一种垂直轴风力发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种垂直轴风力发电机，包括发电机本体、垂直竖轴、叶片和支架；垂直竖轴用于驱动发电机本体的主轴，叶片通过支架连接垂直竖轴，叶片的数量为多个；支架由钢板制成，支架的中部折弯形成向上的凸起，支架的前部折弯形成用于连接叶片的折板。本实用新型专利技术的垂直轴风力发电机使用折弯的钢板作为支架，钢板经过激光切割以及弯板机折弯成型，尺寸精度高，有利于提高叶片的安装精度；同时，支架中部凸起，相比于传统的方管式支架，既能保障支架的强度，又能避免雨水在支架内部积累，减少雨水对支架的腐蚀，提高支架的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直轴风力发电机
本技术涉及风力发电机领域，尤其涉及一种带有风筒的垂直轴风力发电机。
技术介绍
垂直轴风力发电机根据空气动力学原理分为阻力型垂直轴风力发电机和升力型垂直轴风力发电机，阻力型垂直轴风力发电机使用阻力型风机叶片，例如屏障平板式风机叶片、带有半圆柱形叶片的风筒、风杯式叶片等；升力型垂直轴风力发电机又称为达里厄风力发电机，使用升力型风机叶片，叶片的剖面一般为对称的翼形，也称为翼形叶片。阻力型垂直轴风力发电机受叶片直径的限制，对风能利用效率不高，现有技术中的中大型垂直轴风力发电机均为升力型。当前升力型垂直轴风力发电机的缺陷是：1.使用方管作为支架，方管支架用于连接翼形叶片和垂直竖轴，方管支架本身下料精度不高，再配合后期方管支架与翼形叶片的焊接、与垂直竖轴的焊接引入了更多的误差，很容易导致最终的翼型叶片安装角度不合格；2.方管支架内部中空，容易从焊缝处引入并存储雨水，造成方管支架腐蚀以及焊缝腐蚀，影响风力发电机的使用寿命；3.方管支架本身壁厚有限，在焊接时对焊接技术要求高，很容易出现焊穿管壁的缺陷；4.方管支架在焊接过程中还需要配合去毛刺、钻孔和喷漆工序，整体安装过程较为复杂；5.升力型垂直轴风力发电机对启动风速要求高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是现有技术的升力型垂直轴风力发电机使用光管作为支架，其焊接工序导致安装复杂、容易存储雨水以及翼形叶片安装误差大等缺陷，同时发电机对启动风速要求高，影响发电效率。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种垂直轴风力发电机，包括发电机本体、垂直竖轴、叶片和支架；垂直竖轴用于驱动发电机本体的主轴，叶片通过支架连接垂直竖轴，叶片的数量为多个；支架由钢板制成，支架的中部折弯形成向上的凸起，支架的前部折弯形成用于连接叶片的折板。在实际生产时，原料钢板首先依据图纸经激光切割成型，然后用弯板机进行多次折弯，形成中部凸起、前部折弯的形状；这种支架相比于传统的方管支架具有更高的尺寸精度，安装过程中不需要采用焊接，安装精度高；支架本身的形状属于一种开放式结构，没有能够存储雨水的空腔，能够及时排出雨水减少腐蚀。进一步的，所述凸起的角度为90°，所述折板与支架主体的夹角为90°。进一步的，所述支架前部的折板通过螺栓与叶片固定连接，所述支架的后部通过螺栓与垂直竖轴固定连接。进一步的，所述支架由不锈钢板制成，避免支架锈蚀影响风力发电机的使用寿命。进一步的，所述叶片为升力型风机叶片，所述垂直竖轴上还安装有一个或多个阻力型风机叶片；阻力型风机叶片对启动风速要求低，能够在低风速情况下启动风力发电机，提高风力发电机的风能利用率。进一步的，所述阻力型风机叶片为采用了半圆柱形叶片的风筒。进一步的，所述风筒两端设置有第一圆盘，所述垂直竖轴上设置有第二圆盘，第一圆盘与第二圆盘通过螺栓连接。进一步的，所述阻力型风机叶片和升力型风机叶片均采用铝合金制成。有益效果：(1)本技术的垂直轴风力发电机使用折弯的钢板作为支架，钢板经过激光切割以及弯板机折弯成型，尺寸精度高，有利于提高叶片的安装精度。(2)本技术的垂直轴风力发电机的支架通过螺栓与垂直竖轴和叶片连接，叶片的安装无需使用焊接工艺，不但安装效率更高，而且能够省略配合焊接的后续去毛刺、喷漆等工艺，节约成本。(3)本技术的垂直轴风力发电机的支架中部凸起，相比于传统的方管式支架，既能保障支架的强度，又能避免雨水在支架内部积累，减少雨水对支架的腐蚀，提高支架的使用寿命。(4)本技术的垂直轴风力发电机在垂直竖轴上配置一个或多个风筒，风筒能够帮助风力发电机在低风速的情况下启动，提高风力发电机的风能利用率。附图说明图1是实施例1垂直轴风力发电机的结构示意图。图2是实施例2垂直轴风力发电机的结构示意图。其中：1、发电机本体；2、垂直竖轴；210、第二圆盘；3、翼形叶片；4、支架；410、凸起；420、折板；5、风筒；510、半圆柱形叶片；520、第一圆盘。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步详细说明。实施例1如图1所示，本实施例的垂直轴风力发电机，包括发电机本体1、垂直竖轴2、翼形叶片3、支架4和风筒5；支架4由3mm厚的不锈钢板经过激光切割和弯板机折弯制成，其中支架4的中部经过折弯而形成90°的凸起410，支架4的前部经过折弯形成与支架4主体呈90°的折板420；支架4前部的折板420通过螺栓与翼形叶片3固定连接，支架4的后部通过螺栓与垂直竖轴2固定连接；风筒5包括中部的半圆柱形叶片510和两端的第一圆盘520，风筒5套在垂直竖轴2上，垂直竖轴2上设置有第二圆盘210，第一圆盘520和第二圆盘210通过螺栓固定连接；垂直竖轴2用于驱动发电机本体1的主轴。本实施例的垂直轴风力发电机总体结构紧凑，具有重量轻、噪音小和重心低的优点，能够安装于办公楼、厂房、住宅等建筑的顶部；非常适合电网无法达到的偏远地区居民用电和边防哨所用电，也可以用于城市基础照明及公共设施用电，并配合光伏发电系统而形成风光互补系统，确保在持续阴雨天气中依旧持续供电，保障基础设施的正常运行。由于本实施的垂直轴风力发电机集成了翼形叶片3和风筒5，使得垂直竖轴2在低风速下也能旋转；经过实验验证，本实施例的垂直轴风力发电机在1.2～1.5m/s的风速下即可启动，相比于传统市面上需要2.5m/s启动风速的风力发电机具有明显提高。同时，实验验证本实施例中的风筒5也能辅助提高发电效率，在相同装机容量和6m/s(对应大自然环境下3-4级风)的条件下，本实施例的垂直轴风力发电机能够将发电效率提高30％-45％。实施例2如图2所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅仅在于本实施例将风筒5的数量增加为两个；在实际应用中，根据垂直轴风力发电机的整体尺寸以及使用环境，风筒5的数量可以是一个或多个。虽然说明书中对本技术的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本技术的保护范围。在不脱离本技术宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直轴风力发电机，其特征在于：包括发电机本体、垂直竖轴、叶片和支架；/n垂直竖轴用于驱动发电机本体的主轴，叶片通过支架连接垂直竖轴，叶片的数量为多个；/n支架由钢板制成，支架的中部折弯形成向上的凸起，支架的前部折弯形成用于连接叶片的折板。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴风力发电机，其特征在于：包括发电机本体、垂直竖轴、叶片和支架；
垂直竖轴用于驱动发电机本体的主轴，叶片通过支架连接垂直竖轴，叶片的数量为多个；
支架由钢板制成，支架的中部折弯形成向上的凸起，支架的前部折弯形成用于连接叶片的折板。


2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述凸起的角度为90°。


3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述折板与支架主体的夹角为90°。


4.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述支架前部的折板通过螺栓与叶片固定连接，所述支架的后部通过螺栓与垂直竖轴固定连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：尹大军，
申请(专利权)人：江苏乃尔风电技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32