一种垂直轴风力机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种垂直轴风力机，属于风机发电、风机动力设备技术领域，叶片安装在风车架上，叶片轴端头露出风车架外，风车架上、下端垂直轴上分别装有轴套，轴套端头固定连接中心链轮或中心齿轮，上、下轴套侧端连接风舵架，风舵架上安装风舵，风车架连接垂直轴输出动力；叶片迎风角度控制装置安装在风车架一端或二端，叶片迎风角度控制装置其结构类型采用链轮体系、齿轮体系，或链、齿轮混合体系，叶片通过迎风角度控制装置的控制，调整了不同的迎风角度，实现了阻力做功和升力做功的最佳组合配置，具有启动力大、效率较高的优点，弥补了升力型垂直轴风力机启动力小，阻力型垂直轴风力机运转起来效率显著降低的问题，提高了风力机的工作效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种垂直轴风力机，属于风机发电、风机动力设备

技术介绍
当前，风力发电及利用风力动力已释越来越受到人们的重视，现有的风 力机存在着一定的不足，如水平轴风力机材质要求苛刻，垂直轴风力机存在 着升力型启动困难，阻力型运转时效率降低，根本原因是叶片迎风角度不理想。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种垂直轴风力机叶片迎风角度控制装置，可使 叶片在不同的位置实现不同的迎风角度，提高风能效率的一种垂直轴风力机。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是叶片安装在风车架上，叶片轴端头露出风车架外，风车架上、下端垂直轴 上分别装有轴套，轴套端头固定连接中心链轮或中心齿轮，上、下轴套侧端连 接风舵架，风舵架上安装风舵，风车架连接垂直轴输出动力；所述叶片安装时设初始角度，设其中的一个叶片为o度，按顺时针方向依次排序，每个叶片与前一个叶片间的角度差为360° /叶片总数；设定后，由 叶片迎风角度控制装置定位并固定；所述叶片角度设置由上、下风车架上的叶 片迎风角度控制装置的联动轮系装配后定位。所述叶片迎风角度控制装置安装在风车架一端或二端，叶片迎风角度控制 装置其结构类型采用链轮体系、齿轮体系，或链、齿轮混合体系。链轮体系的技术方案所述的链轮体系控制装置的主体设计方案是中心链轮与链条啮合，链条一端啮合、并通过第一涨紧轮、另一端啮合并通 过第二涨紧轮与分布在风车架上的叶片链轮啮合；所述的链、齿轮混合体系叶片迎风角度控制装置的主体设计方案是中心齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮与齿、链组合轮中的齿轮啮合，齿、 链组合轮中的链轮与链条啮合，链条一端啮合并通过第一涨紧轮、另一端啮合4并通过第二涨紧轮与分布在风车架上的叶片链轮啮合；齿轮体系的技术方案所述的齿轮体系叶片迎风角度控制装置的主体设计 方案是在风车架上安装齿圈，齿圈外齿圈与叶片齿轮啮合，中心齿轮与组合齿轮 中的大齿轮啮合，组合齿轮中的小齿轮与齿轮啮合，齿轮与齿圈内齿圈啮合。本技术的有益效果是叶片通过迎风角度控制装置的控制，叶片在不 同的位置调整了不同的迎风角度，实现了阻力做功和升力做功的最佳组合配 置，具有启动力大、效率较高的优点，弥补了升力型垂直轴风力机启动力小， 阻力型垂直轴风力机运转起来效率显著降低的问题，提高了风力机的工作效 率。附图说明图1是本技术一种垂直轴风力机结构图。 图2是本技术链轮体系结构图。 图3是本技术链、齿轮混合体系结构图。 图4是本技术齿轮体系结构图。图5是本技术叶片在相应位置的迎风角度结构示意图。图中1、垂直轴，2、轴套，3、风车架，4、叶片轴，5、叶片，6、风舵架， 7、风舵，8、叶片链轮，9、链条，10、中心链轮，11、第一涨紧轮，12、第 二涨紧轮，13、中心齿轮，14、中间齿轮》15、齿、链组合轮，16、叶片齿轮， 17、齿圈，18、组合齿轮，19、齿轮。具体实施方式实施例l所述叶片安装时设初始角度，设其中的一个叶片为0度，按顺时针方向依 次排序，每个叶片与前一个叶片间的角度差为360° /叶片总数；设定后，由 叶片迎风角度控制装置定位并固定；所述叶片角度设置由上、下风车架上的叶 片迎风角度控制装置的联动轮系装配后定位。参见图5，以十二个叶片的风车为例说明，所述叶片5初始位置A点与X 轴垂直，风车架3转动三十度到达B点咏叶片5自转十五度，依次转动即到 达C、 D、 E、 F、 G、 H、 I,J、 K、 L点，与X轴形成固定夹角，每个叶片依照 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L点的固定夹角设置安装。实施例2链轮体系的技术方案所述的链轮体系控制装置的主体设计方案是中心链轮10与链条9啮合，链条9一端啮合并通过第一涨紧轮11、另一 端啮合并通过第二涨紧轮12与分布在风车架3上的叶片链轮8啮合；所述的链轮体系叶片迎风角度控制装置的具体设计方案是请参阅图l、图2,叶片5通过叶片轴4安装在风车架3上，露出风车架 3外的叶片轴4端头安装叶片链轮8，垂直轴1的顶端安装轴套2，风车架3 下端垂直轴1上安装另一轴套2，轴套2端头固定连接中心链轮10，上、下轴 套2侧端连接风舵架6，风舵架6上安装风舵7;风车架3顶端安装所述的链 轮体系控制装置，风车架3顶端相邻的叶片轴4端头安装第一涨紧轮11、第 二涨紧轮12，中心链轮10与链条9啮合，链条9 一端啮合并通过第一涨紧轮 11、另一端啮合并通过第二涨紧轮12与分布在风车架3上的叶片链轮8啮合。 叶片5受风力推动后，风车架3转动，通过链条9联动所有叶片链轮围绕中心 链轮转动，叶片随叶片链轮转动改变迎风角度；由于风舵与轴套连接，轴套与 中心链轮连接，风车架与中心链轮作相对运动。实施例3所述的链、齿轮混合体系叶片迎风角度控制装置的主体设计方案是中心齿轮13与中间齿轮14啮合，中间齿轮14与齿、链组合轮15中的齿 轮啮合，齿、链组合轮15中的链轮与链条9啮合，链条9一端啮合并通过第 一涨紧轮11、另一端啮合并通过第二涨紧轮12与分布在风车架3上的叶片链 轮8啮合；所述的链、齿轮混合体系叶片迎风角度控制装置的具体设计方案是请参阅图l、图3，叶片5通过叶片轴4安装在风车架3上，露出风车架 3外的叶片轴4端头安装叶片链轮8，垂直轴1的顶端安装轴套2，风车架3 下端垂直轴1上安装另一轴套2，轴套2端头固定连接中心齿轮13，上、下轴 套2侧端连接风舵架6，风舵架6上安装风舵7;风车架3底端安装所述的链、 齿轮混合体系控制装置，风车架3底端相邻的叶片轴4端头安装第一涨紧轮 11、第二涨紧轮12，安装中间齿轮14并与中心齿轮13啮合，安装齿、链组合轮15并与中间齿轮14啮合，齿、链组合轮15中的链轮与链条9啮合，链 条9 一端啮合并通过第一涨紧轮11、另一端啮合并通过第二涨紧轮12与分布 在风车架3上的叶片链轮8啮合。叶片5受风力推动后，风车架3转动，通过 链条9联动所有叶片链轮围绕中心齿轮转动，叶片随叶片链轮转动改变迎风角 度；由于风舵与轴套连接，轴套与中心链轮连接，风车架与中心链轮作相对运 动。实施例4齿轮体系的技术方案所述的齿轮体系叶片迎风角度控制装置的主体设计 方案是在风车架3上安装齿圈17，齿圈17外齿圈与叶片齿轮16啮合，中心齿 轮13与组合齿轮18中的大齿轮啮合,组合齿轮18中的小齿轮与齿轮19啮合， 齿轮19与齿圈17内齿圈啮合。所述的齿轮体系叶片迎风角度控制装置的具体设计方案是请参阅图l、图4,叶片5通过叶片轴4安装在风车架3上，露出风车架 3外的叶片轴4端头安装叶片齿轮16,垂直轴1的顶端安装轴套2，风车架3 下端垂直轴1上安装另一轴套2，轴套2端头固定连接中心齿轮13,上、下轴 套2侧端连接风舵架6，风舵架6上安装风舵7;风车架3顶端和底端分别安 装所述的齿轮体系控制装置，在风车架3上安装齿圈17、组合齿轮18、齿轮 19，齿圈17外齿圈与叶片齿轮16啮合，中心齿轮13与组合齿轮18中的大齿 轮啮合，组合齿轮18中的小齿轮与齿轮19啮合，齿轮19与齿圈17内齿圈啮 合；叶片5受风力辨动后，风车架3转动，叶片齿轮16、齿圈17通过齿轮19、 组合齿轮18围绕中心齿轮13转动，叶片齿轮16转动改变叶片5迎风角度， 由于风舵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直轴风力机，其特征是：叶片（５）安装在风车架（３）上，叶片轴（４）端头露出风车架（３）外，风车架（３）上、下端垂直轴（１）上分别装有轴套（２），上、下轴套（２）侧端连接风舵架（６），风舵架（６）上安装风舵（７），风车架（３）连接垂直轴（１）；叶片迎风角度控制装置安装在风车架（３）一端或两端，其结构类型采用链轮体系、齿轮体系，或链、齿轮混合体系。

【技术特征摘要】
1、一种垂直轴风力机，其特征是叶片(5)安装在风车架(3)上，叶片轴(4)端头露出风车架(3)外，风车架(3)上、下端垂直轴(1)上分别装有轴套(2)，上、下轴套(2)侧端连接风舵架(6)，风舵架(6)上安装风舵(7)，风车架(3)连接垂直轴(1)；叶片迎风角度控制装置安装在风车架(3)一端或两端，其结构类型采用链轮体系、齿轮体系，或链、齿轮混合体系。2. 根据权利要求1所述的一种垂直轴风力机，其特征是所述叶片安装时 设初始角度，设其中的一个叶片为0度，按顺时针方向依次排序，每个叶片与 前一个叶片间的角度差为360° /叶片总数；设定后，由叶片迎风角度控制装 置定位并固定；所述叶片角度设置由上、下风车架上的叶片迎风角度控制装置 的联动轮系装配后定位。3. 根据权利要求1、 2所述的一种垂直轴风力机，其特征是所述的链轮体系叶片迎风角度控制装置的结构类型是链轮体系，主体设计方案是中心链轮 (10)、第一涨紧轮(11)、第二涨紧轮(12)、叶片链轮(8)通过链条(9)啮合。4. 根据权利要求3所述的一种垂直轴风力机，其特征是所述的链轮体系叶片迎风角度控制装置的具体设计方案是:露出风车架(3)外的叶片轴(4)端 头安装叶片链轮(8)，轴套(2) —端头固定连接中心链轮(10);风车架(3) 一端或两端安装所述的链轮体系叶片迎风角度控制装置，风车架(3) —端或两 端相邻的叶片轴(4)端头安装第一涨紧轮(11)、第二涨紧轮(12)，中心链轮 (10)与链条(9)啮合，链条(9) 一端啮合并通过第一涨紧轮(11)、另一端 啮合并通过第二涨紧轮(12)与分布在风车架(3)上的叶片链轮(8)啮合。5. 根据权利要求1、所述的一种垂直轴风力机，其特征是所述的链、齿轮 混合体系叶片迎风角度控制装置的结构类型是链、齿轮混合体系，主体设计方 案是中心齿轮(13)、中间齿轮(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜大伟，姜义，
申请(专利权)人：姜大伟，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]