一種垂直軸風力發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種垂直軸風力發(fā)電機，屬于風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的飛速發(fā)展和人類生活水平的日益提高，能源消耗與日俱增，致使傳統(tǒng)能源日漸枯竭，而且環(huán)境污染也相當嚴重風能是一種無污染的可再生能源，它取之不盡、用之不竭，隨著生態(tài)環(huán)境的要求和能源的需要，風能作為清潔的新能源得到人們的重視。隨著生態(tài)環(huán)境的要求和能源的需要，風能作為清潔的新能源得到人們的重視。
[0003]風力發(fā)電機就是利用風能為動力的發(fā)電裝置，它充分利用自然能，即節(jié)能又環(huán)保然后通過有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證正常使用其工作過程是:風一風葉一發(fā)電機一充電器一蓄電池一逆變電源一電網(wǎng)雖然風力發(fā)電有很多優(yōu)點，但存在一個根本問題，是我們無法回避的:成本！為此，風電成本高一直是影響風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大制約因素，風電成本主要取決于風電機組的成本和維護成本。風電雖然不燒煤，但是初始投資大由于風電設(shè)備造價要大大高于火電，火電設(shè)備建設(shè)成本每千瓦約4000元-5000元，風電則為8000元-10000元而風電的年等效利用小時又小于火電，因此在不考慮環(huán)境等外部效益的情況下，同火電相比，風電的成本其實并不低。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計，在現(xiàn)有條件下，風力發(fā)電的平均成本在0.60元/度左右，如果采用進口設(shè)備，則需要更高的電價，因為風電機組進口設(shè)備的售價要比國內(nèi)設(shè)備高出30%，而設(shè)備成本占到了發(fā)電成本的80%，由于設(shè)備過于依賴進口，直接導致我國風電成本上升而目前火電的平均成本僅為0.30元/度，風電的競爭劣勢顯而易見相比于火電、水電等傳統(tǒng)電力能源，其成本缺乏競爭力所以風電雖無污染、能再生，是十分理想的清潔而又可持續(xù)發(fā)展的能源，卻無法大力推廣。
[0004]因此，需要一種提高發(fā)電效率，在弱風下能發(fā)電，而在強風下對風力發(fā)電裝置不造成影響的風力發(fā)電機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種垂直軸風力發(fā)電機，以解決現(xiàn)有風力發(fā)電機發(fā)電效率低。在弱風下不能發(fā)電，強風對風力發(fā)電機造成影響，風力發(fā)電機使用壽命低的問題。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題:
本發(fā)明的一種垂直軸風力發(fā)電機，包括主軸和風輪，所述主軸垂直于地面，所述主軸包括外軸和內(nèi)軸，所述風輪包括主風輪和副風輪，所述外軸與主風輪連接，所述內(nèi)軸與副風輪連接，所述內(nèi)軸貫穿外軸上下且與外軸同心排布，所述外軸與內(nèi)軸通過第一軸承連接，所述主風輪和副風輪同心分布且主風輪的直徑大于副風輪的直徑，所述主風輪設(shè)置有均勻分布在主風輪四周的在第一葉片，所述副風輪設(shè)置有均勻分布在副風輪四周的在第二葉片，所述第一葉片和第二葉片上依次設(shè)置有至少一層第一支撐件和第二支撐件，所述第一葉片通過第一支撐件與外軸連接，所述第二葉片通過第二支撐件與內(nèi)軸連接，所述第一葉片和第二葉片為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述第一葉片軸向頂部設(shè)置有副風輪，所述副風輪上設(shè)置有均勻分布在副風輪四周的第三葉片，所述副風輪與在軸向上貫穿第一葉片的副軸連接，所述副軸與第一葉片通過第二軸承連接，所述外軸底部設(shè)置有第一齒輪，所述副軸底部設(shè)置有第二齒輪，所述第一齒輪和第二齒輪嚙合，所述主軸底部與發(fā)電機連接。
[0007]進一步的，所述副風輪位于主風輪上部。
[0008]進一步的，所述第一葉片直徑大于第二葉片直徑。
[0009]進一步的，所述第三葉片為“S”形狀。
[0010]進一步的，所述第一葉片圓心處于同一圓內(nèi)，所述第二葉片圓心處于同一圓內(nèi)。
[0011]進一步的，所述第一葉片和第二葉片均與主軸平行。
[0012]進一步的，所述第一齒輪的直徑大于第二齒輪的直徑。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
(I)采用主風輪和副風輪的結(jié)構(gòu)，由于副風輪的直徑小于主風輪，當風力較小時，風力可帶動副風輪實現(xiàn)小功率的發(fā)電，而當風力較大時，主風輪和副風輪同時發(fā)電，提高發(fā)電效率。
[0014](2)在第一葉片上設(shè)置有次風輪，次風輪葉片采用S型，可在弱風下實現(xiàn)次風輪的轉(zhuǎn)動，從而帶動外軸的轉(zhuǎn)動，即可用于啟動主風輪，又可實現(xiàn)弱風狀態(tài)下的發(fā)電，同時由于緩慢的啟動主風輪，避免了主風輪在突然啟動狀態(tài)下對設(shè)備造成的傷害，提高了使用壽命。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為本發(fā)明的俯視圖。
[0017]其中:1、主軸，2、風輪，3、外軸，4、內(nèi)軸，5、主風輪，6、副風輪，7、第一軸承，8、第一葉片，9、第二葉片，10、第一支撐件，11、第二支撐件，12、次風輪，13、第三葉片，14、副軸，15、第二軸承，16、第一齒輪，17、第二齒輪，18、發(fā)電機。
【具體實施方式】
[0018]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明，如圖1和圖2所示:本實施例的一種垂直軸風力發(fā)電機，包括包括主軸I和風輪2，其特征在于，所述主軸I垂直于地面，所述主軸I包括外軸3和內(nèi)軸4，所述風輪2包括主風輪5和副風輪6，所述外軸3與主風輪5連接，所述內(nèi)軸4與副風輪6連接，所述內(nèi)軸4貫穿外軸3上下且與外軸3同心排布，所述外軸3與內(nèi)軸4通過第一軸承7連接，所述主風輪5和副風輪6同心分布且主風輪5的直徑大于副風輪6的直徑，所述主風輪5設(shè)置有均勻分布在主風輪5四周的在第一葉片8，所述副風輪6設(shè)置有均勻分布在副風輪6四周的在第二葉片9，所述第一葉片8和第二葉片9上依次設(shè)置有至少一層第一支撐件10和第二支撐件11，所述第一葉片8通過第一支撐件10與外軸3連接，所述第二葉片9通過第二支撐件11與內(nèi)軸4連接，所述第一葉片8和第二葉片9為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述第一葉片8軸向頂部設(shè)置有次風輪12，所述次風輪12上設(shè)置有均勻分布在次風輪12四周的第三葉片13，所述次風輪12與在軸向上貫穿第一葉片8的副軸14連接，所述副軸14與第一葉片8通過第二軸承15連接，所述外軸3底部設(shè)置有第一齒輪16，所述副軸14底部設(shè)置有第二齒輪17，所述第一齒輪16和第二齒輪17嚙合，所述主軸I底部與發(fā)電機18連接。
[0019]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述副風輪6位于主風輪5上部。
[0020]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第一葉片8直徑大于第二葉片9直徑。
[0021]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第三葉片13為“S”形狀。
[0022]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第一葉片8圓心處于同一圓內(nèi)，所述第二葉片9圓心處于同一圓內(nèi)。
[0023]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第一葉片8和第二葉片9均與主軸I平行。
[0024]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第一齒輪16的直徑大于第二齒輪17的直徑。
使用過程中，主軸I垂直于地面，主風輪5和副風輪6分別與外軸3和內(nèi)軸4連接，內(nèi)軸4貫穿外軸3上下且與外軸3同心排布，外軸3與內(nèi)軸4通過第一軸承7連接，由于副風輪6的直徑小于主風輪5，當風力較小時，風力可帶動副風輪6轉(zhuǎn)動，副風輪6轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)軸4轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)小功率的發(fā)電，而當風力較大時，主風輪5和副風輪6同時轉(zhuǎn)動發(fā)電，提高發(fā)電效率。
[0025]在主風輪5上設(shè)置有第一葉片8，第一葉，8上設(shè)置有次風輪12，次風輪12上的第三葉片13采用S型，可在弱風下實現(xiàn)次風輪12的轉(zhuǎn)動，外軸3底部設(shè)置有第一齒輪16，副軸14底部設(shè)置有第二齒輪17，第一齒輪16和第二齒輪17嚙合，次風輪12的轉(zhuǎn)動帶動副軸14的轉(zhuǎn)動，從而帶動第二齒輪17的轉(zhuǎn)動，第一齒輪16和第二齒輪17嚙合，可帶動第一齒輪16的轉(zhuǎn)動，從而帶動外軸3的轉(zhuǎn)動，即可用于啟動主風輪5，又可實現(xiàn)弱風狀態(tài)下的發(fā)電，同時由于緩慢的啟動主風輪5，避免了主風輪5在突然啟動狀態(tài)下對設(shè)備造成的傷害，提高了使用壽命。
[0026]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種垂直軸風力發(fā)電機，包括主軸(I)和風輪(2)，其特征在于，所述主軸(I)垂直于地面，所述主軸(I)包括外軸(3)和內(nèi)軸(4)，所述風輪(2)包括主風輪(5)和副風輪(6)，所述外軸(3)與主風輪(5)連接，所述內(nèi)軸(4)與副風輪(6)連接，所述內(nèi)軸(4)貫穿外軸(3)上下且與外軸(3)同心排布，所述外軸(3)與內(nèi)軸(4)通過第一軸承(7)連接，所述主風輪(5)和副風輪(6)同心分布且主風輪(5)的直徑大于副風輪(6)的直徑，所述主風輪(5)設(shè)置有均勻分布在主風輪(5)四周的在第一葉片(8)，所述副風輪(6)設(shè)置有均勻分布在副風輪(6)四周的在第二葉片(9)，所述第一葉片(8)和第二葉片(9)上依次設(shè)置有至少一層第一支撐件(10)和第二支撐件(11)，所述第一葉片(8)通過第一支撐件(10)與外軸(3)連接，所述第二葉片(9)通過第二支撐件(11)與內(nèi)軸(4)連接，所述第一葉片(8)和第二葉片(9)為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述第一葉片(8)軸向頂部設(shè)置有次風輪(12)，所述次風輪(12)上設(shè)置有均勻分布在次風輪(12)四周的第三葉片(13)，所述次風輪(12)與在軸向上貫穿第一葉片(8)的副軸(14)連接，所述副軸(14)與第一葉片(8)通過第二軸承(15)連接，所述外軸(3)底部設(shè)置有第一齒輪(16)，所述副軸(14)底部設(shè)置有第二齒輪(17)，所述第一齒輪(16)和第二齒輪(17)嚙合，所述主軸(I)底部與發(fā)電機(18)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述副風輪(6)位于主風輪(5)上部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述第一葉片(8)直徑大于第二葉片(9)直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述第三葉片(13)為“S”形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述第一葉片(8)圓心處于同一圓內(nèi)，所述第二葉片(9)圓心處于同一圓內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述第一葉片(8)和第二葉片(9)均與主軸(I)平行。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述第一齒輪(16)的直徑大于第二齒輪(17)的直徑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種垂直軸風力發(fā)電機。其包括主軸和風輪，采用主風輪和副風輪的結(jié)構(gòu)，由于副風輪的直徑小于主風輪，當風力較小時，風力可帶動副風輪實現(xiàn)小功率的發(fā)電，而當風力較大時，主風輪和副風輪同時發(fā)電，提高發(fā)電效率，在第一葉片上設(shè)置有次風輪，次風輪葉片采用S型，可在弱風下實現(xiàn)次風輪的轉(zhuǎn)動，從而帶動外軸的轉(zhuǎn)動，即可用于啟動主風輪，又可實現(xiàn)弱風狀態(tài)下的發(fā)電，同時由于緩慢的啟動主風輪，避免了主風輪在突然啟動狀態(tài)下對設(shè)備造成的傷害，提高了使用壽命。
【IPC分類】F03D9/00, F03D3/06
【公開號】CN104976054
【申請?zhí)枴緾N201510465050
【發(fā)明人】覃詩龍, 熊遠
【申請人】覃詩龍
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年8月3日