[发明专利]一种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造

说明书

技术领域

本发明涉及风电设备制造领域，尤其是垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造。

背景技术

风力发电机是一种利用风能带动特定受风机械装置(叶片)作周期运动， 从而带动发电机转动产生电能的组合装置。整个装置的转动部分必须通过某种 活动连接固定在静止的支座上。目前的连接方式大都为滚珠轴承等常规轴承。 但是随着叶片体积的增大，转动部分质量增加，轴承因摩擦产生的能量损耗也 会增加。同时静摩擦力会影响叶片对风向切边的响应速度，不可忽略。

磁悬浮技术是利用电磁力将物体无机械接触地悬浮起来，物体表面没有直 接的接触，可以很大程度上减少两者之间的摩擦。目前，磁悬浮技术主要应用 于列车或其他大型生产中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，使之能支撑 风叶系统，减少风机折本的机械摩擦，提高风力发电的转换效率。

实现发明目的的手段为：

一种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，垂直轴型风车由立于地面的底座5、 通过轴承立于底座5上的竖轴1和套置在竖轴上围绕竖轴作水平旋转的风叶系 统构成,风叶系统由风叶支架3竖向排列的若干风力叶片6组成；风叶支架3 的一端与风力叶片6中心固联，其另一端通过键槽与竖轴1联接；风力作用风 力叶片后通过风叶支架传力至竖轴1，使竖轴1转动并带动设置在竖轴另一端 的发电机主轴转动进行发电。一对由上磁圈2和下磁圈7组成的磁悬浮部件支 撑住风叶系统的竖直重力，即：固联在风叶支架3下部的上磁圈2与固联在底 座5上的下磁圈7呈相向对立的同极相斥布置，所述与发电机主轴相连的竖轴 1穿过上磁圈2与下磁圈7的中心。

本发明利用电磁力。在竖直轴方向产生向上的托力，承托转动部分的重力， 从而避免转动部分与支座产生机械接触。在具体实施的过程中，采用了永磁铁 悬浮连接，使得风车在即使在很小风力的情况下也能轻便地转动起来。

附图说明

图1为本发明垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造示意图。

图中：竖轴1、上磁圈2、风叶支架3、顶座4、底座5、风力叶片6、下磁圈7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详述。

如图可看到，本发明垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，垂直轴型风车由立 于地面的底座5、通过轴承立于底座5上的竖轴1和套置在竖轴上围绕竖轴作水平 旋转的风叶系统构成,风叶系统由风叶支架3竖向排列的若干风力叶片6组成；风 叶支架3的一端与风力叶片6中心固联，其另一端通过键槽与竖轴1联接；风力作 用风力叶片后通过风叶支架传力至竖轴1，使竖轴1转动并带动设置在竖轴另一 端的发电机主轴转动进行发电。一对由上磁圈2和下磁圈7组成的磁悬浮部件支 撑住风叶系统的竖直重力，即：固联在风叶支架3下部的上磁圈2与固联在底座5 上的下磁圈7呈相向对立的同极相斥布置，所述与发电机主轴相连的竖轴1穿过 上磁圈2与下磁圈7的中心。

本发明用于垂直转动轴的风车，以磁悬浮结构改进转动轴，减少摩擦，提 高风车转动速度。在本实施例中上磁圈2和下磁圈7为永磁器件。对于依靠风 车发电的发电机，也可采用电极磁悬浮技术，通过回馈电力使得磁体保持永久 磁力，由于磁体部分使得风车的连接部分没有直接接触，因而可以大大地减少 摩擦，提高风车的转动速度。