垂直轴风力发电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种垂直轴风力发电机，具体地说是一种采用支承式滚子结构、内外圈分体形式的轴承，以支架形式安装在柱状物、塔状物或梁状结构上，且电机主轴与风轮旋转轴不同轴的垂直轴风力发电机。其包括风轮叶片、风轮叶片下支架、风轮叶片上支架、轴承内圈支架、轴承内圈、轴承外圈、轴承滚子支座、滚子、发电机、传动件和电气箱，轴承滚子支座连接在轴承外圈内表面。滚子转动连接在轴承滚子支座中，滚子与轴承内圈的外表面和轴承外圈的内表面接触，滚子能够在轴承内圈外表面和轴承外圈内表面转动。轴承外圈下端内侧连接传动件，传动件与发电机主轴连接传动。本实用新型专利技术安装维护方便，适用于多角度安装，安装空间要求小。（*该技术在2022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发电机，具体地说是一种采用支承式滚子结构、内外圈分体形式的轴承，以支架形式安装在柱状物、塔状物或梁状结构上，且电机主轴与风轮旋转轴不同轴的垂直轴风力发电机。
技术介绍
为了充分利用自然中的可再生能源一风能，人类研发出各式各样的风力发电机，风力发电机主要分为两类:垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机。垂直轴风力发电机主要包括发电机、支架和在风力吹动下可以产生自旋运动的圆柱体风轮，风轮、电机、支架依次安装，固定在地面或者其他平台上。由于其结构简单，气动风速较小，可以适用于各种风速来流方向，发电稳定可靠，使用寿命长等多个优点而被广泛应用。传统形式的垂直轴风力发电机工作原理为:风轮的叶片通过支架等形式安装固定到风轮转动轴上。发电机安装在风轮的下方，与风轮轴通过法兰对接。工作时，风吹动叶片，叶片带动风轮转动，从而风轮转动轴将扭矩传动到发电机主轴，带动发电机主轴转动，产生电能。垂直轴风力发电机生产制造方便、维修便利，但同时也因为结构强度不足、场地占用面积较大、安装高度等原因，限制了垂直轴风力发电机的大型化发展，即其叶片尺寸、捕风面积和发电功率受到限制。目前垂直轴风力发电机的机型主要集中在250W 10kW，风轮直径在 1πΓ8ηι。一般垂直轴风力发电机主要安装在空地、广场等四周没有高楼阻挡来风的地方，较大功率机型的垂直轴风力发电机，其主支架需要预先打造地基以保证安全性，因此需要较多的土地开发成本。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种垂直轴风力发电机，采用支承式滚子结构的滚动轴承，能够在不同的使用环境下工作，提高了使用范围。按照本技术提供的技术方案，垂直轴风力发电机包括风轮叶片、风轮叶片下支架、风轮叶片上支架、轴承内圈支架、轴承内圈、轴承外圈、轴承滚子支座、滚子、发电机、传动件和电气箱，轴承外圈上表面沿圆周连接多个风轮叶片上支架，轴承外圈侧面沿圆周连接多个风轮叶片下支架，多个风轮叶片上支架和多个风轮叶片下支架上下一一对应。在轴承外圈圆周上处于上下对应位置的风轮叶片上支架和风轮叶片下支架前端共同连接一个风轮叶片。轴承内圈位于轴承外圈内部，其特征是:轴承滚子支座连接在轴承外圈内表面，轴承滚子支座位于轴承内圈和轴承外圈之间。滚子转动连接在轴承滚子支座中，滚子与轴承内圈的外表面和轴承外圈的内表面接触，滚子能够在轴承内圈外表面和轴承外圈内表面转动。轴承内圈内表面连接轴承内圈支架。轴承外圈下端内侧连接传动件，传动件与发电机主轴连接传动。所述发电机电连接电气箱，电气箱内包括变压器、整流器和蓄电池。进一步的，滚子包括圆柱形滚子、导轨型滚子或滚轮型滚子。滚子为多排滚子。风轮叶片上支架为四个。风轮叶片下支架为四个。风轮叶片为四个。传动件为减速器、齿轮、皮带轮或铰链。发电机主轴位于轴承外圈的偏心位置。轴承外圈的内表面和轴承内圈的外表面为相互平行的斜面。本技术与已有技术相比具有以下优点:本技术结构简单、紧凑，合理；安装维护方便；适用于多角度安装，提高了使用范围；工作平稳安全，发电效率高；可移植性强，充分利用现有建筑物或公共设施的四周空间，所产生电能可直接使用于建筑物或者公共设施，亦可并网做生活用电；安装成本低，安装空间要求小。附图说明图1为本技术主视图。图2为本技术俯视图。图3为图1中A处放大图。附图标记说明:1_风轮叶片、2-风轮叶片下支架、3-风轮叶片上支架、4-轴承内圈支架、5-轴承内圈、6-轴承外圈、7-轴承滚子支座、8-滚子、9-发电机、10-传动件、11-电气箱。具体实施方式下面本技术将结合附图中的实施例作进一步描述:如图f 3所示，本技术主要包括风轮叶片1、风轮叶片下支架2、风轮叶片上支架3、轴承内圈支架4、轴承内圈5、轴承外圈6、轴承滚子支座7、滚子8、发电机9、传动件10和电气箱11。轴承内圈5位于轴承外圈6内部，轴承滚子支座7连接在轴承外圈6内表面，轴承滚子支座7位于轴承内圈5和轴承外圈6之间。滚子8转动连接在轴承滚子支座7中，滚子8与轴承内圈5的外表面和轴承外圈6的内表面接触，滚子8能够在轴承内圈5外表面和轴承外圈6内表面转动。所述轴承外圈6的内表面和轴承内圈5的外表面为相互平行的斜面。轴承内圈5内表面连接轴承内圈支架4，轴承内圈支架4用于连接安装在进行风力发电的基座上。所述滚子8包括圆柱形滚子、导轨型滚子或滚轮型滚子，并且所述滚子8为多排滚子。轴承外圈6上表面沿圆周连接多个风轮叶片上支架3，轴承外圈6侧面沿圆周连接多个风轮叶片下支架2，多个风轮叶片上支架3和多个风轮叶片下支架2上下一一对应。在轴承外圈6圆周上处于上下对应位置的风轮叶片上支架3和风轮叶片下支架2前端共同连接一个风轮叶片I。如图2所示的实施例中，风轮叶片上支架3为四个，风轮叶片下支架2为四个，风轮叶片I为四个。轴承外圈6下端内侧连接传动件10，传动件10与发电机9主轴连接传动。所述传动件10为减速器、齿轮、皮带轮或铰链。所述发电机9主轴位于轴承外圈6的偏心位置。所述发电机9电连接电气箱11，电气箱11内包括变压器、整流器和蓄电池。本技术在使用前，对被安装体进行实地勘察，测量并记录其外形尺寸、高度、承载能力、可用空间、平均风速、风向等所需参数。然后根据柱状物和建筑物的尺寸空间、承载能力和平均风速，合理设计风力机的最大功率和最大旋转半径；根据设计的功率、尺寸等信息，进行载荷计算和风力发电机叶片、发电机的详细设计及选型；根据计算得到的载荷，进行分体式轴承的尺寸、多排支承式滚子结构、内圈支撑、减速器和传动形式的详细设计，形成全套的细节设计方案。本技术的安装方式打破了传统安装方式，能够在电线杆、风力机塔架、电塔、建筑物、灯塔、大树上多角度安装，提高了使用范围。提出了风力发电机与建筑一体化的新型设计理念，同时也符合物联网技术的发展趋势。风力发电机产生的电能可以满足建筑和设备的基本用电，如照明用电、空调用电、通风用电、应急用电、监控保障用电等等。因其结构简单，风轮和发电机分体偏轴安装，安装拆卸更换方便，维修速度比较快，减少了维护维修占用的时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直轴风力发电机，包括风轮叶片（1）、风轮叶片下支架（2）、风轮叶片上支架（3）、轴承内圈支架（4）、轴承内圈（5）、轴承外圈（6）、轴承滚子支座（7）、滚子（8）、发电机（9）、传动件（10）和电气箱（11），轴承外圈（6）上表面沿圆周连接多个风轮叶片上支架（3），轴承外圈（6）侧面沿圆周连接多个风轮叶片下支架（2），多个风轮叶片上支架(3)和多个风轮叶片下支架（2）上下一一对应；在轴承外圈（6）圆周上处于上下对应位置的风轮叶片上支架（3）和风轮叶片下支架（2）前端共同连接一个风轮叶片（1）；轴承内圈（5）位于轴承外圈（6）内部，其特征是：轴承滚子支座（7）连接在轴承外圈（6）内表面，轴承滚子支座（7）位于轴承内圈（5）和轴承外圈（6）之间；滚子（8）转动连接在轴承滚子支座（7）中，滚子（8）与轴承内圈（5）的外表面和轴承外圈（6）的内表面接触，滚子（8）能够在轴承内圈（5）外表面和轴承外圈（6）内表面转动；轴承内圈（5）内表面连接轴承内圈支架（4）；轴承外圈（6）下端内侧连接传动件（10），传动件（10）与发电机（9）主轴连接传动；所述发电机（9）电连接电气箱（11），电气箱（11）内包括变压器、整流器和蓄电池。...

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴风力发电机，包括风轮叶片(I)、风轮叶片下支架(2)、风轮叶片上支架(3)、轴承内圈支架(4)、轴承内圈(5)、轴承外圈(6)、轴承滚子支座(7)、滚子(8)、发电机(9 )、传动件(IO )和电气箱(11)，轴承外圈(6 )上表面沿圆周连接多个风轮叶片上支架(3 )，轴承外圈(6)侧面沿圆周连接多个风轮叶片下支架(2)，多个风轮叶片上支架(3)和多个风轮叶片下支架(2)上下一一对应；在轴承外圈(6)圆周上处于上下对应位置的风轮叶片上支架(3)和风轮叶片下支架(2)前端共同连接一个风轮叶片(I);轴承内圈(5)位于轴承外圈(6 )内部，其特征是:轴承滚子支座(7 )连接在轴承外圈(6 )内表面，轴承滚子支座(7 )位于轴承内圈(5)和轴承外圈(6)之间；滚子(8)转动连接在轴承滚子支座(7)中，滚子(8)与轴承内圈(5 )的外表面和轴承外圈(6 )的内表面接触，滚子(8 )能够在轴承内圈(5 )外表面和轴承外圈(6)内表面转动；轴承内圈(5)内表面连接轴承内圈支架(4);轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新华，倪士刚，王加明，包洪兵，
申请(专利权)人：无锡风电设计研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：