[发明专利]垂直轴风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机组。

背景技术

目前已有的风力发电机组有两种，一种为水平轴式的风力发电机组，一种为垂直轴式的风力发电机组。水平轴式的风力发电机组的风轮围绕水平轴转动，其发电机需要安装在很高处，所以安装、维修很困难，同时，水平轴式的风力发电机组的页片需悬臂安装，所以易折损，寿命短，此外，水平轴式的风力发电机组不能使用拉紧装置，所以抗风能力差，并且水平轴式的风力发电机组还需有迎风控制装置，所以结构复杂，故障多，造价高；垂直轴式的风力发电机组也有许多问题，其根据风轮与发电机联合工作特性，需有限速、限流等保护装置，所以结构复杂，故障多，造价高，同时，垂直轴式的风力发电机组的页片的结构复杂，制造难度大，易折损，寿命短。此外，已有的这两种风力发电机组均装有启动电动机，所以也增加了运行成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种垂直轴风力发电机组，要解决风力发电机组结构复杂，故障多，安装维修困难、造价高的技术问题；并解决风力发电机组的页片结构复杂、寿命短、制造难度大的问题；本发明还要解决风力发电机组抗风能力差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种垂直轴风力发电机组，包括支撑在地基上的机架、与机架连接的转轴和与转轴连接的启动风轮和发电机，其特征在于：

所述转轴为垂直轴，垂直轴的中段与启动风轮连接；沿垂直轴的圆周分布有弯弓形的主页片，主页片上端经连接铰与垂直轴的上段铰接，主页片下端经连接铰与垂直轴的下段铰接，主页片中部向外鼓，其横截面为空心翼形，翼尖部朝向旋转圆周的切线方向。

所述垂直轴的下部通过下轴承与机架连接，垂直轴的下端穿过机架、通过联轴节与位于机架内的发电机驱动连接，垂直轴的上端连接上轴承，上轴承的外面与轴承座连接，轴承座的耳孔与拉紧装置连接。

所述启动风轮呈塔桶状一层一层地叠落连接在垂直轴上，每层启动风轮有一底盘，底盘上相对垂直轴对称连接至少两片弯弧形的轮片。

所述主页片至少有两片，其内部的空腔内壁之间可连有加强筋。

所述垂直轴的顶部可连接挡圈和紧固螺母或者连接端盖。

所述机架的底部与地基之间可连接有垂直限位机构和抗扭限位机构。

本发明的有益效果如下：

本发明所述垂直轴绕纵向中心线转动，为垂直轴，风轮随垂直轴转动，改变了传统风力发电机的风轮围绕水平轴转动的情况。本发明的发电机无需安装在很高处，其安装在低处即可，所以安装、维修很方便。本发明可使用拉紧装置，所以抗风能力强。本发明无需迎风控制装置，并且根据风轮与发电机联合工作特性，没有限速、限流等保护装置，所以结构简单，故障少，造价低。此外，本发明装有启动风轮，其取带了启动电动机，所以降低了成本。

本发明发电机组的页片均匀分布在垂直轴的四周，主页片为弯弓形形状，能有效的接受风源，最大限度的将风力转化为电力。同时，页片的形状和结构很简单，页片的截面为等截面，所以制造容易，造价低。页片无需悬臂安装，其两端固定安装在垂直轴上，所以不易折损，使用寿命大大增加。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的纵剖面结构示意图。

图2是图1中A-A剖面的放大示意图。

图3是图1中I处的放大示意图。

图4是主页片的水平截面的示意图。

图5是启动风轮的示意图。

附图标记：1—紧固螺母、2—挡圈、3—轴承座、4—上轴承、5—垂直轴、6—连接铰、7—主页片、7.1—空腔、7.2—加强筋、8—启动风轮、8.1—轮片、8.2—底盘、9—下轴承、10—联轴节、11—机架、12—发电机、13—垂直限位机构、14—抗扭限位机构、15—地基、16—拉紧装置。

具体实施方式

实施例参见图1所示，这种垂直轴风力发电机组，包括支撑在地基15上的机架11、与机架11连接的转轴和与转轴连接的启动风轮和发电机12，转轴为垂直轴5，垂直轴5的中段与启动风轮8连接，参见图1、图2、图5，所述启动风轮8呈塔桶状一层一层地叠落连接在垂直轴5上，每层启动风轮8有一底盘8.2，底盘8.2上相对垂直轴5对称连接至少两片弯弧形的轮片8.1，本实施例中的启动风轮8有四层。