[发明专利]垂直轴风力发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发动机，特别涉及一种达里厄升力型垂直轴风力发动机。

背景技术

传统的垂直轴风力发动机包括风轮、主轴、底座、传动机构、发电机等部件，风轮与主轴连接，主轴穿过底座与传动机构连接，主轴与底座之间有枢接。这种结构中，主轴与风轮一同旋转，主轴既要承受弯矩，又要承受扭矩，载荷对主轴不利，主轴与底座之间的枢接机构由于要承受风轮及主轴带来的弯矩，所以载荷很大，而由于枢接机构的力臂很短，导致受力很大。这使得主轴载荷大、尺寸大、成本高，而且枢接机构(一般为轴承)尺寸大、成本高、可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种垂直轴风力发动机，包括风轮、主轴以及发电机，其中所述风轮和主轴之间设置有轴承，其中轴承内圈与主轴固定连接，轴承外圈与风轮固定连接，风轮还和发电机的转子固定连接。

本发明进一步的技术特点是所述风轮还包括套筒，其中所述套筒和所述轴承的外圈以及发电机的转子固定连接。

所述风轮与发电机之间设置有传动机构，其中风轮和传动机构的输入端固定连接，传动机构的输出端和发电机的转子固定连接。

所述风轮还包括套筒，其中所述套筒和所述轴承的外圈以及传动机构的输入端固定连接。

所述轴承为调心轴承。

所述主轴至少分成两段，每段之间采用可拆装固定连接。

本发明的有益效果是：

由于本发明中风轮和主轴之间设置有轴承，其中轴承内圈与主轴固定连接，轴承外圈与风轮固定连接，风轮还和发电机的转子固定连接，在风力发动机运转时，风轮转动并带动发电机转子转动，或者风轮带动传动机构，由传动机构带动发电机转子转动，这样轴承的外圈与风轮一同转动，内圈与主轴都不转动。在这种结构下，主轴几乎不承受扭矩，只承受弯矩，轴承几乎不承受弯矩，只承受由风载带来的径向力和风轮重力带来的轴向力。这使得主轴和轴承的载荷大幅减小，所需材料要求降低，不仅节约了成本，而且使用寿命也大幅提高。

附图说明

图1是本发明第一实施例的结构剖视图；

图2是本发明第二实施例的结构剖视图；

图3是本发明第三实施例的结构剖视图；

图4是本发明第四实施例的结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明第一实施例的结构剖视图，该垂直轴风力发动机为直驱型，它包括风轮1、主轴2以及发电机3，其中所述风轮1和主轴2之间设置有轴承4，其中轴承4内圈与主轴2固定连接，轴承4外圈与风轮1固定连接，风轮1还和发电机3的转子固定连接。本实施例中，所述主轴2采用分段式结构，每段之间通过法兰相连接。这样可以使主轴2便于安装。根据实际风机的安装需要，主轴2还可以分成三段、四段甚至更多，每段之间也可采用其他的可拆装固定连接方式。

图2是本发明第二实施例的结构剖视图，它和实施例1的区别在于，本实施例中所述风轮1还包括套筒101，其中所述套筒101和所述轴承4的外圈以及发电机3的转子固定连接。由于引入了套筒101，它可以提高风轮1的刚度，保证风轮上部和下部转动的角相位一致，不会在风载作用下产生相对扭转。

图3是本发明第三实施例的结构剖视图，本实施例中所示的垂直轴风力发动机，其中风轮1与发电机3之间设置有传动机构5，其中风轮1和传动机构5的输入端固定连接，传动机构5的输出端和发电机3的转子固定连接，由于本实施例中加入传动机构5，传动机构可以是联轴器、齿轮箱、它们的组合或其他传动机构，当传动机构为联轴器时，所述本发明的垂直轴风力发动机为直驱型风力发动机，本实施例中所示垂直轴风力发动机即为直驱型风力发动机，其传动机构5采用的是联轴器。当传动机构为齿轮箱或齿轮箱和联轴器的组合时，所述本发明的垂直轴风力发动机为非直驱型风力发动机，如图4所示的实施例，为缓解扭矩波动，齿轮箱和发电机之间可以设置缓冲装置6，如柔性联轴器，这样齿轮箱和发电机之间的转动传递会更加平稳。而且由于本实施例中的传动机构5采用齿轮箱，还可以将转动传递到主轴2外，这样发电机3与主轴2互不干涉，从而方便了发电机的布置。而且由于本实施例中所述的垂直轴风力发动机的传动机构5采用齿轮箱，因此可以实现多级分流的方式。本实施例中的齿轮箱是一级的，还可以采用二级或三级齿轮箱进行传动。本实施例中主轴2分成三段，每段之间采用可拆装固定连接方式。当然，实施例二中的套筒101结构同样可以适用于上述实施例中。