[实用新型]一种H型垂直轴风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种H型垂直轴风力发电装置。

背景技术

随着全球经济的迅速发展，大量的煤、石油和天然气等化石燃料被消耗掉，使得全球面临前所未有的能源危机和环境威胁，能源和环保已经成为目前亟待解决的重大问题。而风能作为一种可再生的绿色清洁能源，越来越多的人意识到开发风能的重要性。

已有技术中，风力发电装置主要包括阻力性和升力型，其中，升力型风力发电装置又包括水平轴风力发电装置和垂直轴风力发电装置。垂直轴风力发电装置相对水平轴风力发电装置具有如下优点：1、垂直轴风力发电装置的噪音极低，且安全性高，不会伤害飞行中的鸟类；2、不需要特殊的对风装置，可以接受任意方向的风力，风向的影响较小；3、垂直轴风力发电装置的塔架低，承载性能高且日常维护方便；4、垂直轴风力发电装置不需要设置沉重的齿轮箱和机舱，具有较高的系统稳定性和较小的成本；5、垂直轴风力发电装置的叶片制造工艺简单且具有较高的受力强度，其使用寿命长、稳定性高。

但是，发明人在实现已有技术的过程中，发现垂直轴风力发电装置由于其难以实现叶片攻角随风向的实时调节，导致其能量转化率极低，且在高风速时，由于其叶片旋转过快导致与其相连接的发电设备容易损坏，正是由于上述原因，导致垂直轴风力发电装置没有被大范围推广使用，因此，上述问题已经成为制约垂直轴风力发电装置推广使用的重要因素，成为了人们亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明提供一种H型垂直轴风力发电装置，旨在实现叶片攻角随风向的实时调节，提高风力发电装置的能量转化率和安全可靠性，有助于垂直轴风力发电装置的进一步推广。

为达到上述目的，本发明提供一种H型垂直轴风力发电装置，所述H型垂直轴风力发电装置包括叶片、风力发电主体和用于将所述叶片固定在所述风力发电主体上的叶片固定装置，所述叶片固定装置包括叶片支撑装置、用于将所述叶片固定在所述叶片支撑装置上的叶片固定箍，所述叶片支撑装置包括直臂、支撑杆、支撑架、顶杆、推杆和卡爪，所述叶片固定箍与所述直臂连接，所述直臂与所述支撑杆铰接，所述支撑架固定在所述支撑杆上，所述顶杆与所述推杆相连接，所述推杆的另一端与所述叶片固定箍通过所述卡爪铰接；所述风力发电主体包括顶盖、上凸轮盘、支撑杆固定座、凹槽、上轴承、主轴、凸轮盘连接杆、下轴承、下凸轮盘、滚子和基座，所述下凸轮盘设置在所述基座上，所述下轴承设置在所述下凸轮盘的中心孔内，所述主轴的下端设置在所述下轴承的中心孔内，所述凸轮盘连接杆的下端固定在所述下凸轮盘，所述凸轮盘连接杆的上端固定在所述上凸轮盘，所述上轴承设置在所述上凸轮盘的中心孔内，所述主轴的上端设置在所述上轴承的中心孔内，所述叶片支撑装置固定在所述支撑杆固定座上；所述上凸轮盘和所述下凸轮盘上均设置有所述凹槽，所述凹槽内设置有所述滚子，所述滚子与所述顶杆连接。

可选的，所述H型垂直轴风力发电装置还包括风舵，所述风舵固定在所述上凸轮盘上，所述顶盖设置在所述支撑杆固定座上。

可选的，所述上凸轮盘和所述下凸轮盘可以绕所述基座的中心轴线旋转。

可选的，所述支撑杆包括支撑杆固定部、支撑杆主体、直臂连接部和用于安装直臂的卡槽，所述支撑杆固定部为中空结构，所述直臂远离叶片的一端插接在所述卡槽内，所述直臂和所述直臂连接部通过第一固定螺栓铰接。

可选的，所述支撑架上设置有支撑杆安装孔、顶杆安装孔、和固定用通孔，所述支撑杆固定在所述支撑杆安装孔内，所述支撑杆安装孔的直径小于所述支撑杆主体的直径，所述顶杆安装在所述顶杆安装孔内，所述顶杆的直径小于所述顶杆安装孔的直径。

可选的，所述滚子与所述顶杆通过销钉铰接，所述顶杆与所述推杆通过销钉铰接，所述顶杆可以沿所述支撑杆主体的轴线方向运动。

可选的，所述上凸轮盘和所述下凸轮盘的表面设置有相同的所述凹槽，所述上凸轮盘和所述下凸轮盘的结构相同，所述上凸轮盘和所述下凸轮盘对称安装。

可选的，所述卡爪为U型结构，所述卡爪的一端与所述推杆通过销钉铰接，所述卡爪的U型内表面与所述直臂的外表面相接触，所述U型内表面与所述直臂通过铆钉铆接。

可选的，所述叶片与所述叶片固定箍通过螺钉固定，所述支撑杆固定部与所述支撑杆固定座通过第二固定螺栓固定。

可选的，所诉H型垂直轴风力发电装置包括5个所述叶片、10个所述叶片固定装置和3个凸轮盘连接杆，所述叶片沿所述主轴的中心线均匀设置，所述凸轮盘连接杆沿所述上凸轮盘的中心线均匀设置。