一种新型垂直轴风电机组制造技术

本发明专利技术提供一种新型垂直轴风电机组，包括增速齿轮箱、支撑平台、四个以上第一支撑杆、主轴、发电机、塔筒、底座和两个以上叶片；所述塔筒固定在所述底座上；所述主轴通过圆锥滚子轴承竖直设置在所述塔筒顶部，且主轴的底部伸入塔筒中；所述增速齿轮箱和所述发电机均设置在所述塔筒内部，所述增速齿轮箱的输入端与所述主轴的底部通过空心轴连接，输出端通过花键轴与所述发电机的转轴连接；所述支撑平台设置在所述塔筒内部，且位于发电机的下方；所述每个叶片均通过至少两个第一支撑杆与所述主轴连接。接。接。

【技术实现步骤摘要】
一种新型垂直轴风电机组


[0001]本专利技术属于风力发电
，具体涉及一种新型垂直轴风电机组。

技术介绍

[0002]垂直轴风力发电机相比水平轴风力发电机具有结构简单、无需偏航及变桨装置、叶片工艺性好、设计寿命长、成本低等优势，可成为今后清洁能源利用，特别是分布式智能微电网系统的重要组成部分。垂直轴风力发电机相比水平轴风力发电机具有结构简单、无需偏航及变桨装置、叶片工艺性好、设计寿命长、成本低等优势，可成为今后清洁能源利用，特别是分布式智能微电网系统的重要组成部分。在综合分析总结现有垂直轴风力机优缺点基础上，提出了一种新型大功率垂直轴风力发电机结构，可有效减小大型垂直轴风力发电机运行过程中的动不平衡问题，大幅提高了机组的发电效率和结构性能，具有较强的市场竞争力和广泛的商业应用前景。
[0003]但垂直轴风力发电机在运行过程中易发生动不平衡问题，影响机组的运行效率及结构性能。

技术实现思路

[0004]为解决上述垂直轴风力发电机组在运行过程中常见的动不平衡问题，本专利技术提供一种新型垂直轴风电机组。
[0005]本专利技术采用如下的技术方案：一种新型垂直轴风电机组，包括增速齿轮箱、支撑平台、四个以上第一支撑杆、主轴、发电机、塔筒、底座和两个以上叶片；所述塔筒固定在所述底座上；所述主轴通过圆锥滚子轴承竖直设置在所述塔筒顶部，且主轴的底部伸入塔筒中；所述增速齿轮箱和所述发电机均设置在所述塔筒内部，所述增速齿轮箱的输入端与所述主轴的底部通过空心轴连接，输出端通过花键轴与所述发电机的转轴连接；所述支撑平台设置在所述塔筒内壁，且位于发电机的下方；所述每个叶片均通过至少两个第一支撑杆与所述主轴连接。
[0006]进一步地，还设有多个第二支撑杆，所述第二支撑杆均一端连接叶片与第一支撑杆的连接处，另一端连接主轴。
[0007]进一步地，还设有多个第三支撑杆，所述第三支撑杆均设置在相邻第一支撑杆和第二支撑杆之间，一端连接第一支撑杆，另一端连接第二支撑杆。
[0008]进一步地，还设有多个第四支撑杆，所述第四支撑杆均一端连接第一支撑杆，另一端连接叶片。
[0009]进一步地，所述圆锥滚子轴承是单列圆锥滚子轴承，所述主轴通过两个背靠背的单列圆锥滚子轴承竖直设置在所述塔筒顶部。
[0010]进一步地，所述增速齿轮箱是两级行星齿轮箱。
[0011]进一步地，所述发电机是中速永磁同步发电机。
[0012]进一步地，所述叶片选用NACA0015翼型。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种新型垂直轴风电机组，提出一种新型的大功率垂直轴风力发电机组设计理念，可有效减小垂直轴风力发电机组运行过程中常见的动不平衡问题，大幅提高了机组的发电效率和结构性能。
附图说明
[0014]图1是本专利技术一个实施例的结构示意图；图2是主轴与塔筒连接部位的结构示意图；图3是风能利用系数计算。
[0015]附图标记说明：图1中：1、增速齿轮箱；2、支撑平台；3、第一支撑杆；4、主轴；5、第二支撑杆；6、第三支撑杆；7、发电机；8、塔筒；9、底座；10、叶片；11、第四支撑杆；12、圆锥滚子轴承。
具体实施方式
[0016]以下结合实施例对本专利技术作进一步的描述，实施例仅用于对本专利技术进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本专利技术权利要求范围内。
[0017]实施例1一种新型垂直轴风电机组，如图1所示，包括增速齿轮箱1、支撑平台2、四个以上第一支撑杆3、主轴4、发电机7、塔筒8、底座9和两个以上叶片10；所述塔筒8固定在所述底座9上；所述主轴4通过圆锥滚子轴承12竖直设置在所述塔筒8顶部，且主轴4的底部伸入塔筒8中；所述增速齿轮箱1和所述发电机7均设置在所述塔筒8内壁，所述增速齿轮箱1的输入端与所述主轴4的底部通过空心轴连接，输出端通过花键轴与所述发电机7的转轴连接；所述支撑平台2设置在所述塔筒8内部，且位于发电机7的下方，当需要对发电机7或齿轮箱1进行维修时，工作人员可以站在支撑平台2上；所述每个叶片10均通过至少两个第一支撑杆3与所述主轴4连接。
[0018]还设有多个第二支撑杆5，所述第二支撑杆5均一端连接叶片10与第一支撑杆3的连接处，另一端连接主轴4，用于固定叶片10。
[0019]还设有多个第三支撑杆6，所述第三支撑杆6均设置在相邻第一支撑杆3和第二支撑杆5之间，一端连接第一支撑杆3，另一端连接第二支撑杆5，用于固定第二支撑杆5和第一支撑杆3，进而固定叶片10。
[0020]还设有多个第四支撑杆11，所述第四支撑杆11均一端连接第一支撑杆3，另一端连接叶片10，用于固定叶片10。
[0021]如图2所示，所述圆锥滚子轴承12是单列圆锥滚子轴承，所述主轴4通过两个背靠背的单列圆锥滚子轴承竖直设置在所述塔筒8顶部。使用两个背靠背的单列圆锥滚子轴承，保证轴向不窜动。
[0022]所述增速齿轮箱1是两级行星齿轮箱。
[0023]所述发电机7是中速永磁同步发电机。
[0024]所述叶片10选用NACA0015翼型，对比NACA0012、NACA0015和NACA0018翼型的升力系数、阻力系数和升阻比，考虑强度条件和气动性能，优选NACA0015翼型。
[0025]在使用时，叶片10在风的推力作用下旋转，整个桁架式结构和主轴4随着叶片10同速转动，将风能转变为旋转机械能；增速齿轮箱1为两级行星齿轮箱，与主轴4连接，提高转速；发电机7采用中速永磁同步发电机，发电机7的转轴与增速齿轮箱1的花键轴相连，将机械能转变为动能。机组的全功率变流系统采用AC
‑
DC
‑
AC变换方式，将发电机发出的低频交流电经整流转变为直流电(AC/DC)，再经DC/AC逆变器变为与电网同频率、同幅值、同相位的交流电，最后经变压器并入电网，完成向电网输送电能的任务。
[0026]如图3所示，对气动进行了充分论证，理论计算最大风能利用系数0.42。
[0027]应说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型垂直轴风电机组，其特征在于：包括增速齿轮箱（1）、支撑平台（2）、四个以上第一支撑杆（3）、主轴（4）、发电机（7）、塔筒（8）、底座（9）和两个以上叶片（10）；所述塔筒（8）固定在所述底座（9）上；所述主轴（4）通过圆锥滚子轴承（12）竖直设置在所述塔筒（8）顶部，且主轴（4）的底部伸入塔筒（8）中；所述增速齿轮箱（1）和所述发电机（7）均设置在所述塔筒（8）内部，所述增速齿轮箱（1）的输入端与所述主轴（4）的底部通过空心轴连接，输出端通过花键轴与所述发电机（7）的转轴连接；所述支撑平台（2）设置在所述塔筒（8）内壁，且位于发电机（7）的下方；所述每个叶片（10）均通过至少两个第一支撑杆（3）与所述主轴（4）连接。2.根据权利要求1所述的新型垂直轴风电机组，其特征在于：还设有多个第二支撑杆（5），所述第二支撑杆（5）均一端连接叶片（10）与第一支撑杆（3）的连接处，另一端连接主轴（4）。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪亚洲，蔡新，戴成军，许波峰，陈玉莹，姚皓译，郭兴文，林世发，边赛贤，张洪建，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：