垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域，具體地說是一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)的產(chǎn)生是由于太陽將地表的空氣加溫，空氣受熱膨脹變輕而往上升，熱空氣上升后，低溫的里空氣就從四周橫向流入，因而形成空氣的流動，這就是風(fēng)。風(fēng)力發(fā)電是由空氣流動時產(chǎn)生的風(fēng)壓，借由空氣的氣動力作用(包括升力及阻力)，推動風(fēng)力機的葉片旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電能。盡管風(fēng)力發(fā)電機多種多樣，但歸納起來可分為兩類:①水平軸風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行；②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流的方向。
[0003]水平軸風(fēng)力發(fā)電機由風(fēng)葉輪、變速箱、加速齒輪箱、發(fā)電機、偏移裝置、控制系統(tǒng)、塔架等部件所組成。風(fēng)葉輪的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，它是由氣體流動性能良好的葉片裝在輪軸上所組成，低速轉(zhuǎn)動的風(fēng)葉輪通過傳動系統(tǒng)經(jīng)由加速齒輪箱來增速，將動力傳導(dǎo)給發(fā)電機。上述這些組件都安裝在機艙內(nèi)，整個機艙由高大的塔架支撐，由于風(fēng)向會經(jīng)常改變，為了有效地利用風(fēng)能，必須要有自動迎風(fēng)的裝置，根據(jù)風(fēng)向感測儀測得的風(fēng)向信號，再由控制器來控制偏移電機，驅(qū)動小齒輪去推動塔架上的大齒輪，使整個機艙借由此自動控制的系統(tǒng)，來保持正確的迎風(fēng)面。
[0004]水平式風(fēng)機的發(fā)電機軸承平行于風(fēng)向，也就表示其葉片與風(fēng)向垂直，所以采用升力型葉片，能比垂直軸風(fēng)機的推力型葉片擷取更大風(fēng)能，因此水平風(fēng)力發(fā)電機就必須能360度旋轉(zhuǎn)以追逐風(fēng)向。其葉片形式有單葉、雙葉、三葉及四葉。單葉及雙葉的轉(zhuǎn)速通常較快，齒輪比較低，但是葉片在上下區(qū)域的變動較大，容易衍生疲勞負(fù)荷，且動態(tài)視覺、葉片平衡及輸出效率較差。四葉雖然輸出效率最高，但是在成本考量上仍是以三葉片最佳，因此三葉片形式的水平風(fēng)機為目前最常見機種。另以其旋翼座向又可分為上風(fēng)型及下風(fēng)型兩種。
[0005]水平式風(fēng)機的最大優(yōu)點為輸出效率高，但缺點為掃風(fēng)面積(葉片動態(tài)360度垂直投影面積)大、成本及維修費用高及噪音大。
[0006]垂直軸風(fēng)力發(fā)電機具有不用對風(fēng)向，無噪音，安全性高等諸多優(yōu)點，是未來風(fēng)力發(fā)電機發(fā)展的一個重要方向?，F(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機一般都是由葉片、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機等關(guān)鍵部件組成，通過傳動系統(tǒng)將風(fēng)力發(fā)電機葉片上的轉(zhuǎn)矩輸入到發(fā)電機的主軸上，帶動發(fā)電機主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而發(fā)電。整個發(fā)電機系統(tǒng)的效率不高，整機的結(jié)構(gòu)也不夠緊湊。
[0007]申請?zhí)枮?014102026684的發(fā)明專利公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，包括支撐架，設(shè)置在支撐架上的中心軸，安裝在中心軸上的風(fēng)輪，風(fēng)輪是內(nèi)、外葉片嵌套的雙層結(jié)構(gòu)，并以中心軸為圓心同心設(shè)置，內(nèi)葉片置于外葉片圍成的中心腔內(nèi)，內(nèi)葉片為升力型，外葉片為阻力型，內(nèi)葉片通過超越離合器和中心軸連接，內(nèi)葉片上設(shè)有線圈，外葉片上固定有永磁鐵，內(nèi)、外葉片繞中心軸沿相反的方向相對轉(zhuǎn)動。該垂直軸風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要轉(zhuǎn)動方向相反的內(nèi)、外葉片雙層結(jié)構(gòu)來提高發(fā)電機效率，造價高的同時，為了防止風(fēng)力發(fā)電機運行過程中內(nèi)、外葉片發(fā)生同向轉(zhuǎn)動，用超越離合器來連接內(nèi)葉片和中心軸，保證風(fēng)力發(fā)電機在正常工作時內(nèi)葉片只能單向轉(zhuǎn)動。為了防止風(fēng)速高于設(shè)計風(fēng)速時，風(fēng)力發(fā)電機遭到破壞，還需要另外設(shè)置電磁離合器和轉(zhuǎn)速傳感器。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種風(fēng)能利用率高、抗強風(fēng)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)輪，所述風(fēng)輪包括固定主軸、活動主軸、加強板和葉片軸組；
[0010]所述活動主軸套設(shè)在固定主軸外；
[0011]所述加強板為圓盤狀，所述活動主軸穿過所述加強板的圓心，所述加強板固定在活動主軸上；
[0012]所述加強板設(shè)有兩個以上，每兩個加強板之間可轉(zhuǎn)動地連接有多組葉片軸組，所述葉片軸組均勻環(huán)繞在活動主軸周圍；
[0013]所述葉片軸組包括葉輪片和葉輪片軸，所述葉輪片固定在所述葉輪片軸上，所述葉輪片軸與加強板可轉(zhuǎn)動地連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述葉輪片軸與加強板圓心的距離和葉輪片軸與加強板邊緣的距離之比大于2:1。
[0015]進(jìn)一步的，所述加強板上設(shè)有壓條，所述壓條包括第一壓條和第二壓條，第一壓條和第二壓條分別位于葉輪片的兩側(cè)，所述第一壓條徑向設(shè)置且位于葉輪片軸與活動主軸之間，所述第二壓條垂直于第一壓條所在方向且位于葉輪片軸與加強板邊緣之間。
[0016]進(jìn)一步的，所述垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)還包括底座，所述固定主軸豎直的固定在底座上，所述底座內(nèi)設(shè)有發(fā)電機，所述活動主軸與發(fā)電機之間設(shè)有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器同時與活動主軸和發(fā)電機連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述葉輪片為矩形，所述葉輪片長度與加強板半徑相同。
[0018]進(jìn)一步的，所述葉輪片為曲面形。
[0019]本實用新型的有益效果在于:在風(fēng)力推動下，不僅葉片軸組繞著固定主軸轉(zhuǎn)動，葉輪片也繞著葉輪片軸轉(zhuǎn)動，風(fēng)能利用率高且結(jié)構(gòu)簡單、可抗強風(fēng)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)未安裝最上方的加強板時的俯視圖。
[0021]圖2為本實用新型實施例垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0022]標(biāo)號說明:
[0023]1、風(fēng)輪；11、固定主軸；12、活動主軸；13、加強板；14、葉片軸組；141、葉輪片；142、葉輪片軸；15、壓條；151、第一壓條；152、第二壓條；2、底座。
【具體實施方式】
[0024]為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。
[0025]本實用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:固定主軸外套有活動主軸，活動主軸上固定有圓盤狀的加強板，每兩個加強板之間可轉(zhuǎn)動地連接有多組葉片軸組，葉片軸組均勻環(huán)繞在活動主軸周圍；葉片軸組包括葉輪片和葉輪片軸，葉輪片為矩形，葉輪片固定在所述葉輪片軸上，葉輪片軸與加強板可轉(zhuǎn)動地連接，在風(fēng)力推動下，不僅葉片軸組繞著固定主軸轉(zhuǎn)動，葉輪片也繞著葉輪片軸轉(zhuǎn)動，風(fēng)能利用率高且結(jié)構(gòu)簡單、可抗強風(fēng)。
[0026]請參照圖1以及圖2，垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)輪1，所述風(fēng)輪I包括固定主軸
11、活動主軸12、加強板13和葉片軸組14 ；
[0027]所述活動主軸12套設(shè)在固定主軸11外；
[0028]所述加強板13為圓盤狀，所述活動主軸12穿過所述加強板13的圓心，所述加強板13固定在活動主軸12上；
[0029]所述加強板13設(shè)有兩個以上，每兩個加強板13之間可轉(zhuǎn)動地連接有多組葉片軸組14，所述葉片軸組14均勻環(huán)繞在活動主軸12周圍；
[0030]所述葉片軸組14包括葉輪片141和葉輪片軸142，所述葉輪片141固定在所述葉輪片軸142上，所述葉輪片軸142與加強板13可轉(zhuǎn)動地連接。
[0031]本實用新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)的固定主軸11豎直設(shè)置，活動主軸12套設(shè)在固定主軸11外，使得活動主軸12可繞固定主軸11轉(zhuǎn)動，活動主軸12上固定有圓盤狀的加強板13以對抗強風(fēng)，防止損