專利名稱：一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電是目前全球在新能源利用方面技術(shù)最成熟、最具規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的行業(yè)，隨著環(huán)保理念的日益提升，風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用日益廣泛。目前的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置一般是采用直接驅(qū)動式，即由風(fēng)力機轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸同軸驅(qū)動發(fā)電，這種結(jié)構(gòu)尚存在如下缺陷一是一套風(fēng)力機只能驅(qū)動一個發(fā)電機工作，能源利用率低；二是從風(fēng)力機轉(zhuǎn)軸獲得的轉(zhuǎn)速比較低，需要進一步機械增速或采用多極發(fā)電機，但發(fā)電效能不算理想；三是安裝架設(shè)不便，尤其是對大量的已經(jīng)建立的各種塔柱無法安裝，如果破壞原塔柱結(jié)構(gòu)安裝風(fēng)力發(fā)電機則得不償失，這樣就大大限制了風(fēng)力發(fā)電機在現(xiàn)有塔柱上的應(yīng)用。為了解決這個問題，人們目前是在原有塔柱的外部焊接托架，將垂直軸風(fēng)力發(fā)電機架設(shè)在塔柱外圍，由于受 支撐結(jié)構(gòu)的限制這不僅不能獲得較大功率的發(fā)電量，而且會對塔柱的受力平衡造成影響，因此對于已有的塔柱應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電目前還是沒有更好的辦法，其塔柱的價值沒有被充分利用。如分布在各個區(qū)域的眾多的通訊塔柱，其為了獲得高度而建立的大型塔柱的柱體大多處于空置狀態(tài)，而高空的風(fēng)能優(yōu)勢尚無法得以利用。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。其不僅可以用同一個風(fēng)力機帶動數(shù)個發(fā)電機運行，有利于發(fā)電效率的提高，而且可以方便的拼接安裝在各種現(xiàn)有塔柱上。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)及發(fā)電機構(gòu)，其特征在于所述風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)包括多個風(fēng)葉、齒圈及風(fēng)葉支撐組件，所述風(fēng)葉支撐組件包括轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體及多個支撐桿，所述固定筒體的外部套裝有軸承，所述轉(zhuǎn)動筒體套裝在所述軸承的外部，所述支撐桿的一端固定連接在所述轉(zhuǎn)動筒體的外側(cè)，另一端連接所述風(fēng)葉，所述多個風(fēng)葉分布在同一圓周上，所述齒圈固定在所述支撐桿或轉(zhuǎn)動筒體上，所述齒圈與所述轉(zhuǎn)動筒體同軸心。所述發(fā)電機構(gòu)包括發(fā)電機、發(fā)電機支架及支架固定座，所述支架固定座呈圓筒形，所述發(fā)電機支架的一端固定連接在所述支架固定座上，所述發(fā)電機固定在所述發(fā)電機支架的另一端，所述發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上配有齒輪，所述齒輪與所述齒圈相嚙合。本實用新型的有益效果是由于采用了在支撐桿或轉(zhuǎn)動筒體上設(shè)置齒圈帶動發(fā)電機，其主要優(yōu)點在于可以用同一個風(fēng)力機帶動多個發(fā)電機，相比于現(xiàn)有技術(shù)的單機發(fā)電能極大的利用風(fēng)力能源，另外由于齒圈與發(fā)電機齒輪的齒數(shù)比差距甚大，因此會使發(fā)電機得到很高的轉(zhuǎn)速，獲得更好的發(fā)電效率。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。[0009]進一步，所述轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體、齒圈、軸承及支架固定座均為剖分式組合結(jié)構(gòu)。所述剖分式結(jié)構(gòu)是指將轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體、齒圈、軸承及支架固定座等筒體沿其徑向拆分成剖切件，各個剖切件組合后可以形成一個完整的部件，在現(xiàn)場安裝中不需要套裝在安裝軸上，而只要圍繞所述安裝軸拼接安裝則可。采用上述進一步方案的有益效果是，這種剖分式組合結(jié)構(gòu)方便了較大的工件制作，更方便了現(xiàn)場組裝，尤其是對于現(xiàn)有的塔柱而言，可以在保證原有塔柱完好的情況下，直接利用現(xiàn)有塔柱安裝風(fēng)力發(fā)電機，這樣不僅方便施工安裝，而且大大節(jié)約了塔柱再造費用或改裝費用，使得現(xiàn)有各種塔柱利用風(fēng)能供電變得更容易。進一步，所述各個具有剖分式組合結(jié)構(gòu)的部件分別由兩件或兩件以上剖切件組合。采用上述進一步方案的有益效果是，可以根據(jù)具體部件的大小決定采用兩件或者
三件組合。 進一步，所述轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體、齒圈及支架固定座上還設(shè)有拼接夾板。采用上述進一步方案的有益效果是，在外圍部件上設(shè)置拼裝夾板，可以有效將各個首Ij切件夾持牛罪。進一步，所述固定筒體及支架固定座內(nèi)孔為直筒形或為內(nèi)孔下端直徑大于上端直徑的喇叭筒形。采用上述進一步方案的有益效果是，這種結(jié)構(gòu)是為常見的直徑下大上小的塔柱配套的。進一步，所述風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動筒體和固定筒體之間還設(shè)有剎車機構(gòu)，所述剎車機構(gòu)包括剎車把及剎車銷，所述剎車把的一端與所述固定筒體鉸接連接，另一端設(shè)有銷孔，所述剎車銷設(shè)于所述轉(zhuǎn)動筒體上。采用上述進一步方案的有益效果是，采用剎車機構(gòu)可以在進行塔頂檢修時停止風(fēng)力機運轉(zhuǎn)，以保證維修人員的安全。進一步，所述發(fā)電機數(shù)量為一個或一個以上，所述發(fā)電機為多極發(fā)電機。采用上述進一步方案的有益效果是，可以根據(jù)風(fēng)力機的力矩和用電功率等設(shè)置發(fā)電機個數(shù)，一般優(yōu)選為至少兩個以保證受力平衡，也可以是三個、四個或更多等距分布。進一步,所述齒圈為內(nèi)齒圈或外齒圈。采用上述進一步方案的有益效果是，可以根據(jù)齒圈大小選擇外齒圈還是內(nèi)齒圈。進一步，所述固定筒體的底端設(shè)有外緣，所述轉(zhuǎn)動筒體上部還設(shè)有護罩。采用上述進一步方案的有益效果是，固定筒體的底端設(shè)外緣可以使支撐更穩(wěn)定，護罩則有利于支撐的保護。進一步，所述風(fēng)葉支撐組件設(shè)有上下兩組，所述軸承為圓錐滾子軸承。采用上述進一步方案的有益效果是，對于很長的風(fēng)葉結(jié)構(gòu)通?？梢圆捎蒙?、下兩組風(fēng)葉支撐組件。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的俯視圖；[0029]圖3為圖I中轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體及軸承拆分成兩部分剖切件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I中轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體及軸承拆分成三部分剖切件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中轉(zhuǎn)動筒體拆分后首lJ切件結(jié)構(gòu)不意圖；圖6為圖3中固定筒體拆分后剖切件結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖3中軸承拆分后剖切件結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為齒圈拆分后剖切件結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖I中剎車機構(gòu)局部放大示意圖；圖10為固定筒體及支架固定座內(nèi)孔為喇叭筒形的安裝結(jié)構(gòu)示意·[0037]圖11為齒圈固定在轉(zhuǎn)動筒體上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為發(fā)電機在齒圈內(nèi)側(cè)嚙合結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為設(shè)有上下兩組風(fēng)葉支撐組件的本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。在圖I到圖13中，各個標(biāo)號所表示的部件名稱列表如下1、風(fēng)葉，2、發(fā)電機，3、齒輪，4、發(fā)電機支架，5、塔柱，6、支架固定座，7、固定筒體，7-1、外緣，8、軸承，9、轉(zhuǎn)動筒體，10、護罩，11、齒圈，12、支撐桿，13、拼接縫，14、拼接夾板，15、剎車機構(gòu)，15_1、剎車銷，15_2、鉸接軸，15-3、剎車把。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。如圖I到圖8所示，一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)及發(fā)電機構(gòu)，所述風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)包括多個風(fēng)葉I、齒圈11及風(fēng)葉支撐組件，所述風(fēng)葉支撐組件包括轉(zhuǎn)動筒體9、固定筒體7及多個支撐桿12，所述固定筒體7的外部套裝有軸承8，所述轉(zhuǎn)動筒體9套裝在所述軸承8的外部，所述支撐桿12的一端固定連接在所述轉(zhuǎn)動筒體9的外側(cè)，另一端連接所述風(fēng)葉1，所述多個風(fēng)葉I分布在同一圓周上，所述齒圈11固定在所述支撐桿12上，所述齒圈11與所述轉(zhuǎn)動筒體9同軸心；所述發(fā)電機構(gòu)包括發(fā)電機2、發(fā)電機支架4及支架固定座6，所述支架固定座6呈圓筒形，所述發(fā)電機支架4的一端固定連接在所述支架固定座6上，所述發(fā)電機2固定在所述發(fā)電機支架4的另一端，所述發(fā)電機2轉(zhuǎn)軸上配有齒輪3，所述齒輪3與所述齒圈11相嚙
八
口 ο所述轉(zhuǎn)動筒體9、固定筒體7、齒圈11、軸承8及支架固定座6均為剖分式組合結(jié)構(gòu)。所述剖分式結(jié)構(gòu)是指將轉(zhuǎn)動筒體9、固定筒體7、齒圈11、軸承8及支架固定座6等部件沿其徑向拆分成剖切件，各個剖切件組合后可以形成一個完整的部件，在現(xiàn)場安裝中不需要套裝在安裝軸上，而只要拼接安裝則可，在組合后的部件上形成拼接縫13。這里所述的安裝軸即為塔柱5。具體是現(xiàn)場將所述固定筒體7拼接固定在所述塔柱5上，將所述軸承8、轉(zhuǎn)動筒體9依次拼接并套裝在所述固定筒體7的外部，將所述支架固定座6也拼接在所述塔柱5上；在支撐桿12安裝好后，齒圈11拼接并固定在所述支撐桿12上，并保證所述齒圈11與所述轉(zhuǎn)動筒體9同軸心。所述各個具有剖分式組合結(jié)構(gòu)的部件分別由兩件或兩件以上剖切件組合而成。一般可選擇兩瓣、三瓣或四瓣剖切件組合，以適合制作安裝為準(zhǔn)。[0046]所述轉(zhuǎn)動筒體9、固定筒體7、齒圈11及支架固定座6上還設(shè)有拼接夾板14。所述固定筒體7及支架固定座6內(nèi)孔為直筒形。所述發(fā)電機2數(shù)量為一個或一個以上,本例中設(shè)有4個發(fā)電機。所述發(fā)電機2為多極發(fā)電機。所述齒圈11為外齒圈。所述固定筒體7的底端設(shè)有外緣7-1，所述轉(zhuǎn)動筒體9上部還設(shè)有護罩10。 所述軸承8為圓錐滾子軸承或推力軸承。如圖9所示為剎車機構(gòu)15示意圖。所述風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動筒體9和固定筒體7之間還設(shè)有剎車機構(gòu)15，所述剎車機構(gòu)15包括剎車把15-3及多個剎車銷15-1，所述剎 車把15-3的一端與所述固定筒體7鉸接連接，另一端設(shè)有銷孔，所述剎車銷15-1設(shè)于所述轉(zhuǎn)動筒體9上。即正常情況下所述剎車把15-3可以沿所述固定筒體7鉸接軸15-2翻轉(zhuǎn)向下，使用時抬起剎車把15-3并將銷孔套接在所述銷軸上。如圖10所示為固定筒體7及支架固定座6內(nèi)孔為喇叭筒形的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；所述固定筒體7及支架固定座6內(nèi)孔為下端直徑大于上端直徑的喇叭筒形。這種結(jié)構(gòu)有利于在錐形塔柱5上安裝。也可以采用在所述直筒形固定筒體及支架固定座6內(nèi)另加喇叭筒附件的形式安裝。如圖11所示為齒圈11固定在轉(zhuǎn)動筒體9上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；這種結(jié)構(gòu)更有利于齒圈11平穩(wěn)運行。如圖12所示為發(fā)電機2在齒圈11內(nèi)側(cè)嚙合結(jié)構(gòu)示意圖；即所述齒圈11為內(nèi)齒圈。如圖13所示為設(shè)有上下兩組風(fēng)葉支撐組件的本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。所述風(fēng)葉支撐組件設(shè)有上、下兩組。這種結(jié)構(gòu)比較適合于較長風(fēng)葉的固定安裝。對于較高的塔柱5，還可以安裝多級本實用新型的風(fēng)力發(fā)電裝置。本實用新型在具體實施時，可以根據(jù)具體塔柱5尺寸確定相關(guān)部件的加工尺寸，也可以采用在固定筒體7及支架固定座6內(nèi)另加輔助安裝件的方式，如對于斷面尺寸較小的桁架結(jié)構(gòu)塔架，也可以在所述固定筒體7及支架固定座6內(nèi)增設(shè)與所述塔架相適合的支撐件，使塔架外圍形成一個圓形筒體，然后再安裝本實用新型的風(fēng)力發(fā)電裝置。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)及發(fā)電機構(gòu)，其特征在于 所述風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)包括多個風(fēng)葉、齒圈及風(fēng)葉支撐組件，所述風(fēng)葉支撐組件包括轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體及多個支撐桿，所述固定筒體的外部套裝有軸承，所述轉(zhuǎn)動筒體套裝在所述軸承的外部，所述支撐桿的一端固定連接在所述轉(zhuǎn)動筒體的外側(cè)，另一端連接所述風(fēng)葉，所述多個風(fēng)葉分布在同一圓周上，所述齒圈固定在所述支撐桿或轉(zhuǎn)動筒體上，所述齒圈與所述轉(zhuǎn)動筒體同軸心； 所述發(fā)電機構(gòu)包括發(fā)電機、發(fā)電機支架及支架固定座，所述支架固定座呈圓筒形，所述發(fā)電機支架的一端固定連接在所述支架固定座上，所述發(fā)電機固定在所述發(fā)電機支架的另一端，所述發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上配有齒輪，所述齒輪與所述齒圈相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體、齒圈、軸承及支架固定座均為剖分式組合結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述各個具有剖分式組合結(jié)構(gòu)的部件分別由兩件或兩件以上剖切件組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體、齒圈及支架固定座上還設(shè)有拼接夾板。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一項所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述固定筒體及支架固定座內(nèi)孔為直筒形或為內(nèi)孔下端直徑大于上端直徑的喇叭筒形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動筒體和固定筒體之間還設(shè)有剎車機構(gòu)，所述剎車機構(gòu)包括剎車把及剎車銷，所述剎車把的一端與所述固定筒體鉸接連接，另一端設(shè)有銷孔，所述剎車銷設(shè)于所述轉(zhuǎn)動筒體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一項所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電機數(shù)量為一個或一個以上，所述發(fā)電機為多極發(fā)電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一項所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述齒圈為內(nèi)齒圈或外齒圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述固定筒體的底端設(shè)有外緣，所述轉(zhuǎn)動筒體上部還設(shè)有護罩。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風(fēng)葉支撐組件設(shè)有上下兩組，所述軸承為圓錐滾子軸承。
專利摘要本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。其包括風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)及發(fā)電機構(gòu)，特點是所述風(fēng)力驅(qū)動機構(gòu)包括多個風(fēng)葉、齒圈及風(fēng)葉支撐組件，所述風(fēng)葉支撐組件包括轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體及多個支撐桿，所述固定筒體的外部套裝有軸承，所述轉(zhuǎn)動筒體套裝在所述軸承的外部，所述支撐桿的一端固定連接在所述轉(zhuǎn)動筒體的外側(cè)，另一端連接所述風(fēng)葉，所述齒圈與所述轉(zhuǎn)動筒體同軸心固定在所述支撐桿或轉(zhuǎn)動筒體上，所述發(fā)電機構(gòu)包括發(fā)電機及齒輪，所述齒輪與所述齒圈相嚙合。所述轉(zhuǎn)動筒體、固定筒體、齒圈、軸承及支架固定座均為剖分式組合結(jié)構(gòu)。本實用新型可以用同一個風(fēng)力機帶動多個發(fā)電機，能充分利用風(fēng)力資源，獲得更好的發(fā)電效率。
文檔編號F03D11/02GK202746109SQ20122048227
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
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