[实用新型]垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组

权利要求书

1.垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，包括垂直于地面（21）的内塔筒（1）、外塔筒(2)以及发电机(13)，其特征在于：所述的内塔筒（1）与外塔筒（2）通过球面推力调心轴承（12）转动支撑连接，外塔筒(2)套装在内塔筒（1）之外；外塔筒(2)连接着叶轮（3）；叶轮（3）是由两支或两支以上的扇面（3.0）组成并且均匀地布置在外塔筒(2)周围；外塔筒(2)内壁下端与内塔筒（1）之间设有辊子轴承组(10)；外塔筒(2)外壁下端安装一个大齿轮(9)；大齿轮(9)啮合增速机构(8)，增速机构(8) 啮合小齿轮(7)，小齿轮(7)与发电机(13)驱动连接。

2.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述内塔筒（1）为钢管、混凝土管或多边形锥体高耸桁架钢构中的一种或多种组合而成。

3.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述外塔筒（2）为钢管或鼠笼式桁架结构套筒中的一种或多种组合而成。

4.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述的外塔筒(2)内壁下端与内塔筒(1)之间通过有辊子轴承组(10)径向约束转动连接，辊子轴承组(10)包括三个或三个以上的多个辊子。

5.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述的叶轮(3)是由两支或两支以上的扇面(3.0)组成，每个单支扇面 (3.0)又由两根或两根以上的横杆(3.1)和两根或两根以上的纵杆(3.2)构成网格平面；在每个网格眼中的纵杆(3.2)之间设有一根或一根以上的翼片轴(3.3)，通过横杆(3.1)上的轴承(3.5)转动连接并且贯通于上、下所有横杆(3.1)；在每个网格眼中的翼片轴(3.3) 段上固定连接翼片(3.4) ；每根翼片轴(3.3)上的所有翼片(3.4)均在一个平面内；所有翼片轴(3.3)下端之间通过联动杆(4)连接，一支叶轮(3)上的全部翼片(3.4)同步同形位转动。

6.根据权利要求1或5所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述的叶轮(3)中的翼片(3.4)截面处处相同，截面的轮廓为NACA机翼形，翼片(3.4)的圆端命名为翼首σ，尖端命名为翼尾τ。

7.根据权利要求1或5所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述的叶轮(3)其中的一根翼片轴(3．3)下端固接着曲柄滑块机构(5)；曲柄滑块机构(5)的滑块（5.4）与轨道机构(6)滑动配合。

8.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述的轨道机构（6）中的α凸轮（6.2）控制着翼片（3.4）的翼首σ，β凸轮（6.3）控制着翼片（3.4）的翼尾τ；α凸轮（6.2）和β凸轮（6.3）形状是根据翼首σ和翼尾τ轨迹逐点绘制成形的；翼片（3.4）随着叶轮（3）围绕内塔筒（1）轴心线做卫星式的公转同时也自转，其连线σ-τ：在Ⅰ、Ⅳ象限（315°～45°）区域内与y轴垂直；在Ⅰ象限（45～90°）区域内σ-τ由垂直y轴旋转为平行y轴；在Ⅱ、Ⅲ象限（90～270°）区域内σ-τ与y轴平行；在Ⅰ象限（270～315°）区域内σ-τ由平行y轴旋转为垂直y轴。

9.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述的地面（21）上设有高转速的恒频器（19）与齿轮系连接，地面（21）上设有液压制动器（17）与大齿轮（9）上的制动盘间隙连接，内塔筒（1）顶端安有测风装置（20）。

10.根据权利要求1所述的垂直轴叶轮自动变面积风力发电机组，其特征在于：所述的发电机（13）为两台或两台以上，以内塔筒（1）的轴心线到发电机（13）轴心线之间距为r半径呈圆周均匀分布。