一种立式风力发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种立式风力发电机，通过在风叶主轴外套分别设电机主轴、下风叶内固定管和下风叶外固定管，上风叶组件转动时，由驱动风叶主轴带动电机轴转动，进而带动电机组件内的绕组进行转动，下风叶组件通过下风叶外固定管带动磁钢进行转动，磁钢与绕组的转动方向相反。本发明专利技术，合理的利用相对运动的作用，大大增加磁钢与绕组的相对运动速率，结构简单合理，有效地提升了风能的利用率，另外，通过设置多个轴承，一方面能够支撑机械旋转体，降低其转动过程中的摩擦系数，保证回转精度，优化立式风力发电机结构，同时能够减少风叶主轴的受力，避免了风叶主轴断裂引发的安全问题，提升发电机使用寿命，保证发电机的稳定性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种立式风力发电机
本专利技术涉及风力发电机
，具体涉及一种立式风力发电机。
技术介绍
在能源短缺和环境趋向恶化的今天，风能作为一种可再生清洁能源，日益为世界各国所重视和开发。由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发前景，近20年来风电技术有了巨大的进步，风电开发在各种能源开发中增速最快。目前只有定桨距风机的制造技术和刚刚投入应用的兆瓦级永磁直驱同步发电机技术，在风机的大型化、变桨距控制、主动失速控制、变速恒频等先进风电技术方面还有待进一步研究和应用。风力发电技术已经愈加成熟，风力发电控制技术也更加完善，总之风力发电前景广阔，我国对风力发电的研究也会更加深入。现有风力发电具有多种形式，一类是水平轴风力发电机，其优点是工艺成熟、结构简单、风能利用率高；但其存在工作中需要追寻风向、需要对缠绕的电缆进行解缆、大型机叶片材料要求高、加工难度高和抗强风难度大等缺点。另一类是垂直轴风力发电机，包括S型、H型和Φ型机等，其优点是无需对风向，水平方向风力可全方位发电，而在上述风力发电机的使用过程中，仍具有以下问题：(1)在设计阶段，存在风能利用率低，导致发电效率低的问题；(2)风叶或叶轮出的轴承承受较大的水平方向力，这种力引起的倾覆力矩以及重力会产生轴向载荷，使得轴承容易损坏，寿命较短。有鉴于此，急需对现有的立式风力发电机的结构进行改进，以提高发电机的发电效率，提升使用寿命效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是立式风力发电机的结构发电效率低，使用寿命短的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种立式风力发电机，包括电机主轴和发电组件，所述发电组件通过第一轴承套设于所述电机主轴上，所述电机主轴固定设置于风叶主轴上，所述风叶主轴的上部套设有上风叶固定套管，下部通过第二轴承连接有下风叶内固定管，所述下风叶内固定管的外侧通过第三轴承设置有下风叶外固定管，所述下风叶外固定管上固定有下风叶组件，其顶端与所述发电组件的磁钢固定连接，所述上风叶固定套管上固定有上风叶组件，所述下风叶组件通过所述下风叶外固定管驱动所述磁钢转动，所述上风叶组件通过所述风叶主轴驱动所述发电组件内的绕组进行与所述磁钢相反方向的转动，所述下风叶内固定管下底端设置有第四轴承，所述风叶主轴的底端设置有第五轴承，并配合固定设置有轴承压盖。在上述技术方案中，所述发电组件还包括：下磁盘，与所述下风叶外固定管的顶部连接固定，下磁钢固定于所述下磁盘的上表面；上磁盘，与所述下磁盘对称扣合后，通过螺栓连接，上磁钢固定于所述上磁盘的下表面；所述绕组设置于所述上磁盘与下磁盘之间，固定于所述电机主轴上，通过导线穿过所述风叶主轴连接至集电环。在上述技术方案中，所述立式风力发电机还设置有刹车组件，所述刹车组件包括：第一刹车盘，环绕设置于所述风叶主轴外侧，与第一卡钳匹配设置，所述第一卡钳固定于刹车盘防护罩内，所述刹车盘防护罩包括对称扣合的上防护罩和下防护罩；第二刹车盘，环绕设置于所述下风叶外固定管外侧，与第二卡钳匹配设置，所述第二卡钳与所述第一卡钳通过螺栓连接。在上述技术方案中，所述下风叶组件包括：若干竖向风叶，截面呈梭型，通过第一连杆固定在所述下风叶外固定管上，所述第一连杆上设置有U型槽钢；下风筒，固定于固定盘上，所述固定盘设置于所述下风叶外固定管上，所述固定盘上端通过条形钢板与所述第一连杆固定。在上述技术方案中，所述下风叶外固定管的外圆面上设置有多个第一连接法兰，所述第一连杆一端与所述竖向风叶连接固定，另一端设置有与所述第一连接法兰相适配的第二连接法兰。在上述技术方案中，所述风叶主轴分为第一风叶轴、第二风叶轴和第三风叶轴，所述第一风叶轴和所述第二风叶轴之间通过紧固螺钉和连接管套固定，所述第三风叶轴和所述第二风叶轴之间通过上风叶固定套管和螺栓连接固定。在上述技术方案中，所述第一连杆包括横向第一连杆和斜向第一连杆，任一所述竖向风叶与对应的所述横向第一连杆和所述斜向第一连杆呈三角形结构，所述下风筒的上端和下端各设置有一个所述横向第一连杆。在上述技术方案中，所述风叶主轴的顶端通过螺旋风叶套管连接固定有螺旋风叶组件，所述螺旋风叶组件中的螺旋风叶呈U型，所述螺旋风叶通过螺母及固定主轴固定。在上述技术方案中，所述第二风叶轴上设置有导线孔。在上述技术方案中，所述立式风力发电机顶端设置有避雷针。与现有技术相比，本专利技术一种立式风力发电机，包括电机主轴和发电组件，发电组件通过第一轴承套设于电机主轴上，电机主轴固定设置于风叶主轴上，风叶主轴的上部套设有上风叶固定套管，下部通过第二轴承连接有下风叶内固定管，下风叶内固定管的外侧通过第三轴承设置有下风叶外固定管，下风叶外固定管上固定有下风叶组件，其顶端与发电组件的磁钢固定连接，上风叶固定套管上固定有上风叶组件，下风叶组件通过下风叶外固定管驱动磁钢转动，上风叶组件通过风叶主轴驱动发电组件内的绕组进行与磁钢相反方向的转动，下风叶内固定管下底端设置有第四轴承，风叶主轴的底端设置有第五轴承，并配合固定设置有轴承压盖，从而合理的利用相对运动的作用，大大增加磁钢与绕组的相对运动速率，结构简单合理，有效地提升了风能的利用率，另外，通过设置第二轴承、第三轴承、第四轴承和第五轴承，一方面能够支撑机械旋转体，降低其转动过程中的摩擦系数，保证回转精度，优化立式风力发电机结构，同时能够减少风叶主轴的受力，避免了风叶主轴断裂引发的安全问题，提升发电机使用寿命，保证发电机的稳定性与可靠性。附图说明图1为本专利技术中立式风力发电机的主视图；图2为本专利技术中立式风力发电机的立体图；图3为本专利技术的立式风力发电机中螺旋风叶组件的主视图；图4为本专利技术的立式风力发电机中上风叶组件的主视图；图5为本专利技术的立式风力发电机中下风叶组件的主视图；图6为本专利技术的立式风力发电机图1中C处的局部放大图；图7为本专利技术的立式风力发电机图1中A处的局部放大图；图8为本专利技术的立式风力发电机图5中D处的局部放大图；图9为本专利技术中立式风力发电机的俯视图；图10为本专利技术中立式风力发电机的下风叶内固定管底部结构图；图11为本专利技术中立式风力发电机图1中B处的局部放大图。其中，图1至图11中附图标记与部件名称之间的对应关系为：电机主轴100，第一轴承101，风叶主轴102，上风叶固定套管103，第二轴承104，下风叶内固定管105，第三轴承106，下风叶外固定管107，第四轴承108，第五轴承109，轴承压盖110，连接管套111，垫圈113，止动垫圈114，碳刷架115,肋板116，支撑套管117，发电组件200，下风叶组件300，竖向风叶301，第一连杆302，U型槽钢303，下风筒304，固定盘305，条形钢板306，第一连接法兰307，第二连接法兰308，方管309，上风叶组件400，上风叶401，第二连杆402，上风筒404，磁钢20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式风力发电机，包括电机主轴和发电组件，其特征在于，所述发电组件通过第一轴承套设于所述电机主轴上，所述电机主轴固定设置于风叶主轴上，所述风叶主轴的上部套设有上风叶固定套管，下部通过第二轴承连接有下风叶内固定管，所述下风叶内固定管的外侧通过第三轴承设置有下风叶外固定管，所述下风叶外固定管上固定有下风叶组件，其顶端与所述发电组件的磁钢固定连接，所述上风叶固定套管上固定有上风叶组件，所述下风叶组件通过所述下风叶外固定管驱动所述磁钢转动，所述上风叶组件通过所述风叶主轴驱动所述发电组件内的绕组进行与所述磁钢相反方向的转动，所述下风叶内固定管下底端设置有第四轴承，所述风叶主轴的底端设置有第五轴承，并配合固定设置有轴承压盖。/n

【技术特征摘要】
1.一种立式风力发电机，包括电机主轴和发电组件，其特征在于，所述发电组件通过第一轴承套设于所述电机主轴上，所述电机主轴固定设置于风叶主轴上，所述风叶主轴的上部套设有上风叶固定套管，下部通过第二轴承连接有下风叶内固定管，所述下风叶内固定管的外侧通过第三轴承设置有下风叶外固定管，所述下风叶外固定管上固定有下风叶组件，其顶端与所述发电组件的磁钢固定连接，所述上风叶固定套管上固定有上风叶组件，所述下风叶组件通过所述下风叶外固定管驱动所述磁钢转动，所述上风叶组件通过所述风叶主轴驱动所述发电组件内的绕组进行与所述磁钢相反方向的转动，所述下风叶内固定管下底端设置有第四轴承，所述风叶主轴的底端设置有第五轴承，并配合固定设置有轴承压盖。


2.根据权利要求1所述的一种立式风力发电机，其特征在于，所述发电组件还包括：
下磁盘，与所述下风叶外固定管的顶部连接固定，下磁钢固定于所述下磁盘的上表面；
上磁盘，与所述下磁盘对称扣合后，通过螺栓连接，上磁钢固定于所述上磁盘的下表面；
所述绕组设置于所述上磁盘与下磁盘之间，固定于所述电机主轴上，通过导线穿过所述风叶主轴连接至集电环。


3.根据权利要求1所述的一种立式风力发电机，其特征在于，所述立式风力发电机还设置有刹车组件，所述刹车组件包括：
第一刹车盘，环绕设置于所述风叶主轴外侧，与第一卡钳匹配设置，所述第一卡钳固定于刹车盘防护罩内，所述刹车盘防护罩包括对称扣合的上防护罩和下防护罩；
第二刹车盘，环绕设置于所述下风叶外固定管外侧，与第二卡钳匹配设置，所述第二卡钳与所述第一卡钳通过螺栓连接。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏卫星，苏志伟，苏志超，苏志丹，
申请(专利权)人：苏卫星，
类型：发明
国别省市：河南;41