本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)：
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現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其葉片轉(zhuǎn)軸只有一個重心，穩(wěn)定性低，轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生共振，發(fā)生不同心旋轉(zhuǎn)，造成軸頭磨損，影響使用壽命，且現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)軸葉片轉(zhuǎn)軸需要在較大的風(fēng)力作用下才能旋轉(zhuǎn)，無法充分利用微風(fēng)產(chǎn)能。

專利號CN201520479189.7公開了一種多層塔式垂直軸多風(fēng)況風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其包括底座、變速器和發(fā)電機(jī)，在底座上豎直疊加設(shè)有一個以上形狀相同的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件，每個垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件包括三個以上的立柱、上外連接梁、下外連接梁、上軸承、浮力軸承、內(nèi)連接梁和旋轉(zhuǎn)軸，其中，上外連接梁、下外連接梁分別與立柱上、下兩端形成正多邊形結(jié)構(gòu)，在正多邊形結(jié)構(gòu)的兩個正多邊形底面中心之間豎直設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸；在旋轉(zhuǎn)軸的上端套設(shè)有上軸承，在旋轉(zhuǎn)軸的下端套設(shè)有浮力軸承，上軸承與每根立柱的上端對應(yīng)設(shè)有內(nèi)連接梁，浮力軸承與每根立柱的下端對應(yīng)設(shè)有內(nèi)連接梁；在每根立柱的上下端面上設(shè)有法蘭；底座與其上方的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件通過立柱下端面的法蘭固定連接；上下相鄰的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件的通過對應(yīng)立柱上的法蘭固定連接；上下相鄰的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件的旋轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器同軸固定連接；在底座上設(shè)有變速器和發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與底座上方的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件的旋轉(zhuǎn)軸底端通過變速器傳動連接。其組裝方便，且能很好的解決上述穩(wěn)定性低、無法利用微風(fēng)產(chǎn)能的問題，但是，若采用常規(guī)的風(fēng)輪，即葉片通過連接桿與旋轉(zhuǎn)軸連接，由于受風(fēng)力和離心力的影響，連接桿與葉片、連接桿與旋轉(zhuǎn)軸的連接處容易斷裂，故障率高，需要經(jīng)常停機(jī)進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)成本高，且影響正常生產(chǎn)，存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的在于提供一種穩(wěn)定性強(qiáng)、故障率低的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

本實(shí)用新型由如下技術(shù)方案實(shí)施：垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其包括底座、發(fā)電機(jī)和控制器，在所述底座上豎直疊加設(shè)有一個以上形狀相同的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件，所述發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸與所述底座上方的所述垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件的旋轉(zhuǎn)軸傳動連接，在所述旋轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有風(fēng)輪，所述風(fēng)輪包括分別套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)軸上部和下部的一個固定法蘭；在兩個所述固定法蘭之間，沿所述固定法蘭徑向均勻分布有2-8個葉片；每個所述葉片的固定段均通過穿過固定螺孔的螺栓與對應(yīng)的所述固定法蘭連接。

進(jìn)一步的，所述葉片包括豎直段、連接段和所述固定段，在所述豎直段的頂端和底端分別設(shè)有一段所述連接段，兩段所述連接段與所述豎直段的整體呈C型；在每段所述連接段的頂端均向外延伸設(shè)有一段所述固定段，兩段所述固定段相對于所述豎直段垂直設(shè)置，在每段所述固定段上均勻的設(shè)有所述固定螺孔。

進(jìn)一步的，所述連接段與所述豎直段之間的夾角α為90-135°。

進(jìn)一步的，所述豎直段、兩段所述連接段和兩段所述固定段為一體成型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，每個所述固定法蘭均包括兩個上下間隔設(shè)置的環(huán)形法蘭盤；每個所述葉片頂端和底端的所述固定段分別置于對應(yīng)所述固定法蘭的兩個所述環(huán)形法蘭盤之間。

進(jìn)一步的，在所述發(fā)電機(jī)的輸入軸上套設(shè)有電磁制動器，所述電磁制動器固定設(shè)置在相鄰的所述發(fā)電機(jī)殼體上，所述電磁制動器與所述控制器連接。

進(jìn)一步的，所述垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件的上外連接梁和下外連接梁均為環(huán)形或正方形。

進(jìn)一步的，在所述垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件的立柱上懸掛有通信信號設(shè)備、紅外線檢測儀、森林火災(zāi)監(jiān)測報警裝置、氣象監(jiān)測儀、太陽能光伏發(fā)電板的任意一種或其任意組合。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：葉片中間段為豎直段，可以有效減小風(fēng)輪直徑，降低離心力，增強(qiáng)風(fēng)輪的穩(wěn)定性；葉片豎直段與連接段的長度比的調(diào)整范圍廣，可有效提高風(fēng)輪的風(fēng)功率，進(jìn)而提高發(fā)電效率；通過穿過固定螺孔的螺栓即可將葉片與旋轉(zhuǎn)軸上的固定法蘭盤連接，安裝方便快捷，且連接強(qiáng)度高，可以避免因離心力過大而引起的連接處開裂，保證安全、穩(wěn)定的發(fā)電，降低故障率，減少維護(hù)費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為上、下外連接梁的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為上、下外連接梁的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為風(fēng)輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5的俯視圖。

圖7為葉片結(jié)構(gòu)示意圖。

底座1、發(fā)電機(jī)3、垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4、立柱41、上外連接梁42、下外連接梁43、上軸承44、壓力軸承45、內(nèi)連接梁46、風(fēng)輪47、葉片472、固定段472-1、豎直段472-2、連接段472-3、固定螺孔472-4、環(huán)形法蘭盤473、螺栓474、法蘭48、聯(lián)軸器49、旋轉(zhuǎn)軸410、通信信號設(shè)備5、紅外線檢測儀6、森林火災(zāi)監(jiān)測報警裝置7、氣象監(jiān)測儀8、太陽能光伏發(fā)電板9、控制器10、電磁制動器11。

具體實(shí)施方式：

如圖1和圖2所示，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其包括底座1、發(fā)電機(jī)3和控制器10，在底座1上豎直疊加設(shè)有兩個形狀相同的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4，每個垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4包括四個立柱41、上外連接梁42、下外連接梁43、上軸承44、壓力軸承45、內(nèi)連接梁46和旋轉(zhuǎn)軸410，垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4的上外連接梁42和下外連接梁43均為如圖3所示的環(huán)形或如圖4所示的正方形；上外連接梁42、下外連接梁43分別與立柱41上、下兩端形成正多邊形結(jié)構(gòu)；在所述正多邊形結(jié)構(gòu)的兩個正多邊形底面中心之間豎直設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸410，在旋轉(zhuǎn)軸410上套設(shè)有風(fēng)輪47；在旋轉(zhuǎn)軸410的上端套設(shè)有上軸承44，在旋轉(zhuǎn)軸410的下端套設(shè)有壓力軸承45，上軸承44與每根立柱41的上端對應(yīng)設(shè)有內(nèi)連接梁46，壓力軸承45與每根立柱41的下端對應(yīng)設(shè)有內(nèi)連接梁46；在每根立柱41的上下端面上設(shè)有法蘭48；底座1與其上方的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4通過立柱41下端面的法蘭48固定連接；上下相鄰的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4的通過對應(yīng)立柱41上的法蘭48固定連接，上下相鄰的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4的旋轉(zhuǎn)軸410通過聯(lián)軸器49同軸固定連接；各個垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4的旋轉(zhuǎn)軸410通過聯(lián)軸器49配合傳動連接，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，垂直度精準(zhǔn)，堅固穩(wěn)定；在底座1上設(shè)有發(fā)電機(jī)3，發(fā)電機(jī)3的電機(jī)軸與底座1上方的垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4的旋轉(zhuǎn)軸410傳動連接，旋轉(zhuǎn)的葉片472可以帶動旋轉(zhuǎn)軸410旋轉(zhuǎn)將動力一次傳至最下方的旋轉(zhuǎn)軸410，進(jìn)而帶動與最下方的旋轉(zhuǎn)軸410連接的發(fā)電機(jī)3電機(jī)軸轉(zhuǎn)動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并儲存；在發(fā)電機(jī)3的輸入軸上套設(shè)有電磁制動器11，電磁制動器11固定設(shè)置在相鄰的發(fā)電機(jī)3殼體上，電磁制動器11與控制器10連接，當(dāng)電壓超過控制器10設(shè)定的電壓時，控制器10控制電磁制動器11通電，進(jìn)而在短期內(nèi)降發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)動速度或使發(fā)電機(jī)3停止轉(zhuǎn)動，避免大風(fēng)、颶風(fēng)對發(fā)電機(jī)3或用電器的破壞；

在垂直軸風(fēng)能轉(zhuǎn)換組件4的立柱41上懸掛有通信信號設(shè)備5、紅外線檢測儀6、森林火災(zāi)監(jiān)測報警裝置7、氣象監(jiān)測儀8、太陽能光伏發(fā)電板9，分別用于野外通信、紅外檢測、火災(zāi)監(jiān)測報警、氣象監(jiān)測、光伏發(fā)電；

如圖5至圖7所示，風(fēng)輪47包括分別套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸410上部和下部的一個固定法蘭；在兩個所述固定法蘭之間，沿所述固定法蘭徑向均勻分布有2-8個葉片472；葉片472包括豎直段472-2、連接段472-3和固定段472-1，在豎直段472-2的頂端和底端分別設(shè)有一段連接段472-3，兩段連接段472-3與豎直段472-2的整體呈C型；與同等高度和同等風(fēng)輪面積的原有達(dá)理厄式葉片相比，葉片472中間段為豎直段472-2，可以有效減小風(fēng)輪47直徑，降低離心力，增強(qiáng)風(fēng)輪47的穩(wěn)定性；連接段472-3與豎直段472-2之間的夾角α為110°；豎直段472-2與連接段472-3的長度比的調(diào)整范圍廣，即葉片472的高度與風(fēng)輪47的外圓直徑比上下浮動范圍大，可有效提高風(fēng)輪47的風(fēng)功率，進(jìn)而提高發(fā)電效率；在每段連接段472-3的頂端均向外延伸設(shè)有一段固定段472-1，兩段固定段472-1相對于豎直段472-2垂直設(shè)置，豎直段472-2、兩段連接段472-3和兩段固定段472-1為一體成型結(jié)構(gòu)，一體成型可以增強(qiáng)葉片472的強(qiáng)度，抗離心力能力強(qiáng)，進(jìn)而延長風(fēng)輪47的使用壽命，降低本實(shí)用新型所述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本；在每段固定段472-1上均勻的設(shè)有固定螺孔472-4；每個葉片472的固定段472-1均通過穿過固定螺孔472-4的螺栓474與對應(yīng)的固定法蘭連接；每個固定法蘭均包括兩個上下間隔設(shè)置的環(huán)形法蘭盤473；每個葉片472頂端和底端的固定段472-1分別置于對應(yīng)固定法蘭的兩個環(huán)形法蘭盤473之間；通過穿過固定螺孔472-4的螺栓474將葉片472與旋轉(zhuǎn)軸410上的環(huán)形法蘭盤473直接連接，安裝方便快捷，且472-1與環(huán)形法蘭盤473之間平行固定連接，連接強(qiáng)度高，可以避免因離心力過大而引起連接處開裂，保證安全、穩(wěn)定的發(fā)電，降低故障率，減少維護(hù)費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。