一种垂直风力发电机制造技术

本发明专利技术公开一种垂直风力发电机，包括塔柱、发电机和两片以上的叶片；所述塔柱为空心，在所述塔柱上设有一个以上的发电装置；所述发电装置由设置于塔柱上的第一下法兰盘和第一上法兰盘、第一轴承座、第一轴承、第一发电机、第一励磁机、发电机中心柱、第二轴承、第二轴承座、第二下法兰盘和第二上法兰盘组成；在塔柱顶部设有起重机，在塔柱内部设有升降电梯。本发明专利技术结构简单安全、占地面积少、成本低，对风能的利用率相当高，另外该结构便于维修和检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机，尤其是一种垂直风力发电机。
技术介绍
现在，不可再生能源的资源越来越少，甚至有些能源已经消耗完， 因此，像波能、可燃冰、煤层气、微生物，这些能源将成为人类广泛应 用的新能源，而风能这种再生型能源在很多的地区和设备上己经开始使 用，其技术已经慢慢的走向成熟。现代风力发电机主要有水平轴风力发 电机和垂直轴风力发电机，与水平轴式的同类产品不同，在垂直轴风力 发电机中，转轴安装在垂直轴上，与地面垂直，垂直轴风力发电机始终与风向保持一致，因此当风向改变时无需调整。其中，Darrieus涡轮机 是属于垂直风力发电机的一种，该涡轮机包括垂直转轴、位于转轴顶部 的顶部转子中心、叶片、位于转轴底部的底部转子中心、与转轴连接的 变速箱、与变速箱连接的发电机组成。叶片的上端连接在顶部转子中心， 叶片下端连接在底部中心上，叶片旋转起来后带动垂直转轴旋转，转轴 经过底部设有的变速箱后将动力传递到发电机，从而使发电机发电。由 于该种风力发电机巨大，转轴一般比较高，为了 加强其稳固性，从转轴 顶部拉索至底面，虽然转轴得到了加固，但是其占地面积比较大，不利 于土地的有效利用。另外，该风力发电过程中动力传动链过于长，动力 有传递过程中损失很大，不利于能量的有效利用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种垂直风力发电机，不仅占地 面积少、结构简单安全、成本低和易于维修，而且对风能的转化率高。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是所述塔柱为空心，在 所述塔柱上设有一个以上的发电装置；所述发电装置由设置于塔柱上的第一下法兰盘和第一上法兰盘、第 一轴承座、第一轴承、第一发电机、发电机中心柱、第二轴承、第二轴 承座、第二下法兰盘和第二上法兰盘组成；所述第一下法兰盘与塔柱相固定，所述第一上法兰盘位于第一下法 兰盘上且与第一下法兰盘固定连接，所述第一轴承座固定在第一上法兰 盘上，所述第一轴承由第一外圈、第一钢珠组和第一内圈构成，所述第 一内圈固定在第一轴承座上，所述第一外圈和第一钢珠组可绕第一内圈 转动；所述第一发电机包括第一内定子、第一外转子和第一励磁机，所述 第一内定子位于第一内圈上，所述第一外转子位于第一外圈上且与第一 外圈固定连接；所述发电机中心柱为空心，所述发电机中心柱设置于第一 内定子内， 所述发电机中心柱与第一 内定子固定连接；所述第一励磁机包括第一励磁机定子和第一励磁机转子，所述第一 励磁机定子与第一内定子连接，所述第一励磁机转子与第一外转子连接， 所述第一励磁机定子与发电机中心柱固定连接；在所述发电机中心柱上方依次设有第二轴承、第二轴承座、第二下 法兰盘和第二上法兰盘，所述第二上法兰盘与塔柱相固定，所述第二下 法兰盘位于第二上法兰盘下方且与第二上法兰盘固定连接，所述第二轴承座位于第二下法兰盘下方且与第二下法兰盘固定连接，所述第二轴承 由第二外圈、第二钢珠组和第二内圈构成，所述第二内圈位于第二轴承 座下方且与第二轴承座固定连接，所述第二外圈和第二钢珠组可绕第二内圈转动；所述叶片的上端与第二外圈固定连接，所述叶片的下端与第一外圈 固定连接。垂直风力发电机的支撑主要依靠中心的塔柱，发电装置安装在塔柱 上，大大减少了垂直风力发电机的占地面积。本专利技术中的发电装置由两 个轴承、叶片和发电机组成，该结构简单，传动方式亦变得简单；并且 叶片、轴承的外圈和发电机的外转子之间相互固定成一整体结构，使得 发电机的外转子相当于叶片的一部分，叶片的转速就是发电机外转子的 转速，对风能的利用率相当高。作为改进，所述第一外圈和叶片的下端之间设有第一连接法兰，所述 叶片的下端通过第一连接法兰与第一外圈固定连接；所述第二外圈和叶 片的上端之间设有第二连接法兰，所述叶片的上端通过第二连接法兰与 第二外圈固定连接。作为改进，所述第一轴承或第二轴承上设有降低第一内圈或第二内 圈转速的减速装置。作为改进，所述第二轴承下方设有第二发电机，所述第二发电机包 括第二内定子和第二外转子，所述第二内定子位于第二内圈下方，所述 第二内定子与发电机中心柱固定连接，所述第二外转子位于第二外圈下 方且与第二外圈固定连接；所述第二发电机设有第二励磁机，所述第二励磁机包括第二励磁机 定子和第二励磁机转子，所述第二励磁机定子与第二内定子连接，所述 第一励磁机转子与第一外转子连接，所述第二励磁机定子与发电机中心 柱固定连接。作为改进，所述第一内转子和叶片的下端之间设有第一连接法兰， 所述叶片的下端通过第一连接法兰与第一内转子固定连接；所述第二内 转子和叶片的上端之间设有第二连接法兰，所述叶片的上端通过第二连 接法兰与第二内转子固定连接。作为改进，所述塔柱内部设有升降电梯，所述升降电梯包括轿厢和 轿厢升降机构。作为改进，所述塔柱顶部设有起重机，所述起重机包括回转塔架、 起重臂、平衡臂、平衡重、起重小车、小车行走机构、吊钩、拉索、起 升机构和控制系统；所述回转塔架与塔柱顶部固定连接，起重臂和平衡臂安装在回转塔 架上，平衡重安装在平衡臂的一端，小车行走机构设置在起重臂上，起 重小车设置于小车行走机构上，吊钩设置于起重小车下方，吊钩与所述 拉索的一端连接，拉索的另一端与起升机构相连接。作为改进，所述小车行走机构为设置于起重臂上的导轨，所述起重 小车设置与所述导轨上。作为改进，在所述回转塔架顶端与平衡臂之间设有平衡臂拉杆，平 衡臂拉杆一端与回转塔架顶端固定连接，平衡臂拉杆另一端与平衡臂固 定连接；在所述回转塔架顶端与起重臂之间设有起重臂拉杆，起重臂拉杆一端与回转塔架顶端固定连接，起重臂拉杆另一端与起重臂固定连接。 本专利技术与现有技术相比所带来的有益效果是I 、较以往使用拉索固定发电装置，本专利技术仅依靠塔柱支撑发电装 置，使得整个垂直风力发电机所占用的地面积更少。II、整个发电装置 由两个轴承、叶片和发电机组成，该结构简单，传动方式亦变得简单。 III、较以往通过复杂的传动机构以及使用巨大的垂直转轴来传动能量， 本专利技术设计的叶片、轴承的外圈和发电机的外转子相互固定成一整体的 结构，使得发电机转子相当于叶片的一部分，叶片的转速就是发电机转 子的转速，极大降低了能量在传输过程中的损耗，对风能的利用率相当 高。IV、较现有的塔架式垂直风力发电机，本专利技术由空心的塔柱支承发 电装置，既保证了风力发电机的稳固，又降低了钢材的用量；并且本发 明有效简化了以往复杂的传动机构，极大降低了垂直风力发电机的生产 成本和风电的成本。VI、由于本专利技术的塔柱为空心，并且在塔柱内部设 有升降电梯以及在塔柱顶部设有吊架，使得对垂直风力发电机的维修和 检测变得简单安全。附图说明图1为实施例1中垂直风力发电机主视图;图2为图1的剖视图3为图1的三维视图4为实施例2中垂直风力发电机主视图;图5为图4的剖视图6为图5的三维视图；图7为实施例3中垂直风力发电机主视图;图8为图7的剖视图9为图7的三维视图IO为本专利技术之起重机的结构示意图。具体实施例方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步说明。 实施例1如图1至3所示， 一种垂直风力发电机，包括塔柱1、发电机和两片 叶片9。所述塔柱1为空心，在所述塔柱1上设有发电装置。所述发电装 置由设置于塔柱1上的第一下法兰盘2a和第一上法兰盘2b、第一轴承座 3、第一轴承4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直风力发电机，包括塔柱、发电机和两片以上的叶片，其特征在于：所述塔柱为空心，在所述塔柱上设有一个以上的发电装置；所述发电装置由设置于塔柱上的第一下法兰盘和第一上法兰盘、第一轴承座、第一轴承、第一发电机、发电机中心柱、第二轴承、第二轴承座、第二下法兰盘和第二上法兰盘组成；　所述第一下法兰盘与塔柱相固定，所述第一上法兰盘位于第一下法兰盘上且与第一下法兰盘固定连接，所述第一轴承座固定在第一上法兰盘上，所述第一轴承由第一外圈、第一钢珠组和第一内圈构成，所述第一内圈固定在第一轴承座上，所述第一外圈和第一钢珠组可绕第一内圈转动；　所述第一发电机包括第一内定子、第一外转子和第一励磁机，所述第一内定子位于第一内圈上，所述第一外转子位于第一外圈上且与第一外圈固定连接；　所述发电机中心柱为空心，所述发电机中心柱设置于第一内定子内，　所述发电机中心柱与第一内定子固定连接；　所述第一励磁机包括第一励磁机定子和第一励磁机转子，所述第一励磁机定子与第一内定子连接，所述第一励磁机转子与第一外转子连接，所述第一励磁机定子与发电机中心柱固定连接；　在所述发电机中心柱上方依次设有第二轴承、第二轴承座、第二下法兰盘和第二上法兰盘，所述第二上法兰盘与塔柱相固定，所述第二下法兰盘位于第二上法兰盘下方且与第二上法兰盘固定连接，所述第二轴承座位于第二下法兰盘下方且与第二下法兰盘固定连接，所述第二轴承由第二外圈、第二钢珠组和第二内圈构成，所述第二内圈位于第二轴承座下方且与第二轴承座固定连接，所述第二外圈和第二钢珠组可绕第二内圈转动；　所述叶片的上端与第二外圈固定连接，所述叶片的下端与第一外圈固定连接。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：邓允河，
申请(专利权)人：邓允河，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]