[发明专利]一种主轴可分离式垂直轴风力机

说明书

技术领域

本发明属于风能利用技术领域，尤其是适用于风力机械及风力发电技术领域。

背景技术

发展150米以上高空风力发电，或超大型风力发电机，垂直轴风力发电机具有巨大的优势，垂直轴风力发电机可以将发电机系统安装在地面，利用风机主轴将高空风轮接收的风能传递到地面发电机系统转化为电能。但是，由于主轴重量很重，将对发电机系统带来极大的压力，由于主轴很长，在高空产生的任何微小的晃动或偏移，将对地面的发电机系统产生巨大的破坏力矩；因此，发明一种使主轴稳定运转，不产生任何偏移，且可以减轻对发电机压力的装置是十分必要和有优势的。

现有技术，目前1兆瓦以下的中小型垂直轴风力发电机都是将发电机安装在塔杆或塔架的顶部，主轴直接安装在发电机上，这样的结构是不需要主轴稳定装置的，但是，这样的结构也是体现不了垂直轴风力发电机的优势的，垂直轴风力发电机最大的优势就是可以将发电机安装在地面或远离风轮或叶片的地方，所述远离风轮或叶片的地方是指发电机距离叶片与主轴的连接位置在20米或50米以上的。还有一种垂直轴风力发电机或达里厄型是用几根长长的钢索或钢支架将主轴的顶端与地面连接，其不足之处是其钢索或钢支架必须安装在风机叶片的外部，需要绕过叶片，防止与叶片产生碰撞，这样的结构，不足之处是，当风吹过时，其自身就会产生巨大的晃动，带来不稳定因素，根本无法稳定主轴；且其向下的拉力，还会增加主轴对发电机的压力，再有不足之处就是耗费原材料巨大，带来成本的提高。

由于公知垂直轴风力发电机是将主轴的全部重量压在发电机上，因此，在维修发电机时带来很大的困难。因此，发明一种可以使检修发电机更简单的装置，是十分必要和有优势的。

发明内容

本发明的另一目的，是提供一种使检修发电机更简单的装置。本发明的目的是，发明一种使主轴稳定运转，不产生任何偏移，且可以减轻对发电机压力的垂直轴风力发电机；本发明所要解决的技术问题是，提供一种带主轴稳定装置的垂直轴风力发电机。本发明的目的和作用之一是，提供一种很轻甚至为零或为负的风轮或叶片；本发明的另一目的和作用是，提供一种风轮或叶片的内部支撑体，可以有效地降低内部支撑体的重力或重量，甚至可以替代现有的支撑体；本发明的目的和作用还有，可以使风轮或叶片在运转的过程中，降低其自身的颤动或震动，减少能量损失，提高设备的使用寿命。

一种主轴可分离式垂直轴风力机，包括发电机、主轴、风轮或叶片，其特征是，所述主轴是可分离式的，所述主轴是可分离式是指主轴可以分成两部分，所述主轴的下半部分安装在发电机上，在所述下半部分主轴的上面，安装有主轴的上半部分，所述上半部分和下半部分是可以安装在一起，形成一个固定的整体；当需要检修发电机是。也可以将上半部分和下半部分拆为两个独立的部分。这样最有利于发电机的维修。所述主轴的上半部分和下半部分是采用法兰盘螺钉连接，也可以是套筒式连接或任意公知连接方式。

一种带主轴稳定装置的垂直轴风力发电机，包括发电机、主轴、主轴主轴稳定装置、风轮或叶片，其特征是，在所述主轴上，安装有主轴稳定装置，所述主轴稳定装置，是可以保持主轴稳定运行，使主轴不产生偏移运动或晃动的装置或保持主轴始终处于稳定状态的装置；或所述主轴稳定装置是可以承担或部分承担主轴重量的装置。所述稳定状态是指主轴保持不产生晃动。

优选的，所述主轴稳定装置，是安装在叶片连杆与主轴的连接点的下面。

优选的，所述主轴稳定装置，是安装在风轮或叶片扫风直径范围之内。这样所述主轴稳定装置就不会与叶片向碰撞了。也就是说，所述主轴稳定装置，是安装在风轮旋转平面与地面的垂直投影范围之内的。也就是说，所述主轴稳定装置的横向尺寸，小于风轮或叶片旋转平面的直径。

优选的，当所述主轴稳定装置安装在风轮旋转平面与地面的垂直投影范围之外时，也就是说，当所述主轴稳定装置的横向尺寸大于风轮或叶片旋转平面的直径时，所述主轴稳定装置的高度应当低于风轮或叶片的最低点。

优选的，所述主轴稳定装置，是适用于叶片连杆与主轴的连接点下面的主轴长度大于20米。

优选的，所述主轴稳定装置，是公知塔架式装置，在所述支撑架上，安装有至少一个轴承，轴承安装在主轴上；所述主轴稳定装置是安装在地面上或安装在固定装置上。所述轴承，是可以保持主轴稳定运转，不产生偏移或倾斜运动的装置或保持主轴始终处于垂直状态的装置；或/和所述主轴稳定装置是可以承担或部分承担主轴重量的装置。从而可以减轻主轴对发电机的压力。