CN214118382U - 一种风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风力发电机。该技术方案对设备的风轮构造加以改进，使其对能够利用竖直方向上的气流分量。具体来看，本实用新型利用底座及支柱承载支架，在支架的上下两侧分别固定顶杆和底托，顶杆和底托分别装载轴承，并利用轴承承载转轴；竖直的转轴上同时设置一组轴向扇叶和一组周向扇叶，能同时利用气流的竖直分量和水平分量驱动转轴旋转；在此基础上，地下浅层设置腔体并内置发电机，转轴向下伸入腔体中与发电机传动，从而驱动发电机发电。在此基础上，本实用新型可设置多组支架以提高风能利用率，多组支架之间可利用连接板予以固定，保证了结构的稳定性。与常规风力发电机相比，本实用新型的动力来源得到扩展，具有良好的推广前景。

Description

一种风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机。

背景技术

风能是一种清洁可再生的能源，其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10⁹MW，其中可利用的风能为2×10⁷MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。现有技术中的风力发电装置普遍包括风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电等模块，风力发电机组又包括风轮、发电机、叶片、轮毂、加固件等组成；其原理是以叶片受风力旋转，进而驱动发电机产生电能。

现有技术中，常规风力发电机只能利用水平方向的风能，而对于竖直方向的气流运动，往往无法驱动风轮旋转，因而很难得到利用。虽然水平方向的气流运动是风能的主要形式，但需要明确的是，近地气流受地貌、热空气密度差等因素的影响往往具有一定的倾斜度，因此，其竖直方向上的分量实质上未得到有效利用。

发明内容

本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种风力发电机，以解决常规风力发电机无法利用竖直方向气流能量的技术问题。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种风力发电机，包括底座，支柱，支架，顶杆，连接架，底托，轴承，转轴，第一扇叶，第二扇叶，腔体，发电机，第一通孔，其中，底座固定连接在地面上，在底座的上端竖直的固定连接有支柱，在支柱上固定连接有支架，在支架的顶部固定连接有顶杆，在支架与顶杆之间固定连接有连接架，在支架的下端固定连接有底托，在顶杆的下端和底托的上端分别设置有轴承，两个轴承位于同一条竖直的直线上，在两个轴承上连接有转轴，在转轴上自上而下间隔固定连接有若干第一扇叶，在若干第一扇叶之间固定连接有若干第二扇叶，在地面中设置有腔体，在腔体中内置有发电机，转轴与发电机的主轴传动连接，在支架上开设有若干第一通孔。

作为优选，支架有若干个，在若干支架之间固定连接有若干连接板，若干连接板自上而下间隔排列，连接板水平。

作为优选，在连接板上开设有若干第二通孔。

作为优选，支架呈柱面形状，转轴、第一扇叶、第二扇叶均位于支架的内侧。

作为优选，地钉贯穿底座并锚固在地面中，所述地钉的钉帽顶压在底座的上端。

在以上技术方案中，底座用于起到基础承载作用，使本实用新型稳定的矗立于地面上；支柱用于支撑固定支架；支架用于承载顶杆和底托；连接架用于对顶杆起到结构加强作用，确保其在支架上端稳定；顶杆和底托分别用于设置轴承；轴承用于承载转轴；转轴上的第一扇叶轴线竖直，用于接受竖直方向气流驱动；第二扇叶为内端面与外端面曲率不同的板状物，形状类似机翼，当气流流经其内外端面时，由于内外端面曲率不同从而产生压差(与飞机机翼产生升力的原理相同)，进而产生由外向内的推力，在此基础上，应确保转轴与第二扇叶之间的公垂线，与第二扇叶外端面的垂线具有一定夹角，从而使上述由外向内的推力产生转矩，驱动转轴旋转，从而使水平方向的气流能量得以利用；基于第二扇叶和第一扇叶对风能的利用，驱动转轴旋转，转轴用于将旋转动力作用于发电机；腔体用于容纳发电机，避免其暴露在外界环境中；发电机为常规构造，用于接受转轴驱动而产生电能；第一通孔用于供气流流通，以缓解支架对气流的阻挡作用。

在优选技术方案中，可在支柱上同时设置多组支架，此时可利用连接板对各支架起到支撑、连接作用；连接板宜开设第二通孔，以缓解连接板对气流的阻挡作用。

本实用新型提供了一种风力发电机。该技术方案对设备的风轮构造加以改进，使其对能够利用竖直方向上的气流分量。具体来看，本实用新型利用底座及支柱承载支架，在支架的上下两侧分别固定顶杆和底托，顶杆和底托分别装载轴承，并利用轴承承载转轴；竖直的转轴上同时设置一组轴向扇叶和一组周向扇叶，能同时利用气流的竖直分量和水平分量驱动转轴旋转；在此基础上，地下浅层设置腔体并内置发电机，转轴向下伸入腔体中与发电机传动，从而驱动发电机发电。在此基础上，本实用新型可设置多组支架以提高风能利用率，多组支架之间可利用连接板予以固定，保证了结构的稳定性。与常规风力发电机相比，本实用新型的动力来源得到扩展，具有良好的推广前景。

附图说明

图1是本实用新型整体的主视图；

图2是本实用新型地上部分的立体图；

图3是本实用新型中，支柱、支架、顶杆等部分的立体图；

图4是本实用新型中，转轴、第一扇叶、第二扇叶的立体图；

图中：

1、底座 2、支柱 3、支架 4、顶杆

5、连接架 6、底托 7、轴承 8、转轴

9、第一扇叶 10、第二扇叶 11、腔体 12、发电机

13、第一通孔 14、连接板 15、第二通孔。

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种风力发电机，如图1～4所示，包括底座1，支柱2，支架3，顶杆4，连接架5，底托6，轴承7，转轴8，第一扇叶9，第二扇叶10，腔体11，发电机12，第一通孔13，其中，底座1固定连接在地面上，在底座1的上端竖直的固定连接有支柱2，在支柱2上固定连接有支架3，在支架3的顶部固定连接有顶杆4，在支架3与顶杆4之间固定连接有连接架5，在支架3的下端固定连接有底托6，在顶杆4的下端和底托6的上端分别设置有轴承7，两个轴承7位于同一条竖直的直线上，在两个轴承7上连接有转轴8，在转轴8上自上而下间隔固定连接有若干第一扇叶9，在若干第一扇叶9之间固定连接有若干第二扇叶10，在地面中设置有腔体11，在腔体11中内置有发电机12，转轴8与发电机12的主轴传动连接，在支架3上开设有若干第一通孔13。

该装置的结构特点如下：底座1用于起到基础承载作用，使本实用新型稳定的矗立于地面上；支柱2用于支撑固定支架3；支架3用于承载顶杆4和底托6；连接架5用于对顶杆4起到结构加强作用，确保其在支架3上端稳定；顶杆4和底托6分别用于设置轴承7；轴承7用于承载转轴8；转轴8上的第一扇叶9轴线竖直，用于接受竖直方向气流驱动；第二扇叶10为内端面与外端面曲率不同的板状物，形状类似机翼，当气流流经其内外端面时，由于内外端面曲率不同从而产生压差(与飞机机翼产生升力的原理相同)，进而产生由外向内的推力，在此基础上，应确保转轴8与第二扇叶10之间的公垂线，与第二扇叶10外端面的垂线具有一定夹角，从而使上述由外向内的推力产生转矩，驱动转轴8旋转，从而使水平方向的气流能量得以利用；基于第二扇叶10和第一扇叶9对风能的利用，驱动转轴8旋转，转轴8用于将旋转动力作用于发电机12；腔体11用于容纳发电机12，避免其暴露在外界环境中；发电机12为常规构造，用于接受转轴8驱动而产生电能；第一通孔13用于供气流流通，以缓解支架3对气流的阻挡作用。

实施例2

一种风力发电机，如图1～4所示，包括底座1，支柱2，支架3，顶杆4，连接架5，底托6，轴承7，转轴8，第一扇叶9，第二扇叶10，腔体11，发电机12，第一通孔13，其中，底座1固定连接在地面上，在底座1的上端竖直的固定连接有支柱2，在支柱2上固定连接有支架3，在支架3的顶部固定连接有顶杆4，在支架3与顶杆4之间固定连接有连接架5，在支架3的下端固定连接有底托6，在顶杆4的下端和底托6的上端分别设置有轴承7，两个轴承7位于同一条竖直的直线上，在两个轴承7上连接有转轴8，在转轴8上自上而下间隔固定连接有若干第一扇叶9，在若干第一扇叶9之间固定连接有若干第二扇叶10，在地面中设置有腔体11，在腔体11中内置有发电机12，转轴8与发电机12的主轴传动连接，在支架3上开设有若干第一通孔13。

其中，支架3有若干个，在若干支架3之间固定连接有若干连接板14，若干连接板14自上而下间隔排列，连接板14水平。在连接板14上开设有若干第二通孔15。支架3呈柱面形状，转轴8、第一扇叶9、第二扇叶10均位于支架3的内侧。地钉贯穿底座1并锚固在地面中，所述地钉的钉帽顶压在底座1的上端。在以上技术方案中，在支柱2上同时设置了多组支架3，在此基础上利用连接板14对各支架3起到支撑、连接作用；连接板14上开设第二通孔15，以缓解连接板14对气流的阻挡作用。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风力发电机，其特征在于包括底座(1)，支柱(2)，支架(3)，顶杆(4)，连接架(5)，底托(6)，轴承(7)，转轴(8)，第一扇叶(9)，第二扇叶(10)，腔体(11)，发电机(12)，第一通孔(13)，其中，底座(1)固定连接在地面上，在底座(1)的上端竖直的固定连接有支柱(2)，在支柱(2)上固定连接有支架(3)，在支架(3)的顶部固定连接有顶杆(4)，在支架(3)与顶杆(4)之间固定连接有连接架(5)，在支架(3)的下端固定连接有底托(6)，在顶杆(4)的下端和底托(6)的上端分别设置有轴承(7)，两个轴承(7)位于同一条竖直的直线上，在两个轴承(7)上连接有转轴(8)，在转轴(8)上自上而下间隔固定连接有若干第一扇叶(9)，在若干第一扇叶(9)之间固定连接有若干第二扇叶(10)，在地面中设置有腔体(11)，在腔体(11)中内置有发电机(12)，转轴(8)与发电机(12)的主轴传动连接，在支架(3)上开设有若干第一通孔(13)。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于，支架(3)有若干个，在若干支架(3)之间固定连接有若干连接板(14)，若干连接板(14)自上而下间隔排列，连接板(14)水平。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机，其特征在于，在连接板(14)上开设有若干第二通孔(15)。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于，支架(3)呈柱面形状，转轴(8)、第一扇叶(9)、第二扇叶(10)均位于支架(3)的内侧。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于，地钉贯穿底座(1)并锚固在地面中，所述地钉的钉帽顶压在底座(1)的上端。

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