还没有较好的解决方案，而且特别在一些岛屿上，由于风力太大，整个装置重量不足容易被吹翻，造成不必要的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滑轨式多级垂直风力发电装置，既能增加整个装置的重量，增强了整个装置的稳定性，抗风性能较好，还能增加发电量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种滑轨式多级垂直风力发电装置，包括底座、环形支架和多组发电组，所述底座和多组发电组设于所述环形支架内，多组所述发电组通过传动箱从下至上依次串接，所述发电组包括多个支撑臂、叶轮轴及固定在支撑臂上的叶片，多个支撑臂呈辐射状分布在叶轮轴周向，支撑臂远离叶轮轴的一端设有导轮且水平延伸至环形支架顶面，支撑臂能以叶轮轴为圆心沿环形支架滑动，所述支撑臂两侧固定有副发电机，副发电机的转子与环形支架的径向同向，转子的端部固定有圆形块，圆形块与环形支架顶面滑动连接，环形支架外侧面固定有延伸至地面的支撑杆，位于最底部的发电组通过轴承与底座连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型的发电装置中主要包括底座、环形支架和多组发电组，所述底座和多组发电组设于所述环形支架内，最底部的发电组通过轴承与底座连接，底座用于稳固各发电组的稳定性，多组所述发电组通过传动箱从下至上依次串接，使得整体占地面积小发电效率高，所述发电组包括多个支撑臂、叶轮轴及固定在支撑臂上的叶片，支撑臂一端与叶轮轴固定连接，多个支撑臂呈辐射状分布在叶轮轴周向，每个支撑臂远离叶轮轴的一端设有导轮且水平延伸至环形支架顶面，所有支撑臂能以叶轮轴为圆心在环形支架上滑动，支撑臂两侧固定有副发电机，增加了整个装置重量，从而增强本实用新型的稳定性和抗风形，副发电机的转子与环形支架的径向同向，转子的端部固定有圆形块，圆形块与环形支架顶面滑动连接，叶片在风力作用下带动支撑臂在环形支架上滑动，支撑臂带动副发电机随着一起转动，从而圆形块与环形支架顶面发生摩擦，带动转子转动，从而实现副发电机发电，还能在风力较大情况下，圆形块与环形支架的摩擦作用能降低支撑臂的转速，在环形支架侧面固定有延伸至地面的支撑杆，支撑杆用于支撑稳固环形支架，支撑臂一端固定在叶轮轴上，支撑臂的另一端通过导轮放置在环形支架上，这样叶片对支撑臂的竖向载荷同时分解到叶轮轴和环形支架上，减少支撑臂的受力强度，进而减少支撑臂因叶片带来的竖向载荷过大发生断裂的风险，支撑臂的受力强度降低了，就可以简化支撑臂的整体结构和降低支撑臂的自重，节约造价成本，再者支撑臂能以叶轮轴为圆心沿环形支架滑动，这样在风力较小时，叶片也能带动支撑臂转动，实现主发电功能，提高支撑臂转动的线速度，进而提高发电效率，通过副发电机和发电机组实现多级发电，增加发电效率，同时支撑臂上的副发电机增加了整个装置的重量，增强了本实用新型的稳定性和抗风性。

进一步地，在任意相邻两支撑臂之间固定有支架，支架上呈扇形均匀分布多个副发电机，副发电机的转子沿环形支架径向，环形支架顶面设有环形的凹槽轨道，导轮和转子端部的圆形块位于凹槽轨道内。

由于采用上述技术方案，支架上分布多个发电机组，进一步增加了整个装置的重量，使得稳定性和抗风性能更优，导轮和圆形块均放置在凹槽轨道内，这样滑动时不易掉落，同时也对导轮和圆形块具有一定的导向性。

进一步地，作为优选技术方案，所述发电组的总层数为至少两层，任意相邻两层发电组上的叶片吸收风能的面方向相反，所述传动箱包括箱体和设置在箱体内的传动装置，所述传动装置外围安装有发电机；相邻两发电组的叶轮轴上分别固定连接有下伞形齿轮和上伞形齿轮，所述上伞形齿轮和下伞形齿轮之间设置有同步伞形齿轮，所述同步伞形齿轮均分别与上伞形齿轮和下伞形齿轮啮合，所述同步伞形齿轮一端穿出箱体与所述发电机的输入端固定连接，若干所述同步伞形齿轮与所述箱体转动连接。

由于采用上述技术方案，所述发电机组的总层数为至少两层以上，由于任意相邻两层发电组上的叶片吸收风能的面方向相反，这样使得相邻两侧发电机组的旋向相反，使得任意方向吹入的风都能够被收集，进一步提高发电机组在各种工况下的适应能力，同时提高了风能向电能的收集与转化效率，达到最大利用风能提高产能的目的，实现发电电流增加，奇数层和偶数层的发电组旋转方向相反，还可以抵消相互对叶轮轴产生的离心力，进而保护叶轮轴不被损坏，延长发电装置的使用寿命，位于顶部的发电组和位于底部的发电组收到的风力大小是不一样的，为了让顶部与顶部的发电组转速一致，各个发电组之间设置了传动箱，由传动箱内的传动装置进行动力的传递，使得位于顶部的发电组与位于底部的发电组之间的转速一致；该传动装置包括了分别设置在相邻两发电组的叶轮轴上的下伞形齿轮和上伞形齿轮，上伞形齿轮和下伞形齿轮之间设置有若干同步伞形齿轮，同步伞形齿轮均分别与上伞形齿轮和下伞形齿轮啮合，同步伞形齿轮一端穿出箱体与发电机的输入端固定连接，若干所述同步伞形齿轮与所述箱体转动连接；在传动箱上的发电机数量与同步伞形齿轮的数量一致，均为多个，避免其中一个发电机损坏之后设备不能正常工作。

进一步地，作为优选技术方案，所述叶片为多个呈几何结构状的叶片，所述叶片与支撑臂接触的一端设有风槽；上下相邻的两发电组的叶片朝向相反设置且垂直固定在支撑臂上，叶片与地面垂直，叶片迎风面的面积沿支撑臂远离叶轮轴的方向逐渐增大。

由于采用上述技术方案，叶片为多个呈几何结构状的叶片，叶片设置成半圆柱筒形，叶片垂直固定在支撑臂上，叶片与地面也是垂直设置，叶片与支撑臂接触的一端设有风槽，这样可以最大化收集风能，提高发电的效率，叶片迎风面的面积沿远离叶轮轴的方向逐渐增大，支撑臂离叶轮轴最远端的位置带动叶轮轴转动所需的动能最小，所以选择该处叶片的迎风面积最大，这样只需要很小的风能叶片就能带动叶轮轴转动，中间较小面积的叶片用于进一步提高叶轮轴的转速，进而提高发电效率，采用迎风面面积不等的叶片，可以降低整体发电组的重量，支撑臂邻近环形支架的一端由于环形支架的作用，承载能力最强，安装迎风面积最大的叶片可以同时实现支撑臂受力优化与发电机发电效率的提高。

进一步地，作为优选技术方案，所述支撑臂为金属材料、高强度的碳纤维材料、高强度的合成树脂材料或高分子合成材料制成。

由于采用上述技术方案，由于环形支架的受力分解，降低了支撑臂的受力强度要求，进而支撑臂可采用金属材料、高强度的碳纤维材料、高强度的合成树脂材料或高分子合成材料制成，有效的降低支撑臂的自身重量和简化其结构，节约了造价成本。

进一步地，作为优选技术方案，所述凹槽轨道表面涂有聚四氟乙烯。

由于采用上述技术方案，轨道表面涂抹有聚四氟乙烯，增强轨道的耐磨性。

进一步地，作为优选技术方案，所述导轮、圆形块与凹槽轨道相匹配，导轮、圆形块为耐磨的合金、金属或者高分子材料。

由于采用上述技术方案，导轮、圆形块为耐磨的合金、金属或者高分子材料，延长导轮和圆形块的使用寿命。

进一步地，作为优选技术方案，所述凹槽轨道与导轮材质相同。

由于采用上述技术方案，凹槽轨道与导轮的材质相同，延长轨道的使用寿命。

进一步地，作为优选技术方案，所述同步伞形齿轮为若干个，所述发电机的数量与所述同步伞形齿轮的数量一致，若干所述同步伞形齿轮均布设置在所述上伞形齿轮和下伞形齿轮之间。

由于采用上述技术方案，设置多个同步伞形齿轮是为了方便安装多个发电机，避免其中一个发电机损坏后导致整个设备不能继续使用。

本实用新型具有的有益效果：

1、通过在支撑臂的两侧固定副发电机或者两支撑臂之间的支架上分布多个副发电机，增加了整个装置的重量，增强了本实用新型的稳定性和抗风性，同时支撑臂滑动过程中，带动副发电机转子上的圆形块在凹槽轨道上摩擦，使得副发电机产生发电，同时，支撑臂带动叶轮轴转动，使得发电机组发电，这样实现了多级发电，发电效率更高。

2、环形支架的支撑受力分解减少了叶轮轴和支撑臂所承载的叶片重量，简化支撑臂的支撑结构，降低了支撑臂自身的重量，进而降低了制造成本，还提高了风能的转换效率，导轮在环形支架上的圆周运动，大大降低风力发电机部件的耗损状况，同时提高了风能向电能的收集与转化效率，由于导轮的作用使得发电机低风速就可以启动，达到最大利用风能提高产能的目的，叶轮轴的受力强度降低了，从而与叶轮轴连接的传动装置之间的挤压将会减少，进而降低了传动部件产生噪音的分呗量。

3、相邻两层的叶片受力方向相反，从而相邻上、下两层发电组的旋转方向相反，使得任意方向吹入的风都能够传动叶轮轴旋转，进一步提高发电机组在各种工况下的适应能力，同时提高了风能向电能的收集与转化效率，达到最大利用风能提高产能的目的，实现发电电流增加，上下相反方向的旋转，还可以抵消相互旋转对叶轮轴产生的离心力，进而保护叶轮轴不被损坏，延长发电装置的使用寿命。

4、多组发电组从下至上依次串接，使得整体装置占地面积小发电效率高，且多组发电组串接降低整个装置的倒塔现象，设有多个发电机，避免其中一个发电机损坏之后设备不能正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为副发电机在支撑臂上的分布图；

图3为发电机与传动箱连接示意图；

图4为凸起型轨道与导轮配合立体结构图；

图5为图4的横截面图；

图6为凹槽型轨道与导轮配合立体结构图；

图7为图6的横截面图；

图8为相邻两层发电组的结构示意图；

图9为实施例2中副发电机在环形支架上分布图；

图10为凸起轨道与副发电机的配合截面图；

图11为凹槽轨道与副发电机的配合截面图；

图12为实施例5的立体结构图；

图13为实施例5中副发电机在环形支架上的分布；

图14为实施例5中副发电机在支撑臂上安装放大图。

附图标记：1、底座；2、环形支架；3发电组；4、传动箱；5、叶轮轴；6、支撑臂；7、叶片；8、箱体；9、传动装置；10、下伞形齿轮；11、上伞形齿轮； 12、同步伞形齿轮；13、发电机；1301-输入端，14、导轮；15、支撑杆；16、轴承；17、风槽；18、凸起轨道；19、凹槽轨道；20、副发电机；21、圆形块； 22、支架，23-从动齿轮，24-主动齿轮，25-连接轴。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

具体的，如图1，2所示，本实用新型的发电装置中主要包括底座1、环形支架2和多组发电组3，所述底座1和多组发电组3设于所述环形支架2内，最底部的发电组3通过轴承16与底座1连接，底座1用于稳固各发电组3的稳定性，多组所述发电组3通过传动箱4从下至上依次串接，使得整体占地面积小发电效率高，所述发电组3包括多个支撑臂6、叶轮轴5及固定在支撑臂6上的叶片7，多个支撑臂6的一端与叶轮轴5固定连接，呈辐射状分布在叶轮轴5周向，每个支撑臂6远离叶轮轴5的一端设有导轮14且水平延伸至环形支架2顶面，所有支撑臂6能以叶轮轴5为圆心在环形支架2上滑动，支撑臂6两侧固定有副发电机，增加了整个装置重量，从而增强本实用新型的稳定性和抗风形，副发电机20的转子与环形支架2的径向同向，转子的端部固定有圆形块，圆形块与环形支架2顶面滑动连接，叶片在风力作用下带动支撑臂6在环形支架2上滑动，支撑臂6带动副发电机20随着一起转动，从而圆形块21与环形支架2顶面发生摩擦，带动转子转动，从而实现副发电机20发电，还能在风力较大情况下，圆形块21与环形支架2的摩擦作用能降低支撑臂6的转速，环形支架2侧面固定有延伸至地面的支撑杆15，支撑杆15用于支撑稳固环形支架2，支撑臂6一端固定在叶轮轴5上，支撑臂6的另一端通过导轮14放置在环形支架2上，这样叶片7对支撑臂6的竖向载荷同时分解到叶轮轴5和环形支架2上，减少支撑臂 6的受力强度，进而减少支撑臂6因叶片带来的竖向载荷过大发生断裂的风险，支撑臂6的受力强度降低了，就可以简化支撑臂6的整体结构和降低支撑臂6的自重，节约造价成本，环形支架2的对支撑臂6竖向受力载荷的分解，降低了支撑臂6的受力强度要求，进而支撑臂6可采用金属材料、高强度的碳纤维材料、高强度的合成树脂材料或高分子合成材料制成，有效的降低支撑臂6的自身重量和简化其结构，节约了造价成本，再者支撑臂6能以叶轮轴5为圆心沿环形支架2滑动，这样在风力较小时，叶片7也能带动支撑臂6转动，实现发电功能，提高支撑臂6转动的线速度，进而提高发电效率。

实施例2

具体的，如图9所示，在任意相邻两支撑臂6之间焊接或者螺栓固定有支架 22，支架22可设为弧形状，支架22上呈扇形均匀分布多个副发电机20，副发电机20通过螺栓固定在支架22上，副发电机20的转子沿环形支架2径向且朝向环形支架2，进一步增加了整个装置的重量，使得装置的稳定性和抗风性能更优，如图4-7，10，11所示，环形支架2顶面设有环形的凹槽轨道19，导轮14 和转子端部的圆形块21位于凹槽轨道19内，这样在滑动过程中，导轮14和圆形块21不易从环形支架2上掉落，在凹槽轨道19表面涂抹有聚四氟乙烯，增强轨道的耐磨性，环形支架2上的轨道还可以设为凸起轨道18，导轮14和圆形块 21与轨道相匹配，凹槽或者凸起形状的轨道可以有效防止导轮14和圆形块21 在滑动过程中滑落环形支架2，当轨道为凸起轨道18时，圆形块21为两个，呈哑铃状连接在一起，卡接在凸起轨道18上，当轨道为凹槽轨道19时，圆形块 21为一个，直接放置在凹槽轨道19内，导轮14和圆形块21均为耐磨的合金、金属或者高分子材料，延长导轮14和圆形块21的使用寿命，轨道与导轮14的材质相同，延长轨道的使用寿命。

实施例3

具体的，如图1所示，所述发电机组3的总层数为至少两层以上，由于任意相邻两层发电组3的旋向相反，使得任意方向吹入的风都能够被收集，进一步提高发电机组3在各种工况下的适应能力，同时提高了风能向电能的收集与转化效率，达到最大利用风能提高产能的目的，实现发电电流增加，相邻两层发电组3 上的叶片7吸收风能的面方向相反，这样相邻两层发电机组3的旋转方向相反，可以抵消两层发电机组3相互旋转对叶轮轴5产生的离心力，进而保护叶轮轴5 不被损坏，延长发电装置的使用寿命，位于顶部的发电组3和位于底部的发电组 3收到的风力大小是不一样的，为了让顶部与顶部的发电组3转速一致，各个发电组3之间设置了传动箱4，由传动箱4内的传动装置9进行动力的传递，使得位于顶部的发电组3与位于底部的发电组3之间的转速一致；该传动装置9包括了分别设置在相邻两发电组3的叶轮轴5上的下伞形齿轮11和上伞形齿轮10，上伞形齿轮10和下伞形齿轮11之间设置有若干同步伞形齿轮12，同步伞形齿轮12均分别与上伞形齿轮10和下伞形齿轮11啮合，同步伞形齿轮12一端穿出箱体8与发电机13的输入端1301固定连接，若干所述同步伞形齿轮12与所述箱体8转动连接；在传动箱4上的发电机13数量与同步伞形齿轮12的数量一致，均为多个，避免其中一个发电机13损坏之后设备不能正常工作。

实施例4

在上述实施例的基础上，如图2、8所示，具体的，叶片7为多个呈几何结构状的叶片7，叶片7设置成半圆柱筒形，叶片7垂直固定在支撑臂6上，叶片 7与地面也是垂直设置，叶片7与支撑臂6接触的一端设有风槽17，这样可以最大化收集风能，提高发电的效率，叶片7迎风面的面积沿远离叶轮轴5的方向逐渐增大，支撑臂6离叶轮轴5最远端的位置带动叶轮轴5转动所需的动能最小，选择该处叶片7的迎风面积最大，这样只需要很小的风能叶片7就能带动叶轮轴 5转动，中间较小迎风面积的叶片7用于进一步提高叶轮轴5的转速，进而提高发电效率，采用迎风面面积不等的叶片7，可以降低发电组3的整体重量，支撑臂6邻近环形支架2的一端由于环形支架2的作用，承载能力最强，安装迎风面积最大的叶片7可以同时实现支撑臂6受力优化与发电机13发电效率的提高。

在上述实施例的基础上，如图3所示，所述同步伞形齿轮12为若干个，所述发电机13的数量与所述同步伞形齿轮12的数量一致，若干所述同步伞形齿轮 12均布设置在所述上伞形齿轮10和下伞形齿轮11之间。

具体的，设置多个同步伞形齿轮12是为了方便安装多个发电机13，避免其中一个发电机13损坏后导致整个设备不能继续使用。

实施例5

如图12-14所示，在本实施例中，副发电机采用另一种安装方式，具体的，在支撑臂6上临近其端部的位置，安装四个副发电机20，分成两组，每组两个副发电机20，两组组副发电机20通过螺栓分别固定连接在支撑臂6上下表面，四个副发电机位于环形支架2内侧，每个副发电机20的转子上固定连接有从动齿轮23，四个从动齿轮23位于同一竖向平面，四个从动齿轮23中心处齿合有一个主动齿轮24，主动齿轮24远离副发电机20的一端固定连接有一根连接轴 25，连接轴25穿过支撑臂6端部向环形支架2外侧延伸，连接轴25与支撑臂6 之间转动连接，连接轴25远离副发电机20的一端与导轮14固定连接，这样在实际应用中，支撑臂6在叶片7受风力作用下开始转动，导轮14在凹槽轨道19 上发生转动，带动连接轴25发生转动，连接轴25带动主动齿轮24发生转动，主动齿轮24驱动四个从动齿轮23发生转动，从动齿轮23驱动相应的副发电机 20的转子发生转动，进而实现发电，本实施例中，只是改变了副发电机20的安装位置，由外挂变成内置式，并结合齿轮传动，同样增加了整个装置的重量，使得整个装置在抗风性能上得到加强，齿轮传动也能对支撑力臂起到减速作用。

具体工作原理：一级发电：多组发电组3从下至上依次串接，使得整体装置占地面积小发电效率高；位于顶部的发电组3和位于底部的发电组3收到的风力大小是不一样的，为了让顶部与顶部的发电组3转速一致，各个发电组3之间设置了传动箱4，由传动箱4内的传动装置9进行动力的传递，且传动箱4上设有多个发电机13，避免其中一个发电机13损坏之后设备不能正常工作；支撑臂6 在导轮14的作用下，沿着环形支架2做圆周运动，从而带动叶轮轴5转动，通过上、下的伞形齿轮带动同步伞形齿轮12转动，进而带动发电机13输入端1301 转动切割发电机13内部的磁场，进行发电，支撑臂6由于环形支架2的作用，分解了支撑臂6的竖向载荷受力强度，使得支撑臂6的结构得到简化进而重量降低，减少断裂的风险，同时在发电过程中相邻两发电组3的叶片7转动方向相反，使得任意方向吹入的风都能够传动到叶轮轴5上，进而使得叶轮轴5旋转，进一步提高发电组3在各种工况下的适应能力，上下相邻两侧发电组3旋转方向相反可以有效抵消对叶轮轴5的离心力，减小对叶轮轴5的损伤。

二级发电：通过在支撑臂6的两侧固定副发电机20或者两支撑臂6之间的支架22上分布多个副发电机20，增加了整个装置的重量，增强了本实用新型的稳定性和抗风性，同时支撑臂6滑动过程中，带动副发电机20转子上的圆形块 21在凹槽轨道19上摩擦，使得副发电机20产生发电，这样实现了多级发电，发电效率更高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种滑轨式多级垂直风力发电装置，包括底座(1)、环形支架(2)和多组发电组(3)，所述底座(1)和多组发电组(3)设于所述环形支架(2)内，多组所述发电组(3)通过传动箱(4)从下至上依次串接，其特征在于，所述发电组(3)包括多个支撑臂(6)、叶轮轴(5)及固定在支撑臂(6)上的叶片(7)，多个支撑臂(6)呈辐射状分布在叶轮轴(5)周向，支撑臂(6)远离叶轮轴(5)的一端设有导轮(14)且水平延伸至环形支架(2)顶面，支撑臂(6)能以叶轮轴(5)为圆心沿环形支架(2)滑动，所述支撑臂(6)两侧固定有副发电机，副发电机(20)的转子与环形支架(2)的径向同向，转子的端部固定有圆形块(21)，圆形块(21)与环形支架(2)顶面滑动连接，环形支架(2)外侧面固定有延伸至地面的支撑杆(15)，位于最底部的发电组(3)通过轴承(16)与底座(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，任意相邻两支撑臂(6)之间固定有支架(22)，支架(22)上呈扇形均匀分布多个副发电机(20)，副发电机(20)的转子沿环形支架(2)径向，环形支架(2)顶面设有环形的凹槽轨道(19)，导轮(14)和转子端部的圆形块(21)位于凹槽轨道(19)内。

3.根据权利要求1所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，所述发电组(3)的总层数为至少两层，任意相邻两层发电组(3)上的叶片(7)吸收风能的面相反，所述传动箱(4)包括箱体(8)和设置在箱体(8)内的传动装置(9)，所述传动装置(9)外围安装有发电机(13)；相邻两发电组(3)的叶轮轴(5)上分别固定连接有下伞形齿轮(11)和上伞形齿轮(10)，所述上伞形齿轮(10)和下伞形齿轮(11)之间设置有同步伞形齿轮(12)，所述同步伞形齿轮(12)均分别与上伞形齿轮(10)和下伞形齿轮(11)啮合，所述同步伞形齿轮(12)一端穿出箱体(8)与所述发电机(13)的输入端(1301)固定连接，若干所述同步伞形齿轮(12)与所述箱体(8)转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，所述叶片(7)为多个呈几何结构状的叶片(7)，所述叶片(7)与支撑臂(6)接触的一端设有风槽(17)；上下相邻的两发电组(3)的叶片(7)朝向相反设置且垂直固定在支撑臂(6)上，叶片(7)与地面垂直，叶片(7)的迎风面的面积沿远离叶轮轴(5)的方向逐渐减增大。

5.根据权利要求1所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，所述支撑臂(6)为高强度的金属材料、高强度的碳纤维材料、高强度的合成树脂材料或高分子合成材料制成。

6.根据权利要求2所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，所述凹槽轨道(19)表面涂有聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，所述导轮(14)、圆形块(21)与凹槽轨道(19)相匹配，导轮(14)、圆形块(21)均为耐磨的合金、金属或者高分子材料。

8.根据权利要求6所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，所述凹槽轨道(19)与导轮(14)材质相同。

9.根据权利要求3所述的一种滑轨式多级垂直风力发电装置，其特征在于，所述同步伞形齿轮(12)为若干个，所述发电机(13)的数量与所述同步伞形齿轮(12)的数量一致，若干所述同步伞形齿轮(12)均布设置在所述上伞形齿轮(10)和下伞形齿轮(11)之间。

Images