一种垂直轴风力发电机旋转同步机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种垂直轴风力发电机旋转同步机构，风力发电机包括风轮,所述风轮包括支撑轮和叶片，一个风轮包括上下两层或两层以上的支撑轮；每个支撑轮包括若干支撑杆，支撑杆外侧与叶片连接，内侧连接于设置在塔柱上的旋转支撑上，各个支撑轮的旋转支撑为发电机，或者是发电机和轴承的连接机构，每个叶片与所有支撑轮中上下对正的一个支撑杆连接；旋转同步套筒机构是在各个所述旋转支撑之间设置的同步套筒，同步套筒连接在相应的旋转支撑上，使得各个旋转支撑连接在一起，以保证其运转的同步性。

Rotary synchronous mechanism for vertical axis wind power generator

The utility model discloses a vertical axis wind turbine rotating synchronous mechanism, wind power generator comprises a wind wheel, wherein the wind wheel comprises a supporting wheel and a blade, a wind wheel comprises two or more than two layers of the supporting wheel; each supporting wheel comprises a plurality of support rod, the support rod side connected with the blades. The rotary support is connected to the inner set on the tower, each rotating supporting wheel for a generator or generator connecting mechanism and bearing, each blade and all supporting wheel up and down on the connection is a support rod; rotating synchronous sleeve mechanism is arranged between the synchronizer sleeve of the rotating support the synchronizer sleeve connected to the rotary support, corresponding, make each rotation support connected together, in order to ensure the synchronization of the operation.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及垂直轴风力发电机，提供一种垂直轴风力发电机旋转同步机构，适用于一个风轮通过两个或两个以上的支撑轮驱动各自对应的发电机或旋转支撑的场合，使得在风机系统刹车过程中，发电机或旋转支撑抑制支撑轮同步旋转，尤其是一种通过机械结构保证各支撑轮同步旋转的同步机构。
技术介绍
如图1所示的垂直轴风力发电机，包括塔柱04和风轮，风轮包括两个支撑轮即支撑轮02a、支撑轮02b和若干叶片03，每个支撑轮都是由若干支撑杆021组成。支撑杆021一端与所述塔柱04上设置的旋转支撑01a、01b连接，支撑杆021的另一端与叶片03连接。在一般情况下，一个风轮中的几个旋转支撑中至少一个为发电机，其余的也可能是发电机，也可能是其它形式的旋转支撑，例如轴承、旋转轮毂等。连接在同一个旋转支撑上的支撑杆组成一个支撑轮。对于较大功率的垂直轴风力机，由于叶片较长，一般一个叶片由两个或两个以上的支撑轮支撑。一个支撑轮的支撑杆一般在一个水平面上，直接驱动发电机，或仅起支撑作用。如图1所示，上支撑轮02a和下支撑轮02b共同支撑叶片03。但该结构的风力发电机存在一定的问题，风机在运行或刹车的过程中上支撑轮02a和下支撑轮02b旋转存在不同步问题，导致上支撑轮02a和下支撑轮02b存在一定的错位角度，而由于上、下支撑轮的支撑杆外端与叶片03连接，这种错位角度会导致叶片扭曲，严重时可导致叶片被扭坏。传统的同步措施是在上下支撑轮的支撑杆之间设置拉索05，通过拉索05保证同步，如图2所示。该措施虽能在一定程度上解决垂直轴风力发电机的同步问题，但支撑杆之间相互连接的拉索类似蜘蛛网，不仅增加了风轮的气动阻力，降低风力发电机气动性能，而且还影响风机整体美观，更重要的是由于风轮长期运动和振动极易导致拉索的松动，所以需要频繁检修，由于拉索在空中相互交叉并远离工作平台，每次检修都要使用吊车和升降车等设备，这不仅增加检修的难度和危险性，同时也极大地增加了检修费用和维护成本。另外一种常见的试图保证同步的方法是，对支撑轮转速进行实时测量，然后通过负载或刹车等手段，人为控制上下支撑轮的同步运转，此方法不仅结构复杂，控制逻辑繁琐、控制速度和灵敏度要求高且成本大，而且转速测量累积误差及测量系统的可靠性都有可能导致风轮的毁灭性破坏，其可靠性非常差。根据上述现有技术存在的问题，现在急需一套结构简单、安装方便、维护成本低且可以有效保证垂直轴风力发电机上下支撑轮同步运转、无位置误差累积的机械同步机构。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种垂直轴风力发电机支撑轮旋转同步机构，该机构可以有效地保证垂直轴风力机上下相邻两支撑轮之间同步运转，保证不同支撑轮之间的位置误差始终在允许范围之内，且安装方便、运行可靠，并且后期运维成本低，同时提高风力机整体运行的可靠性和稳定性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种垂直轴风力发电机旋转同步机构，其中风力发电机包括风轮、发电机和塔柱，发电机固定在塔柱上，风轮驱动发电机旋转；所述风轮包括支撑轮和叶片，一个所述风轮包括上下两层或两层以上的所述支撑轮；每个支撑轮包括若干支撑杆，所述支撑杆外侧与所述叶片连接，内侧连接于设置在塔柱上的旋转支撑上，各个支撑轮连接的所述旋转支撑为所述发电机，或者是所述发电机和轴承的连接机构，每个所述叶片与所有支撑轮中上下对正的一个支撑杆连接；其特征在于，所述旋转同步套筒机构是在各个所述旋转支撑之间设置有同步套筒，所述同步套筒连接在相应的所述旋转支撑上，使得各个所述旋转支撑连接在一起，以保证连接一个叶片的各个所述旋转支撑运转的同步性。所述同步套筒可以是一个单独一体式的整体套筒，也可以是两个或以上的套筒段固连在一起构成的组合套筒。所述同步套筒也可以是沿圆周方向等分或不等分成两块或两块块以上的套筒瓣固连在一起构成的集合套筒。所述组合套筒中的至少一个所述套筒段也可以是沿圆周方向等分或不等分成两块或两块块以上的套筒瓣固连在一起构成的集合套筒段。所述同步套筒一般可以是做成上下若干段连接起来的组合套筒，在下的套筒段做成一体的，在上的套筒段做成两块或两块以上套筒瓣连接起来的组合套筒段。各个套筒段和/或套筒瓣之间通过相邻接部设置的凸缘以及该凸缘上设置螺栓孔而螺接连接，也可以是焊接连接。在同步套筒的内壁上可以设置内凸环作为加固结构。所述同步套筒与旋转支撑连接方式可以是螺栓连接，也可以是焊接或其它形式的连接等。所述同步套筒与旋转支撑的连接端设置凸缘，通过在该凸缘上设置连接件而与旋转支撑连接。所述连接件的个数是两个或两个以上。所述连接件在所述同步套筒的上端和/或下端的所述凸缘上均布。与所述同步套筒的上端固连的连接件为上连接件，其结构可以是：包括一个横板和一个竖板构成倒“T”型主体，横板为一环形板，与同步套筒的上端的凸缘匹配，其上设螺栓孔，与同步套筒上端的凸缘上的螺栓孔匹配对应，通过螺栓将上连接件固定在同步套筒的上端；所述竖板为一与对应的旋转支撑外转子的侧周壁对应处匹配的侧板，其上开螺栓孔，与旋转支撑外转子上的螺栓孔匹配实现螺接。所述螺栓孔可以为长孔。同步套筒上端均布三个所述上连接件，各自的横板的接缝处设置连接压板，连接压板上设螺栓孔，与横板上的螺栓孔对应，通过螺栓固定。与所述同步套筒的下端连接的连接件为下连接件，其结构可以是：包括一个横板和一个竖板构成倒“L”型主体，所述横板为环形板，与同步套筒的下端的凸缘对应，搭在下凸缘上，所述竖板向下伸出，为与旋转支撑外转子的侧周壁对应处相匹配的板体，其上设螺栓孔，通过螺栓与旋转支撑外转子螺接。在所述同步套筒上，所述凸缘和套筒侧壁之间设置加强筋加固。所述上连接件的所述横板和竖板连接处可设有加强筋。所述下连接件的所述横板和竖板连接处可设有加强筋。本专利技术提供的垂直轴风力发电机旋转同步机构，其有益效果在于与现有的支撑杆之间拉索连接或控制系统相比结构简单、安装方便、维护成本低且可以有效保证垂直轴风力发电机上下支撑轮同步运转、及其相对位置偏差，提高了风力机运行的稳定性和可靠性。附图说明图1为不安装同步机构的现有的垂直轴风力发电机结构示意图。图2为现有技术中垂直轴风力发电机支撑轮同步拉索结构示意图。图3为本专利技术提供的垂直轴风力发电机结构示意图。图4为一种同步套筒的立体结构示意图。图5为图4所示的同步套筒结合安装在于发电机连接的结构示意图。图6为图5的俯视结构示意图。图7为图6的A-A剖视结构示意图。图8为图4所示同步套筒机构的主视结构示意图。图9为图8的俯视结构示意图。图10为图8的B向结构示意图。图11为图4所示同步套筒机构中下部套筒段的主视结构示意图。图12为图11的A-A剖视结构示意图。图13为图11的B-B剖视结构示意图。图14为图4所示同步套筒机构中上部套筒段中一个套筒瓣的立体结构示意图。图15为图4所示同步套筒机构中的上连接件的立体结构示意图。图16为图4所示同步套筒机构中的下连接件的立体结构示意图。具体实施方式如图3所示，为一种垂直轴风力发电机旋转同步结构简图，其中的风轮包括两个支撑轮，支撑轮02a、支撑轮02b和若干个的竖直叶片03，两个所述支撑轮设于塔柱04上，沿塔柱04垂直上下排布；每个竖直叶片03连接上下两个该支撑轮上下对正的各一个支撑杆021的外端，该两个支撑轮上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直轴风力发电机旋转同步机构，其中风力发电机包括风轮、发电机和塔柱，发电机固定在塔柱上，风轮驱动发电机旋转；所述风轮包括支撑轮和叶片，一个所述风轮包括上下两层或两层以上的所述支撑轮；每个支撑轮包括若干支撑杆，所述支撑杆外侧与所述叶片连接，内侧连接于设置在塔柱上的旋转支撑上，各个所述支撑轮连接的所述旋转支撑为所述发电机，或者是所述发电机和设置在所述塔柱上的轴承的连接机构，每个所述叶片与所有支撑轮中上下对正的一个支撑杆连接；其特征在于：所述旋转同步机构是在各个所述旋转支撑之间设置的同步套筒，所述同步套筒连接在相应的所述旋转支撑上，使得各个所述旋转支撑连接在一起，以保证连接一个叶片的各个所述旋转支撑运转的同步性。

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴风力发电机旋转同步机构，其中风力发电机包括风轮、发电机和塔柱，发电机固定在塔柱上，风轮驱动发电机旋转；所述风轮包括支撑轮和叶片，一个所述风轮包括上下两层或两层以上的所述支撑轮；每个支撑轮包括若干支撑杆，所述支撑杆外侧与所述叶片连接，内侧连接于设置在塔柱上的旋转支撑上，各个所述支撑轮连接的所述旋转支撑为所述发电机，或者是所述发电机和设置在所述塔柱上的轴承的连接机构，每个所述叶片与所有支撑轮中上下对正的一个支撑杆连接；其特征在于：所述旋转同步机构是在各个所述旋转支撑之间设置的同步套筒，所述同步套筒连接在相应的所述旋转支撑上，使得各个所述旋转支撑连接在一起，以保证连接一个叶片的各个所述旋转支撑运转的同步性。2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机旋转同步机构，其特征在于：所述同步套筒是一个单独一体式的整体套筒，或者，所述同步套筒是两个或以上的套筒段固连在一起构成的组合套筒；和/或，所述同步套筒是沿圆周方向等分或不等分成两块或两块以上的套筒瓣固连在一起构成的集合套筒。3.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机旋转同步机构，其特征在于：所述组合套筒体中的至少一个所述套筒段是沿圆周方向等分或不等分成两块或两块以上的套筒瓣固连在一起构成的集合套筒段。4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机旋转同步机构，其特征在于：所述同步套筒是做成上下若干段连接起来的组合套筒，在下的套筒段做成一体的，在上的套筒段做成两块或两块以上套筒瓣连接起来的组合套筒段。5.根据权利要求2或3或4所述的垂直轴风力发电机旋转同步机构，其特征在于：各个套筒段和/或套筒瓣之间通过相邻接部设置的凸缘以及该凸缘上设置的螺栓孔而螺接连接，或者，各个套筒段和/或套筒瓣之间通过焊接连接。6.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机旋转同步机构，其特征在于：在所述同步套筒的内壁上设置内凸环作为加固结构。7.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机旋转同步机构，其特征在于：所述同步套筒与所述旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立强，王士柏，刘洪正，蔺青松，乔振武，宋佩栋，程艳，王鸿瑜，成莉，孙树敏，于芃，张用，李广磊，王玥娇，胡建国，刘海旺，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国能风力发电有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37