本发明专利技术提出一种垂直轴水平桨叶的风力发电装置，即轮毂穿在垂直轴上，而桨叶水平设置在轮毂上，而且桨叶的轴可以转动，并与本发明专利技术提出的桨距角调节器联结，而桨距角调节器类似十字轴联轴器，叶片在动力侧时，叶片的正面迎风，在风力推动下，叶片与风向垂直，动力系数最大，而当叶片运转至阻力侧时，叶片的背面迎风，在风力推动下，叶片会被风托起，阻力大幅降低。阻力大幅降低。阻力大幅降低。
【技术实现步骤摘要】
一种垂直轴水平桨叶的风力发电装置
[0001]
：本专利技术涉及一种利用风能发电的新技术。
[0002]
技术介绍
：现有的风力发电装置主要有水平轴机翼型桨叶式风力发电机和垂直轴机翼型达里厄式风力发电机，这两种风力发电机各有优缺点：（1）.水平轴桨叶式风力发电机的所有桨叶都是动力臂，没有阻力臂，而垂直轴达里厄式风力发电机的叶片分动力臂和阻力臂，而且同时出现。（2）.水平轴桨叶式风轮的直径很大，动力矩很大，桨叶就如同杠杆，长度往往可达百米，风轮的额定功率可高达10兆瓦，而达里厄式风力发电机的风轮直径较小，动力矩较小，额定功率最大仅2兆瓦。（3）.水平轴桨叶式风力发电机的效率较高，而垂直轴达里厄式风力发电机的效率较低。（4）.水平轴桨叶式风轮需配备变桨距机构和偏航机构，而垂直轴达里厄式风轮无需配备变桨距机构和偏航机构。（5）.水平轴桨叶式风轮对塔筒的高度和直径都有要求，而垂直轴达里厄式风轮在塔筒之上，对塔筒的要求较低。（6）.水平轴桨叶式风轮可以通过变桨距机构调节风轮的转速，也可以通过变桨距机构泄压，以保护风轮在强风条件下安全运行，而垂直轴达里厄式风轮没有变桨距机构，因此无法调节叶片的桨距角，因此无法泄压，因此无法保护风轮的安全运行。（7）.水平轴桨叶式风力发电机的发电机及主要设备都设置在塔筒的顶端，塔筒的负载很大，安装困难，维护困难，而垂直轴达里厄式风力发电机的发电机及主要设备都设置在地面或平台上，安装方便，维护方便。（8）.现有的垂直轴风轮，无论是Φ型，还是
Ή
型，叶片都是垂直的，无法调节桨距角，因此无法调节风轮的转速，也无法泄压。
[0003]本专利技术首次提出了一种垂直轴水平桨叶的风力发电装置，该装置综合了上述两种风力发电机的优点，避免了上述两种风轮的缺点。本专利技术的目的是提供一种全新的高效的低成本的风力发电装置。
[0004]
技术实现思路
：如说明书附图1所示，叶片（20）通过法兰（19）与中间轴（18）联结，中间轴（18）通过轴承（17）与桨距角调节器（16）联结，桨距角调节器（16）与锥齿轮轴（15）联结，锥齿轮轴（15）与锥齿轮（14）联结，锥齿轮（14）与主锥齿轮（22）咬合，主锥齿轮（22）与主轴（9）联结，主轴（9）通过联轴器（10）与减速器（13）及电机（12）联结，电机罩（11）与轮毂（8）固定，轮毂（8）与法兰（21）联结，法兰（21）与短轴（23）联结，短轴（23）通过联轴器（7）与主轴（5）联结，主轴（5）通过轴承（6）和轴承（2）与主锥齿轮（3）联结，主锥齿轮（3）与副锥齿轮（24）咬合，副锥齿轮（24）与主轴（26）联结，主轴（26）通过轴承（25）及联轴器（27）与发电机（28）联结，箱体（4）固定在平台（1）上。如说明书附图2和3所示，上述桨距角调节器类似十字轴联轴器，锥齿轮轴（15）的端面上两端各设置有一根限位卡（1），而中间轴（18）的端面上也设置了一根限位卡（2），当这两根轴及各自的限位卡咬合在一起时，锥齿轮轴限位卡（1）分别位于中间轴限位卡（2）的左右两端。
[0005]如说明书附图1所示，位于右侧的叶片（20）的正面与风向垂直，此时，桨距角调节器（16）的工作状态如说明书附图2所示，锥齿轮轴限位卡（1）和中间轴限位卡（2）都处于垂直位置，且中间轴限位卡（2）受锥齿轮轴限位卡（1）的限制，不能按逆时针转动，而当风力作用在叶片（20）正面上时，叶片（20）的轴只能按逆时针转动，因为叶片（20）的大部分工作面积在轴的下方，且与风向垂直，风动力系数等于1，风的推力最大，在风的推动下，叶片（20）
就会带动轮毂（8）按逆时针旋转，当叶片（20）转至左侧时，该叶片的背面迎风，受风力的推动，叶片（20）就会按顺时针转动，与此同时，如说明书附图3所示，中间轴限位卡（2）就会按顺时针方向转动一定角度，至于转多大的角度就与风力大小有关，风力越大，叶片（20）转动角度越大，叶片（20）受到的风阻越小。当叶片（20）继续按逆时针方向旋转时，该叶片（20）的背面受到的风力越来越小，该叶片靠自重下垂，直至该叶片的正面重又受风力推动，且正面越来越垂直，与此同时，桨距角调节器（16）重又回到如说明书附图2所示的状态。当强风来袭需要调节风轮的转速或泄压时，则只需启动电机（12）并通过减速机（13） 主轴（9） 主锥齿轮（22） 锥齿轮（14）及 锥齿轮轴（15）带动桨距角调节器（16）动作，于是，锥齿轮轴限位卡（1）就会按逆时针方向转动一定角度，与此同时，中间轴限位卡（2）就会在叶片（20）的带动下，按逆时针方向转动，而叶片（20）的正面就会在风力的推动下偏转，而叶片的正面受到的风力就会减小，风轮的转速就会降低。当风毂（8）旋转时，同时带动法兰（21）及短轴（23）并通过联轴器（7）带动主轴（5）转动，主轴（5）带动主锥齿轮（3）并带动副锥齿轮（24）转动，副锥齿轮（24）通过主轴（26）及联轴器（27）带动发电机（28）旋转。
[0006]上述叶片（20）可以设置多只，而且无需设置偏航机构，任意方向来风总是同时作用于风轮的左右两侧，而位于风轮的左右两侧的叶片总是由正面和背面同时迎风，这就为水平桨叶的自动变桨距创造了条件，这也就是本专利技术提出垂直轴水平桨叶的主要原因。
[0007]（1）.由本专利技术提出的垂直轴水平桨叶的风力发电装置，把叶片水平设置，并由中间轴及桨距角调节器保证该叶片在不同位置时仅靠风力实现自动变桨距角，进而使叶片在动力侧时获得的动力最大，而在阻力侧时阻力最小，进而大幅提高风轮的效率。
[0008]（2）.由本专利技术提出的垂直轴水平叶片的风力发电装置，由电机驱动桨距角调节器，可以调节限位卡，进而可调节动力侧的叶片的桨距角，进而调节风轮的转速或泄压。
[0009]（3）。由本专利技术提出的垂直轴水平桨叶的风力发电装置，可沿垂直轴设置多层叶片，进而可利用高度方向上的风能。
[0010] （4）。由本专利技术提出的垂直轴水平桨叶的风力发电装置，其叶片为水平设置的桨叶，其长度可与现有水平轴风轮的桨叶相当，其额定功率可与现有的水平轴风力发电机相当。
[0011] （5）。由本专利技术提出的垂直轴水平桨叶的风力发电装置，无需复杂的变桨距机构，无需偏航机构，发电机及其它设备设置在地面或平台上，成本低，安装方便，维护方便。
[0012]（6）.由本专利技术提出的垂直轴水平桨叶的风力发电装置，无需塔筒，只需平台，平台比塔筒成本低得多。
附图说明
[0013]图1.
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本专利技术提出的垂直轴水平桨叶的风力发电装置的工作原理图。
[0014]图2.
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本专利技术提出的轮毂右侧位置的桨距角调节器内部限位卡结构图。
[0015]图3.
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本专利技术提出的轮毂左侧位置的桨距角调节器内部限位卡结构图。
[0016]具体实施方式：如说明书附图1所示，叶片（20）通过法兰（19）与中间轴（18）联结，中间轴（18）通过轴承（17）与桨距角调节器（16）联结，桨距角调节器（16）与锥齿轮轴（15）联结，锥齿轮轴（15）本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种垂直轴水平桨叶的风力发电装置，该装置包括由平台（1）、轴承（2）、主锥齿轮（3）、箱体（4）、主轴（5）、轴承（6）、联轴器（7）、轮毂（8）、主轴（9）、联轴器（10）、电机罩（11）、电机（12）、减速器（13）、锥齿轮（14）、锥齿轮轴（15）、桨距角调节器（16）、轴承（17）、中间轴（18）、法兰（19）、叶片（20）、法兰（21）、主锥齿轮（22）、短轴（23）、副锥齿轮（24）、轴承（25）、主轴（26）、联轴器（27）、发电机（28）构成，其特征在于叶片（20）通过法兰（19）与中间轴（18）联结，中间轴（18）通过轴承（17）与桨距角调节器（16）联结，桨距角调节器（16）与锥齿轮轴（15）联结，锥齿轮轴（15）与锥齿轮（14）联结，锥...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，任常俊，
申请(专利权)人：刘斌，
类型：发明
国别省市：
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