[实用新型]垂直轴式风力发电机及其避雷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直轴式风力发电机及其避雷系统。

背景技术

目前，已商业化的风机均是水平横轴式风力发电机，其典型特征是桨叶围绕水平横轴转动，由于风能利用率很低，要获得足够的发电功率，桨叶半径均非常大，造成设备造价高，安装、维护困难、维修费用大，同时风机的使用寿命较短，使得电价居高不下。

水平横轴式风力发电机的桨叶直径数十米乃至上百米，从低空旋转至百余米高空，极易遭雷电击中毁坏。为适应风场风向的改变，水平横轴式风力发电机需要回转掉头，在水平横轴式风力发电机上安装避雷系统非常困难。通常选择在远离风机的位置建设避雷塔，投资造价非常高昂，况且远离风机，仍常遭雷电击中毁坏。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种垂直轴式风力发电机的避雷系统。同时还提供一种具有该避雷系统的垂直轴式风力发电机。

为此，根据本实用新型的一方面，提供了一种垂直轴式风力发电机的避雷系统，风力发电机包括主塔、位于主塔顶部的可回转的回转架、在回转架外周设置的多个长形风兜，该避雷系统包括：多个竖杆，布置在长形风兜的回转半径的外侧，并且关于长形风兜的回转中心形成圆形阵列，各竖杆的顶部电连接有第一避雷针；多个第一横杆，位于长形风兜的下部，各横杆的一端与竖杆电连接，另一端固定在主塔上，并且与地面之间通过导流体电连接。

进一步地，上述避雷系统还包括在长形风兜的上方与多个竖杆连接成一体的横向支架。

进一步地，上述避雷系统长形风兜的回转中心位置设有第二避雷针，第二避雷针电连接至横向支架。

进一步地，上述避雷系统第一避雷针与竖杆之间设有弹性减震元件。

进一步地，上述避雷系统主塔上设有安装座，第一横杆的另一端固定在安装座上。

进一步地，上述避雷系统多个第一横杆的相邻两横杆之间设有腹杆。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种垂直轴式风力发电机，风力发电机包括主塔、位于主塔顶部的可回转的回转架、在回转架外周设置的多个长形风兜，该主塔上设置有根据上面所描述的避雷系统。

进一步地，上述回转架和主塔之间设有回转轴承，该回转轴承包括与回转架固定连接的内保持圈和与主塔固定连接的外保持圈，其中，内保持圈上形成齿圈，该齿圈与中心传动轴上设置的中心齿轮通过至少一过渡齿轮增速传动连接。

进一步地，上述主塔包括相互拼装的若干塔节。

进一步地，上述回转架包括安装上悬臂的上筒体和安装下悬臂的下筒体，其中，上筒体和下筒体成对使用，上悬臂和下悬臂为桁架臂结构。

在本实用新型中，多个第一避雷针靠近长形风兜的回转区域的外周排列，形成保护区域，以在雷击之前将长形风兜所在区域内的云层电荷电能通过导流体泄入大地，免遭雷击。

除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本实用新型具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中：

图1示出了根据本实用新型的带有避雷系统的垂直轴式风力发电机；

图2示出了根据本实用新型的避雷系统的平面布局示意图；以及

图3是图1所示垂直轴式风力发电机塔顶的内部结构示意图。

附图标记说明

10回转架        11上悬臂

12下悬臂        13上筒体

14下筒体        20长形风兜

21恒速装置      30主塔

31中心转动轴    32第一电刷机构

33第二电刷机构  34安装座

40回转轴承

41内保持圈      42外保持圈

50增速传动机构  51齿圈

52中心齿轮      53过渡齿轮

60刹车机构      61传动齿轮

70拉杆驱动机构  71拉杆

72驱动盘       73电机

721螺旋导轨    711导槽

731齿轮        722齿圈

74支撑辊       75定位压辊

80避雷系统     81竖杆

82第一避雷针   83第一横杆

84导流体       85腹杆

86横向支架     87第二避雷针

88弹性减震元件。

具体实施方式