專利名稱：垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
目前已有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有兩種， 一種為水平軸式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組， 一種為垂直軸式 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。水平軸式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪圍繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其發(fā)電機(jī)需要安裝在很 高處，所以安裝、維修很困難，同時(shí)，水平軸式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的頁(yè)片需懸臂安裝，所以易 折損，壽命短，此外，水平軸式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能使用拉緊裝置，所以抗風(fēng)能力差，并且 水平軸式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還需有迎風(fēng)控制裝置，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障多，造價(jià)高；垂直軸式 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也有許多問題，根據(jù)風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)聯(lián)合工作特性，需有限速、限流等保護(hù)裝 置，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障多，造價(jià)高，同時(shí)，垂直軸式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的頁(yè)片的結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制造難度大，易折損，壽命短。此外，已有的這兩種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均裝有啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，所以 也增加了運(yùn)行成本。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，要解決風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障多，安裝維修困難、造價(jià)高的技術(shù)問題；并解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頁(yè)片結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、壽命短、制造難度大的問題；本實(shí)用新型還要解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)抗風(fēng)能力差的問題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括支撐在地基上的機(jī)架、與機(jī)架連接的轉(zhuǎn)軸和與轉(zhuǎn)軸連接 的啟動(dòng)風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)，其特征在于
所述轉(zhuǎn)軸為垂直軸，垂直軸的中段與啟動(dòng)風(fēng)輪連接；沿垂直軸的圓周分布有彎弓形的 主頁(yè)片，主頁(yè)片上端經(jīng)連接鉸與垂直軸的上段鉸接，主頁(yè)片下端經(jīng)連接鉸與垂直軸的下段鉸 接，主頁(yè)片中部向外鼓，其橫截面為空心翼形，翼尖部朝向旋轉(zhuǎn)圓周的切線方向。
所述垂直軸的下部通過下軸承與機(jī)架連接，垂直軸的下端穿過機(jī)架、通過聯(lián)軸節(jié)與位于 機(jī)架內(nèi)的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接，垂直軸的上端連接上軸承，上軸承的外面與軸承座連接，軸承座 的耳孔與拉緊裝置連接。
所述啟動(dòng)風(fēng)輪呈塔桶狀一層一層地疊落連接在垂直軸上，每層啟動(dòng)風(fēng)輪有一底盤，底盤 上相對(duì)垂直軸對(duì)稱連接至少兩片彎弧形的輪片。所述主頁(yè)片至少有兩片，其內(nèi)部的空腔內(nèi)壁之間可連有加強(qiáng)筋。
所述垂直軸的頂部可連接擋圈和緊固螺母或者連接端蓋。
所述機(jī)架的底部與地基之間可連接有垂直限位機(jī)構(gòu)和抗扭限位機(jī)構(gòu)。
所述關(guān)節(jié)軸承由固定連接在機(jī)架底部的凸金屬件和固定連接在地基上的凹金屬件凹凸配 合連接。
所述扭轉(zhuǎn)控制裝置包括固定連接在地基上的限位塊和固定連接在機(jī)架底部、限位塊側(cè)面 的限位擋板。
所述限位擋板可位于限位塊的一側(cè)或兩側(cè)。 本實(shí)用新型的有益效果如下
本實(shí)用新型所述垂直軸繞縱向中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，為垂直軸，風(fēng)輪隨垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，改變了傳統(tǒng) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪圍繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。發(fā)電機(jī)無需安裝在很高處，其安裝在低處即可， 所以安裝、維修很方便。本實(shí)用新型可使用拉緊裝置，所以抗風(fēng)能力強(qiáng)。本實(shí)用新型無需迎 風(fēng)控制裝置，并且根據(jù)風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)聯(lián)合工作特性，沒有限速、限流等保護(hù)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，故障少，造價(jià)低。此外，本實(shí)用新型裝有啟動(dòng)風(fēng)輪，啟動(dòng)風(fēng)輪取帶了啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，降低了 運(yùn)行成本。
本實(shí)用新型的頁(yè)片均勻分布在垂直軸的四周，其中主頁(yè)片為彎弓形形狀，能有效的接受 風(fēng)源，最大限度的將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為電力。同時(shí)，頁(yè)片的形狀和結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，頁(yè)片的截面為等截 面，制造容易，造價(jià)低。而且，頁(yè)片無需懸臂安裝，其兩端固定安裝在垂直軸上，所以不易 折損，使用壽命大大增加。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖l是本實(shí)用新型的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是


圖1中A-A剖面的放大示意圖。 圖3是
圖1中I處的放大示意圖。 圖4是主頁(yè)片的水平截面的示意圖。 圖5是啟動(dòng)風(fēng)輪的示意圖。
附圖標(biāo)記l一緊固螺母、2 —擋圈、3 —軸承座、4一上軸承、5 —垂直軸、6 —連接鉸、 7 —主頁(yè)片、7. 1 —空腔、7.2 —加強(qiáng)筋、8 —啟動(dòng)風(fēng)輪、8. 1—輪片、8.2 —底盤、9 —下軸承 、IO —聯(lián)軸節(jié)、ll一機(jī)架、12 —發(fā)電機(jī)、13 —垂直限位機(jī)構(gòu)、13. l —凸金屬件、13.2 —凹金 屬件、14一抗扭限位機(jī)構(gòu)、14. l一限位塊、14.2 —限位擋板、15 —地基、16 —拉緊裝置。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見圖l所示，這種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括支撐在地基15上的機(jī)架11、與機(jī) 架11連接的轉(zhuǎn)軸和與轉(zhuǎn)軸連接的啟動(dòng)風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)12，轉(zhuǎn)軸為垂直軸5，垂直軸5的中段與啟 動(dòng)風(fēng)輪8連接，參見圖l、圖2、圖5，所述啟動(dòng)風(fēng)輪8呈塔桶狀一層一層地疊落連接在垂直軸 5上，每層啟動(dòng)風(fēng)輪8有一底盤8.2，底盤8. 2上相對(duì)垂直軸5對(duì)稱連接至少兩片彎弧形的輪片 8.1，本實(shí)施例中的啟動(dòng)風(fēng)輪8有四層。
參見圖l、圖2、圖4，沿垂直軸5的圓周分布有彎弓形的主頁(yè)片7，主頁(yè)片7上端經(jīng)連接 鉸6與垂直軸5的上段鉸接，主頁(yè)片7下端經(jīng)連接鉸6與垂直軸5的下段鉸接，主頁(yè)片7中部向外 鼓，其橫截面為空心翼形，翼尖部朝向旋轉(zhuǎn)圓周的切線方向，主頁(yè)片7至少有兩片，本實(shí)施 例中有三片，其內(nèi)部的空腔7. l內(nèi)壁之間連有加強(qiáng)筋7.2。
所述垂直軸5的下部通過下軸承9與機(jī)架11連接，垂直軸5的下端穿過機(jī)架11、通過聯(lián)軸 節(jié)10與位于機(jī)架內(nèi)的發(fā)電機(jī)12驅(qū)動(dòng)連接，垂直軸5的上端連接上軸承4，上軸承4的外面與軸 承座3連接，軸承座3的耳孔與拉緊裝置16連接。
參見
圖1 ，所述機(jī)架11的底部與地基l5之間連接有垂直限位機(jī)構(gòu)13和抗扭限位機(jī)構(gòu)14， 垂直限位機(jī)構(gòu)13由固定連接在機(jī)架11底部的凸金屬件13. 1和固定連接在地基15上的凹金屬件 13.2凹凸配合連接?？古は尬粰C(jī)構(gòu)14包括固定連接在地基15上的四個(gè)限位塊14. l和固定連接 在機(jī)架ll底部、限位塊側(cè)面的限位擋板14.2。所述限位擋板14.2位于限位塊14. l的一側(cè)或兩
所述垂直軸5的頂部可連接擋圈2和緊固螺母1或者連接端蓋。參見圖3，本實(shí)施例中連接 的是擋圈2和緊固螺母1。
所述主頁(yè)片7是由玻璃鋼材料制造，拉緊裝置16為簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)。
緊固螺母l，擋圈2，軸承座3，上軸承4，垂直軸5，連接鉸6，主頁(yè)片7，啟動(dòng)風(fēng)輪8，下 軸承9，聯(lián)軸節(jié)IO，機(jī)架ll，發(fā)電機(jī)12，垂直限位機(jī)構(gòu)13，抗扭限位機(jī)構(gòu)14，上述零部件可 視為整體A，整體A固定在地基15上。
整體A的內(nèi)部，緊固螺母l，擋圈2，垂直軸5，連接鉸6，主頁(yè)片7，啟動(dòng)風(fēng)輪8可視為又 一個(gè)整體B，稱為風(fēng)輪，風(fēng)輪在軸承座3、機(jī)架11的約束下通過上軸承4、下軸承9可自由回 轉(zhuǎn)，風(fēng)輪回轉(zhuǎn)形成的力矩通過聯(lián)軸節(jié)10傳給發(fā)電機(jī)12發(fā)電。
所述垂直限位機(jī)構(gòu)13約束整體A鉛垂方向移動(dòng)，所述抗扭限位機(jī)構(gòu)14約束整體A水平方向 轉(zhuǎn)動(dòng)，確保風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)主軸間只有一個(gè)自由度。
權(quán)利要求1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括支撐在地基(15)上的機(jī)架(11)、與機(jī)架(11)連接的轉(zhuǎn)軸和與轉(zhuǎn)軸連接的啟動(dòng)風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)(12)，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸為垂直軸(5)，垂直軸(5)的中段與啟動(dòng)風(fēng)輪(8)連接；沿垂直軸(5)的圓周分布有彎弓形的主頁(yè)片(7)，主頁(yè)片(7)上端經(jīng)連接鉸(6)與垂直軸(5)的上段鉸接，主頁(yè)片(7)下端經(jīng)連接鉸(6)與垂直軸(5)的下段鉸接，主頁(yè)片(7)中部向外鼓，其橫截面為空心翼形，翼尖部朝向旋轉(zhuǎn)圓周的切線方向；所述垂直軸(5)的下部通過下軸承(9)與機(jī)架(11)連接，垂直軸(5)的下端穿過機(jī)架(11)、通過聯(lián)軸節(jié)(10)與位于機(jī)架內(nèi)的發(fā)電機(jī)(12)驅(qū)動(dòng)連接，垂直軸(5)的上端連接上軸承(4)，上軸承(4)的外面與軸承座(3)連接，軸承座(3)的耳孔與拉緊裝置(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述啟 動(dòng)風(fēng)輪(8)呈塔桶狀一層一層地疊落連接在垂直軸(5)上，每層啟動(dòng)風(fēng)輪(8)有一底盤 (8.2)，底盤(8.2)上相對(duì)垂直軸(5)對(duì)稱連接至少兩片彎弧形的輪片(8.1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述主 頁(yè)片(7)至少有兩片，其內(nèi)部的空腔(7.1)內(nèi)壁之間連有加強(qiáng)筋(7.2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所 述垂直軸(5)的頂部連接擋圈(2)和緊固螺母(1)或者連接端蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所 述機(jī)架(11)的底部與地基(15)之間連接有垂直限位機(jī)構(gòu)(13)和抗扭限位機(jī)構(gòu)(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述關(guān) 節(jié)軸承(13)由固定連接在機(jī)架(11)底部的凸金屬件(13.1)和固定連接在地基(15)上 的凹金屬件(13.2)凹凸配合連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述扭 轉(zhuǎn)控制裝置(14)包括固定連接在地基(15)上的限位塊(14.1)和固定連接在機(jī)架(11)底部、限位塊側(cè)面的限位擋板(14.2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述限 位擋板(14.2)位于限位塊(14.1)的一側(cè)或兩側(cè)。
專利摘要一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)軸為垂直軸，垂直軸的中段與啟動(dòng)風(fēng)輪連接；沿垂直軸的圓周分布有彎弓形的主頁(yè)片，主頁(yè)片上端經(jīng)連接鉸與垂直軸的上段鉸接，主頁(yè)片下端經(jīng)連接鉸與垂直軸的下段鉸接，主頁(yè)片中部向外鼓，其橫截面為空心翼形，翼尖部朝向旋轉(zhuǎn)圓周的切線方向；所述垂直軸的下部通過下軸承與機(jī)架連接，垂直軸的下端穿過機(jī)架、通過聯(lián)軸節(jié)與位于機(jī)架內(nèi)的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接，垂直軸的上端連接上軸承，上軸承的外面與軸承座連接，軸承座的耳孔與拉緊裝置連接。本實(shí)用新型可使用拉緊裝置，所以抗風(fēng)能力強(qiáng)；其無需迎風(fēng)控制裝置，沒有限速、限流等保護(hù)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障少，造價(jià)低；啟動(dòng)風(fēng)輪取帶了啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，降低了運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)F03D9/00GK201367985SQ200920301340
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者楊勝武 申請(qǐng)人:楊勝武