CN218991779U - 一种垂直轴风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直轴风力发电装置，包括固定架以及转动连接于固定架上的扇叶机构；扇叶机构的输出端连接有发电机构；扇叶机构包括输出轴、支架和扇叶；输出轴转动连接于固定架上；支架固定于输出轴上；支架周向均布有若干固定臂，并且每个固定臂的外端均转动连接有扇叶。本实用新型在支架上对应每个扇叶均设有一个限制对应扇叶在0～90°角度摆动的限位组件，通过限位组件在扇叶进行限制，当风吹过扇叶时，在风向上不做功扇叶自然与风向平行，从而避免了扇叶之间在做功上的互相干涉，扇叶无论正反面迎风都做功，不做功的扇叶自然与风向平行阻力几乎为零，在风力较小的情况下垂直轴也能够具有较高的转速，提高了垂直轴的转速，提高了发电效率。

Description

一种垂直轴风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种垂直轴风力发电装置。

背景技术

随着全球化学能源的日益枯竭，风力发电越来越受到人们的重视，垂直轴风力发电机具有风能利用率高，启动风速低的优点有着广泛的应用前景。目前，现有的垂直轴的扇叶在运转时，当风吹过扇叶时，由于没有对扇叶摆动的限制，两侧的扇叶会产生较大的干涉，导致垂直轴转速降低，发电效率低下。

因此，有必要设计一种垂直轴风力发电装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供针对现有技术中扇叶之间产生较大干涉导致发电效率低下的问题而提出一种垂直轴风力发电装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种垂直轴风力发电装置，包括固定架以及转动连接于固定架上的扇叶机构；所述扇叶机构的输出端连接有发电机构；所述扇叶机构包括输出轴、支架和扇叶；所述输出轴转动连接于固定架上；所述支架固定于输出轴上；所述支架周向均布有若干固定臂，并且每个固定臂的外端均转动连接有所述扇叶；所述支架上对应每个扇叶均设有一个限制对应扇叶在0～90°角度摆动的限位组件。

所述扇叶机构沿竖直方向均布有多个，相邻的两个扇叶机构的输出轴之间卡接，并且其卡接处套设有用于固定相邻的两个输出轴的固定套；所述发电机构与最下方的扇叶机构的输出轴固定连接。

所述输出轴上套设有承重轴承；所述承重轴承的外圈与固定架固定连接，内圈与输出轴固定连接。

所述发电机构包括变速箱和发电机；所述变速箱的输入轴与输出轴固定连接；所述变速箱的输出轴与发电机的输入轴固定连接。

所述扇叶通过合页轴承与固定臂转动连接。

所述限位组件包括限位软绳；所述限位软绳的一端与扇叶的外端相连，另一端与相邻的固定臂的外端相连。

所述限位软绳的两端分别通过U型轴承滑轮与扇叶和固定臂相连。

所述限位软绳为钢丝软绳或无弹性软绳。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型在支架上对应每个扇叶均设有一个限制对应扇叶在0～90°角度摆动的限位组件，通过限位组件在扇叶进行限制，当风吹过扇叶时，在风向上不做功扇叶自然与风向平行，从而避免了扇叶之间在做功上的互相干涉，同时在风力较小的情况下垂直轴也能够具有较高的转速，提高了垂直轴的转速，提高了发电效率。

(2)本实用新型设置了多个扇叶机构，能够进一步提高垂直轴的转速，进一步提高了发电效率。

(3)本实用新型在输出轴上套设有承重轴承，在保证输出轴安装的稳定性，还不会干扰其转动的稳定性。

(4)本实用新型设置了变速箱，在风力较小的情况，能够加速发电机的旋转，从而进一步保证了发电效率。

(5)本实用新型的扇叶通过合页轴承与固定臂转动连接，不仅保证了扇叶安装的稳定性，而且保证了扇叶转动的流畅性。

(6)本实用新型的限位组件采用限位软绳，不仅结构简单，而且易于安装，使用成本较低。

(7)本实用新型在限位软绳的两端设置了U型轴承滑轮，以减小限位软绳与扇叶以及固定臂之间的摩擦，从而提高了限位软绳的使用寿命。

(8)本实用新型的限位软绳采用钢丝软绳，强度可靠，进一步提高了其使用寿命。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的剖视图。

图3为图2中A处的连接结构示意图。

图4为本实用新型扇叶机构的结构示意图。

图5本实用新型的扇叶接触风的初始状态示意图。

图6为本实用新型的两个扇叶与风向平行时的状态结构示意图。

附图中的标号为：

固定架1、扇叶机构2、输出轴2-1、支架2-2、扇叶2-3、固定臂2-4、固定套2-5、承重轴承2-6、发电机构3、变速箱3-1、发电机3-2、限位组件4。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图6，本实施例的一种垂直轴风力发电装置，包括固定架1以及转动连接于固定架1上的扇叶机构2；所述扇叶机构2的输出端连接有发电机构3；所述扇叶机构2包括输出轴2-1、支架2-2和扇叶2-3；所述输出轴2-1转动连接于固定架1上；所述支架2-2固定于输出轴2-1上；所述支架2-2周向均布有若干固定臂2-4，并且每个固定臂2-4的外端均转动连接有所述扇叶2-3；所述支架2-2上对应每个扇叶2-3均设有一个限制对应扇叶2-3在0～90°角度摆动的限位组件4。

进一步的，为了提高发电效率，所述扇叶机构2沿竖直方向均布有多个，相邻的两个扇叶机构2的输出轴2-1之间卡接，并且其卡接处套设有用于固定相邻的两个输出轴2-1的固定套2-5；所述发电机构3与最下方的扇叶机构2的输出轴2-1固定连接。

进一步的，为了保证输出轴2-1安装的稳定性，以及转动的稳定性，所述输出轴2-1上套设有承重轴承2-6；所述承重轴承2-6的外圈与固定架1固定连接，内圈与输出轴2-1固定连接。

进一步的，所述发电机构3包括变速箱3-1和发电机3-2；所述变速箱3-1的输入轴与输出轴2-1固定连接；所述变速箱3-1的输出轴2-1与发电机3-2的输入轴固定连接，在风力较小的情况，能够加速发电机3-2的旋转，从而进一步保证了发电效率。

进一步的，为了保证扇叶2-3转动的稳定性，以及流畅性，所述扇叶2-3通过合页轴承与固定臂2-4转动连接。

进一步的，所述限位组件4包括限位软绳；所述限位软绳的一端与扇叶2-3的外端相连，另一端与相邻的固定臂2-4的外端相连，不仅结构简单，而且易于安装，使用成本较低。

进一步的，所述限位软绳的两端分别通过U型轴承滑轮与扇叶2-3和固定臂2-4相连，以减小限位软绳与扇叶2-3以及固定臂2-4之间的摩擦，从而提高了限位软绳的使用寿命。

作为优选，所述限位软绳为钢丝软绳或无弹性软绳，强度可靠，进一步提高了其使用寿命。

本实施例的工作原理：当风吹过扇叶2-3时，如果一侧扇叶2-3成90°角迎风时获取风能最大，相对应的另一侧扇叶2-3与风向平行没有阻力；当扇叶与风向成45°角时，有三个扇叶2-3产生推力，其中两个扇叶2-3正面成45°角迎风产生推力，第三个扇叶2-3背面45°角迎风也产生推力，第四个扇叶2-3与风向平行不产生阻力，总之，在这个装置中无论扇叶2-3正反面迎风都能做功，阻力几乎为零，这样就提高了发电效率。

本实施例的垂直轴风力发电装置在支架2-2上对应每个扇叶2-3均设有一个限制对应扇叶2-3在0～90°角度摆动的限位组件4，通过限位组件4在扇叶2-3进行限制，当风吹过扇叶2-3时，在风向上不做功扇叶2-3自然与风向平行，从而避免了扇叶2-3之间在做功上的互相干涉，同时在风力较小的情况下垂直轴也能够具有较高的转速，提高了垂直轴的转速，提高了发电效率，比一般的风力发电增大30％，而且制造成本较低，而且安装较为方便，可以一节一节安装，在安装时，每层的扇叶机构2的扇叶2-3错位设置，可根据具体层数等均分布，可以使得输出轴2-1转速更加均匀。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：包括固定架(1)以及转动连接于固定架(1)上的扇叶机构(2)；所述扇叶机构(2)的输出端连接有发电机构(3)；所述扇叶机构(2)包括输出轴(2-1)、支架(2-2)和扇叶(2-3)；所述输出轴(2-1)转动连接于固定架(1)上；所述支架(2-2)固定于输出轴(2-1)上；所述支架(2-2)周向均布有若干固定臂(2-4)，并且每个固定臂(2-4)的外端均转动连接有所述扇叶(2-3)；所述支架(2-2)上对应每个扇叶(2-3)均设有一个限制对应扇叶(2-3)在0～90°角度摆动的限位组件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述扇叶机构(2)沿竖直方向均布有多个，相邻的两个扇叶机构(2)的输出轴(2-1)之间卡接，并且其卡接处套设有用于固定相邻的两个输出轴(2-1)的固定套(2-5)；所述发电机构(3)与最下方的扇叶机构(2)的输出轴(2-1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述输出轴(2-1)上套设有承重轴承(2-6)；所述承重轴承(2-6)的外圈与固定架(1)固定连接，内圈与输出轴(2-1)固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述发电机构(3)包括变速箱(3-1)和发电机(3-2)；所述变速箱(3-1)的输入轴与输出轴(2-1)固定连接；所述变速箱(3-1)的输出轴(2-1)与发电机(3-2)的输入轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述扇叶(2-3)通过合页轴承与固定臂(2-4)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述限位组件(4)包括限位软绳；所述限位软绳的一端与扇叶(2-3)的外端相连，另一端与相邻的固定臂(2-4)的外端相连。

7.根据权利要求6所述的一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述限位软绳的两端分别通过U型轴承滑轮与扇叶(2-3)和固定臂(2-4)相连。

8.根据权利要求6或7所述的一种垂直轴风力发电装置，其特征在于：所述限位软绳为钢丝软绳或无弹性软绳。

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