專利名稱：內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機的制作方法
技術領域：
內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，屬于風力發(fā)電設備領域，具體涉及一種小型垂直軸風力發(fā)電機。
背景技術：
在當今能源日趨緊張、大力推廣環(huán)保與節(jié)能的主題下，風能得到了有效的推廣和運用，風能作為一種新興可再生能源，受到了世界各國的重視。在小型風力發(fā)電機市場，一般采用直驅(qū)式永磁無刷發(fā)電機，它具有結構簡單、壽命長的特點，但由于風機運行轉(zhuǎn)速較低，其額定轉(zhuǎn)速一般只有300rpm左右。眾所周知，在相同機座號及鐵心長度下，輸入轉(zhuǎn)速越高，其發(fā)電功率越大，正是由于一般直驅(qū)式永磁無刷發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速低，所以其體積較大，它耗用的永磁材料、硅鋼片及電磁線就相對較多，即它的功率體積比較小。在稀土永磁材料日趨緊張、電磁線價格相對很不穩(wěn)定的情況下，若能提高發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速，那么在相同機座號及鐵心長度下，發(fā)電功率將會顯著增大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能提高發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速、減小發(fā)電機體積，降低發(fā)電機重量，促進發(fā)電機發(fā)展的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，包括外殼體，外殼體外圓周均布多個扇葉，外殼體內(nèi)安裝能與其實現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子軸，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子軸通過上端的軸頭和下端的軸端蓋豎直支撐固定在外殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)子軸外套裝有轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯外圈設有磁瓦，磁瓦外安裝固定定子，上述轉(zhuǎn)子鐵芯、磁瓦和定子均安裝在內(nèi)機殼內(nèi)，內(nèi)機殼上方安裝行星齒輪增速機構，轉(zhuǎn)子軸穿過行星齒輪增速機構并通過轉(zhuǎn)子軸外圈的太陽輪與行星齒輪增速嚙合，行星齒輪增速機構外圈與固定在外殼體內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈相嚙合，實現(xiàn)外殼體與轉(zhuǎn)子軸之間的增速傳動。所述的行星齒輪增速機構包括行星架、支撐軸和行星輪，行星架支撐固定在內(nèi)機殼上端，行星架上方圓周均布三個支撐軸，每個支撐軸頂端均套裝有行星輪，三個行星輪同時與固定在外殼體內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈以及轉(zhuǎn)子軸外圈的太陽輪相嚙合。三個行星輪、內(nèi)齒圈與轉(zhuǎn)子軸外圈的太陽輪形成一級行星輪增速器，風能帶動外殼體與內(nèi)齒圈低速轉(zhuǎn)動，經(jīng)一級行星輪增速器增速，轉(zhuǎn)子軸帶動轉(zhuǎn)子鐵芯做高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速提高。所述的軸頭通過上推力軸承支撐固定在外殼體上端，軸端蓋通過第一深溝球軸承支撐固定在外殼體的下端蓋上部，轉(zhuǎn)子軸下端外部套裝有并排的第二深溝球軸承和下推力軸承，上端外部套裝有第三深溝球軸承，轉(zhuǎn)子軸與行星架接觸處設有骨架油封，骨架油封起到密封的作用。所述的三個支撐軸上端均套裝有第四深溝球軸承，第四深溝球軸承通過上方的孔用擋圈限位固定，第四深溝球軸承外圈套裝有行星輪。[0008]所述的軸端蓋下端通過多個大內(nèi)六角螺釘緊固有安裝板，通過安裝板可與發(fā)電機架相連接。所述的定子外部連接有引出線，引出線伸出外殼體外部，引出線連接到發(fā)電機控制器。所述的內(nèi)機殼上端通過多個小內(nèi)六角螺釘連接行星架，內(nèi)機殼下端通過其余小內(nèi)六角螺釘連接軸端蓋。所述的定子采用12槽分體式?jīng)_片，構成集中式繞組，槽面積大，槽滿率高，端部小，有利于減少銅損耗。所述的轉(zhuǎn)子鐵芯外的磁瓦為10極稀土永磁體磁瓦。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所具有的有益效果是:該內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，不但具有一般直驅(qū)式永磁無刷發(fā)電機的優(yōu)點，而且結構緊湊，通過設置三個行星輪、內(nèi)齒圈與轉(zhuǎn)子軸外圈的太陽輪形成一級行星輪增速器，通過一級行星增速器增速，實現(xiàn)提高發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速的目的，從而達到大大減少發(fā)電機稀土永磁材料和硅鋼片及銅繞組線的用量的效果，不但減少了發(fā)電機的制造成本，還減輕了發(fā)電機的重量，減少了發(fā)電機在安裝、運輸中的費用，利于小型發(fā)電機的普及應用，具有非常廣闊的推廣和使用前景。

圖1是本實用新型內(nèi)部結構剖視圖。其中:1、外殼體2、內(nèi)機殼3、小內(nèi)六角螺釘4、行星架5、內(nèi)齒圈6、行星輪
7、骨架油封8、第三深溝球軸承9、上推力軸承10、軸頭11、轉(zhuǎn)子軸12、第四深溝球軸承13、支撐軸14、孔用擋圈15、轉(zhuǎn)子鐵芯16、磁瓦17、定子18、引出線19、下推力軸承20、第一深溝球軸承21、下端蓋22、安裝板23、大內(nèi)六角螺釘24、第二深溝球軸承25、軸端蓋。
具體實施方式
圖1是本實用新型的最佳實施例，
以下結合附圖1對本實用新型做進一步說明。參照附圖1:該內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，包括外殼體1，外殼體I外圓周均布多個扇葉，外殼體I下方安裝發(fā)電機架，外殼體I內(nèi)安裝轉(zhuǎn)子軸11，轉(zhuǎn)子軸11上下兩端分別通過軸頭10和軸端蓋25固定，軸頭10通過上推力軸承9支撐固定在外殼體I上端，軸端蓋25通過第一深溝球軸承20支撐固定在外殼體I的下端蓋21上部，軸端蓋25下端通過多個大內(nèi)六角螺釘23緊固有安裝板22，通過安裝板可與發(fā)電機架相連接。轉(zhuǎn)子軸11下端外部套裝有并排的第二深溝球軸承24和下推力軸承19，上端外部套裝有第三深溝球軸承8，轉(zhuǎn)子軸11與行星架4接觸處設有骨架油封7，骨架油封7起到密封的作用。轉(zhuǎn)子軸11外套裝有轉(zhuǎn)子鐵芯15，轉(zhuǎn)子鐵芯15外圈設有磁瓦16，磁瓦16外安裝固定定子17，定子17外部連接有引出線18，引出線18伸出外殼體I外部，引出線18連接到發(fā)電機控制器，上述的轉(zhuǎn)子鐵芯15、磁瓦16和定子17均安裝在內(nèi)機殼2內(nèi)，內(nèi)機殼2上端通過多個小內(nèi)六角螺釘3連接行星架4，內(nèi)機殼2下端通過其余小內(nèi)六角螺釘3連接軸端蓋25。行星架4上端圓周均布三個支撐軸13，三個支撐軸13上端均套裝有第四深溝球軸承12，第四深溝球軸承12通過上方的孔用擋圈14限位固定，第四深溝球軸承12外圈套裝有行星輪6。三個行星輪6外設有一個固定在外殼體I內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈5，行星輪6同時與內(nèi)齒圈5以及轉(zhuǎn)子軸11外圈的太陽輪相嚙合。定子17采用12槽分體式?jīng)_片，構成集中式繞組，槽面積大，槽滿率高，端部小，有利于減少銅損耗。轉(zhuǎn)子鐵芯15外的磁瓦16為10極稀土永磁體磁瓦。工作原理如下:三個行星輪6、內(nèi)齒圈5與轉(zhuǎn)子軸11外圈的太陽輪形成一級行星輪增速器，風能帶動外殼體I與內(nèi)齒圈5低速轉(zhuǎn)動，經(jīng)一級行星輪增速器增速，轉(zhuǎn)子軸11帶動轉(zhuǎn)子鐵芯15做高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速提高，從而達到大大減少發(fā)電機稀土永磁材料和硅鋼片及銅繞組線的用量的效果，有效減小了發(fā)電機體積，減輕了發(fā)電機重量。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
權利要求1.內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，包括外殼體(1)，外殼體(I)外圓周均布多個扇葉，外殼體(I)內(nèi)安裝能與其實現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子軸(11)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子軸(11)通過上端的軸頭(10)和下端的軸端蓋(25)豎直支撐固定在外殼體(I)內(nèi)，轉(zhuǎn)子軸(11)外套裝有轉(zhuǎn)子鐵芯(15)，轉(zhuǎn)子鐵芯(15)外圈設有磁瓦(16)，磁瓦(16)外安裝固定定子(17)，上述轉(zhuǎn)子鐵芯(15)、磁瓦(16)和定子(17)均安裝在內(nèi)機殼(2)內(nèi)，內(nèi)機殼(2)上方安裝行星齒輪增速機構，轉(zhuǎn)子軸(11)穿過行星齒輪增速機構并通過轉(zhuǎn)子軸(11)外圈的太陽輪與行星齒輪增速嚙合，行星齒輪增速機構外圈與固定在外殼體(I)內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈(5 )相嚙合，實現(xiàn)外殼體(I)與轉(zhuǎn)子軸(11)之間的增速傳動。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的行星齒輪增速機構包括行星架(4)、支撐軸(13)和行星輪(6)，行星架(4)支撐固定在內(nèi)機殼(2)上端，行星架(4)上方圓周均布三個支撐軸(13)，每個支撐軸(13)頂端均套裝有行星輪(6)，三個行星輪(6)同時與固定在外殼體(I)內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈(5)以及轉(zhuǎn)子軸(11)外圈的太陽輪相嚙合。
3.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的軸頭(10)通過上推力軸承(9)支撐固定在外殼體(I)上端，軸端蓋(25)通過第一深溝球軸承(20)支撐固定在外殼體(I)的下端蓋(21)上部，轉(zhuǎn)子軸(11)下端外部套裝有并排的第二深溝球軸承(24)和下推力軸承(19)，上端外部套裝有第三深溝球軸承(8)，轉(zhuǎn)子軸(11)與行星架(4)接觸處設有骨架油封(7)。
4.根據(jù)權利要求2所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的三個支撐軸(13)上端均套裝有第四深溝球軸承(12)，第四深溝球軸承(12)通過上方的孔用擋圈(14)限位固定，第四深溝球軸承(12)外圈套裝有行星輪(6)。
5.根據(jù)權利要求1或3任一項所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的軸端蓋(25)下端通過多個大內(nèi)六角螺釘(23)緊固有安裝板(22)。
6.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的定子(17)外部連接有引出線(18)，引出線(18)伸出外殼體(I)外部。
7.根據(jù)權利要求2所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的內(nèi)機殼(2)上端通過多個小內(nèi)六角螺釘(3)連接行星架(4)，內(nèi)機殼(2)下端通過其余小內(nèi)六角螺釘(3)連接軸端蓋(25)。
8.根據(jù)權利要求1或6任一項所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的定子(17)采用12槽分體式?jīng)_片。
9.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子鐵芯(15)外的磁瓦(16)為10極稀土永磁體磁瓦。
專利摘要內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機，屬于風力發(fā)電設備領域。其特征在于轉(zhuǎn)子軸(11)外套裝有轉(zhuǎn)子鐵芯(15)，轉(zhuǎn)子鐵芯(15)外圈設有磁瓦(16)，磁瓦(16)外安裝固定定子(17)，上述轉(zhuǎn)子鐵芯(15)、磁瓦(16)和定子(17)均安裝在內(nèi)機殼(2)內(nèi)，內(nèi)機殼(2)上方安裝行星齒輪增速機構，轉(zhuǎn)子軸(11)穿過行星齒輪增速機構并通過轉(zhuǎn)子軸(11)外圈的太陽輪與行星齒輪增速嚙合，行星齒輪增速機構外圈與固定在外殼體(1)內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈(5)相嚙合，實現(xiàn)外殼體(1)與轉(zhuǎn)子軸(11)之間的增速傳動。該內(nèi)置行星增速器的小型垂直軸風力發(fā)電機能提高發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速、減小發(fā)電機體積，促進發(fā)電機發(fā)展。
文檔編號F03D3/00GK202991368SQ20122058520
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權日2012年11月8日
發(fā)明者于賓, 孫霞 申請人:山東山博電機集團有限公司