CN217002137U - 风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风力发电装置，包括风车和与所述风车传动连接的发电机，所述风车包括立柱、设置于所述立柱上的叶轮以及穿设于所述立柱中的传动轴，所述叶轮和所述传动轴同轴设置，所述传动轴传动连接所述叶轮和所述发电机的转子使得所述转子能够在所述叶轮的驱动下转动，本实用新型风力发电装置采用传动轴在叶轮和发电机之间进行动力传输，在转动的过程中稳定性、传动效率高，传动轴的使用寿命长，整体上更为简单高效。

Description

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，特别是涉及一种风力发电装置。

背景技术

风是无公害能源之一，而且它取之不尽，用之不竭，对于沿海岛屿、草原牧区、山区、高原等多风地域，因地制宜地利用风力发电大有可为。

风力发电的基本原理是利用风力带动风车旋转，将风的动能转变成机械动能，再通过风车驱动发电机的转子转动，在线圈中产生感应电动势将机械能转化为电能。然而，现有风力发电设备中，风车到发电机的传动存在结构复杂、效率低下等问题，使得风力发电的效果大打折扣，有待进一步改进。

发明内容

有鉴于此，提供一种简单高效的风力发电装置。

一种风力发电装置，包括风车和与所述风车传动连接的发电机，所述风车包括立柱、设置于所述立柱上的叶轮以及穿设于所述立柱中的传动轴，所述叶轮和所述传动轴同轴设置，所述传动轴传动连接所述叶轮和所述发电机的转子使得所述转子能够在所述叶轮的驱动下转动。

进一步地，所述传动轴竖直设置，其顶端通过一连接头与所述叶轮连接。

进一步地，所述连接头包括相对的内端和外端，所述内端形成连接孔与所述传动轴的顶端相插接；所述叶轮包括轮毂和环绕所述轮毂设置的叶片，所述轮毂形成枢接孔与所述连接头的外端相插接。

进一步地，所述连接头还包括位于所述内端和外端之间的支撑部，所述轮毂叠置于所述支撑部上并与所述支撑部固定连接。

进一步地，还包括固定所述风力发电装置的底座，所述传动轴的底端通过另一连接头与所述底座连接。

进一步地，所述另一连接头包括相对的内端、外端以及位于所述内端和外端之间的支撑部，所述内端形成连接孔与所述传动轴的底端相插接，所述外端与所述底座相插接，所述支撑部夹置于所述底座和所述立柱的底端之间。

进一步地，所述立柱的两端分别设置有接头，所述接头内设置有轴承，所述连接头的内端可转动地与所述轴承相插接。

进一步地，所述传动轴为钢丝软轴，直径为20mm。

相较于现有技术，本实用新型风力发电装置采用传动轴在叶轮和发电机之间进行动力传输，传动轴竖直设置于立柱中并与立柱顶端的叶轮同轴设置，在转动的过程中稳定性、传动效率高，传动轴的使用寿命长，整体上更为简单高效。

附图说明

图1为本实用新型风力发电装置一实施例的结构示意图。

图2为图1所示风力发电装置的侧视图。

图3为图2沿III-III线的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本实用新型的一个或多个实施例，以使得本实用新型所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

本实用新型附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供一种风力发电装置，优选地应用于沿海岛屿、草原牧区、山区、高原等多风地域。图1-3所示为本实用新型风力发电装置的一具体实施例，所示风力发电装置包括风车100和与风车100传动连接的发电机(图未示)。

风车100包括底座10、立柱20以及叶轮30，其中底座10用于将整个风车100固定在地面上，图示中底座10设置有多个固定孔，通过固定钉，如螺钉、铆钉等与地下的固定桩连接；立柱20固定设置于底座10上，根据不同的应用环境立柱20可以有不同的高度，在一具体实施例中立柱20的高度为5～6米。较佳地，立柱20的中部铰接有多根支撑杆22，支撑杆22环绕立柱20的周向均匀间隔分布，数量优选地为3个。风车100在安装至地面后，每一支撑杆22的底端与地面固定连接并与底座10间隔一定距离，使得支撑杆22与立柱20呈角度设置，如此支撑杆22对立柱20形成稳定的三角支撑，避免风力过大导致立柱20倾斜甚至倾倒。

如图3所示，立柱20为中空的竖直杆状结构，中央穿设一竖直的传动轴40。传动轴40优选地为钢丝软轴，直径远小于立柱20的内径，在一具体实施例中传动轴40的直径在20毫米左右。传动轴40的两端分别设置有连接头42，连接头42包括相对的内端44和外端46，其中内端44插接于立柱20中，其中央形成有连接孔45与传动轴40的端部插接相连；位于立柱20顶端的连接头42的外端46与叶轮30插接相连、位于立柱20底端的连接头42的外端46与底座10插接相连。图示实施例中，连接头42还包括形成于内端44和外端46之间的支撑部48，支撑部48的外径大于内端44和外端46，夹置于立柱20和底座10/叶轮30之间，使得立柱20与叶轮30、底座10在轴向上隔开。

叶轮30可转动地安装于立柱20上，包括轮毂32和环绕轮毂32设置的多个叶片34，在一具体实施例中叶轮30的直径在3米左右。轮毂32的中央形成枢接孔36，立柱20顶端的连接头42的外端46插接于枢接孔36中，使得叶轮30和连接头42、传动轴40保持同轴设置。较佳地，轮毂32叠置于立柱20顶端的连接头42的支撑部48上，支撑部48和轮毂32形成有相对应的固定孔，通过固定钉等将轮毂32和支撑部48固定连接，使得叶轮30能够驱动立柱20顶端的连接头42同步转动。传动轴40的两端与连接头42的内端44通过焊接、键合、等方式固定连接，如此立柱20顶端的连接头42的转动能够通过传动轴40传递至立柱20底端的连接头42。

较佳地，立柱20的底端和顶端分别设置有接头24，接头24的中央内凹形成轴承孔26，轴承孔26内设置有轴承28，连接头42的内端44可转动地插接于轴承28中，轴承28优选地为滚珠轴承、滑动轴承等，有效减小相对转动时的摩擦。本实用新型在立柱20的两端设置轴承28，可以在传动轴40两端形成较好的支撑，使得传动轴40的转动更为平稳、摩擦损耗更小、传动效率更好。在其它实施例中，根据传动轴40的长度，可以在其中部位置设置一个或多个轴承28，避免传动轴40过长而影响转动的平稳性。

立柱20底端的连接头42与发电机的转子传动连接，两者之间可以设置有传动机构，如齿轮箱等，使得叶轮30能够通过传动轴40驱动发电机的转子转动。发电机可以是现有结构，其转子在转动的过程中切割磁力线而使得线圈中产生感应电动势，完成风力到电力的转换。较佳地，发电机的输出端连接有升压、降压电路，使得发电机能够提供恒电压输出，避免环境风力大小变化或者风俗过低等导致输出电压不稳，影响负载的使用安全。在一些实施例中，发电机的输出端也可以与电池等储能设备连接，此时发电机可以根据电池的充电特性调节输出，比如具备锂电池的先限制电流后限制电压的输出。

本实用新型风力发电设备采用传动轴40在叶轮30和发电机之间进行动力传输，传动轴40竖直设置于立柱20中并与立柱20顶端的叶轮30同轴设置，使得传动轴40、叶轮30等的装配更为简单方便，同时装配后风车100整体上为轴对称结构，稳定性更好；另外，传动轴40为竖直结构无需任何折弯，在转动的过程中稳定性更好，可以有效保证传动效率和传动轴40的使用寿命，整体上更为简单高效。应当理解地，在一些实施例中，传动轴40也可以是刚性轴，只要能实现高效的动力传输即可。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种风力发电装置，包括风车和与所述风车传动连接的发电机，其特征在于，所述风车包括立柱、设置于所述立柱上的叶轮以及穿设于所述立柱中的传动轴，所述叶轮和所述传动轴同轴设置，所述传动轴为钢丝软轴、顶端固定连接有连接头，所述叶轮与所述连接头固定连接，所述传动轴传动连接所述叶轮和所述发电机的转子使得所述转子能够在所述叶轮的驱动下转动。

2.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述传动轴竖直设置于所述立柱中。

3.如权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于，所述连接头包括相对的内端和外端，所述内端插接于所述立柱中、所述外端伸出所述立柱之外，所述内端形成连接孔与所述传动轴的顶端相插接；所述叶轮包括轮毂和环绕所述轮毂设置的叶片，所述轮毂形成枢接孔与所述连接头的外端相插接。

4.如权利要求3所述的风力发电装置，其特征在于，所述连接头还包括位于所述内端和外端之间的支撑部，所述支撑部的外径大于所述内端和外端的外径，所述轮毂叠置于所述支撑部上。

5.如权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于，还包括固定所述风力发电装置的底座，所述传动轴的底端通过另一连接头与所述底座连接。

6.如权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于，所述另一连接头包括相对的内端、外端以及位于所述内端和外端之间的支撑部，所述另一连接头的内端插接于所述立柱中并形成连接孔与所述传动轴的底端相插接，所述另一连接头的外端与所述底座相插接，所述支撑部夹置于所述底座和所述立柱的底端之间。

7.如权利要求3或6所述的风力发电装置，其特征在于，所述立柱的两端分别设置有接头，每一所述接头内设置有轴承，所述连接头的内端可转动地与所述轴承相插接。

8.如权利要求1-6任一项所述的风力发电装置，其特征在于，所述传动轴的直径为20mm。

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