一种垂直轴风力发电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种垂直轴风力发电机，属于风力发电技术领域。


背景技术：

2.现有技术中，如申请日为2019年04月10日，申请号为cn201910285696.x，名称为《一种风力发电机》中公开的垂直轴风力发电机，在风力过大时需要进行停机处理，否则叶片超速运转会损坏发电机，继而会造成经济损失，也因此致使现有的垂直轴风力发电机不能大型化；
3.同时，垂直轴风力发电机由于叶片与风的接触面积较小，导致了风力较小时难以自启。
4.上述两个原因都导致了现有的垂直轴风力发电机的效率较低。


技术实现要素：

5.为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种垂直轴风力发电机。
6.实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：一种垂直轴风力发电机，包括底座、叶片、支架、立柱以及套筒；所述底座上端固定有套筒，所述套筒转动套装在立柱外侧的下端，所述立柱外侧的上端套装有支架，立柱的下端与发电机连接，所述支架的数量至少为两个，每相邻两个支架之间均设有至少一个叶片，每个所述叶片均包括蒙皮、上端盖、下端盖以及叶片轴；所述上端盖以及下端盖上下并列设置，并且上端盖以及下端盖的外侧套装有蒙皮；上端盖的偏心处以及下端盖的偏心处对应固定有叶片轴，所述叶片轴与对应的支架转动连接。
7.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
8.1、本实用新型的叶片当风力过大时，可以自动收缩堆叠，抗风性强，继而避免了发电机受损，避免了经济损失，因此在强风时无需进行停机处理，同时使得垂直轴风力发电机能够大型化；
9.2、本实用新型的叶片随风转动至与挡块接触时，受到挡块的阻挡无法继续转动，此时叶片迎风面积变大，阻力也变大，因此即使在风力较弱时也能自启，风能利用率高；
10.3、本实用新型的支架可以升降，可以多个支架共用一个立柱，提高了风能利用率。
附图说明
11.图1是本实用新型的结构示意图；
12.图2是支架的结构示意图；
13.图3是叶片的结构示意图；
14.图4是拉升机构的结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.实施例1：
17.一种垂直轴风力发电机，包括底座1、叶片5、支架6、立柱11以及套筒20；所述底座1上端的中部固定有套筒20，所述套筒20通过轴承转动套装在立柱11外侧的下端，所述立柱11外侧的上端套装有支架6，立柱11与支架6同步转动，立柱11转动套筒20和底座1不动，立柱11的下端与发电机连接，方便维护，此为现有技术，故不再赘述；所述支架6的数量至少为两个，每相邻两个支架6之间均设有至少一个叶片5，叶片5采用流线形设计，每个所述叶片5均包括蒙皮15、上端盖17、下端盖18以及叶片轴19；所述上端盖17以及下端盖18上下并列设置，并且上端盖17以及下端盖18的外侧套装有如帆布、牛津布等蒙皮15；上端盖17的偏心处以及下端盖18的偏心处对应固定有叶片轴19，所述叶片轴19通过轴承与对应的支架6转动连接。由于叶片是偏心的，所以可以随着风向自动调整方向。
18.所述上端盖17以及下端盖18之间并列设置有至少一个骨架16，所述骨架16、上端盖17以及下端盖18之间通过至少两根均布设置的缆绳四21串接固定。
19.在叶片5内加装刚性材料的骨架16，提高叶片5的稳定性，当叶片5过大时，叶片会产生收缩堆叠，提高自我保护性。在叶片5的前端和末端各设有一根同长度的缆绳四21，确保叶片5前后平行。
20.所述支架6包括支杆10以及安装座13；所述安装座13径向限位套装在立柱11的外侧，安装座13的外壁沿其周向均布设有至少三个支杆10，每相邻两个支架6对应的两个所述支杆10相对面的外端对应设有轴安装槽14，两个所述轴安装槽14与对应的叶片5的两个叶片轴19通过轴承对应转动连接。
21.每相邻两个所述支架6对应的两个支杆10之间均通过对应的缆绳五2串接。缆绳五2的作用是上下调节支架6的离度，还可以给叶片进行限位。
22.每相邻两个所述支杆10之间均设有缆绳二4。把同一高度的支杆10串联起来并垃紧，使支杆10互相作用形成一个整体，使支架6更坚固。
23.位于最上端的支架6的每个支杆10与安装座13之间均设有缆绳三7。防止支杆在重力的作用下变形。
24.除最上端的每个所述支架6的每个支杆10的内端均设有挡块12。通过挡块12使得叶片在支架上的转动受阻，不再能自动调整方向，使得叶片迎风面积变大。
25.实施例2：
26.本实施例与实施例1的区别在于：
27.所述安装座13与立柱11轴向滑动连接，具体为：所述立柱11的外壁设有至少一个轴向滑槽，当所述轴向滑槽的数量多于一个时，多个轴向滑槽沿立柱11的周向均布设置；所述安装座13的内壁设有与所述轴向滑槽相匹配的滑块，安装座13与立柱11通过滑块与轴向滑槽实现滑动连接。
28.所述立柱11上设有拉升机构，所述拉升机构包括缆绳一3、定滑轮9以及卷扬机22；
所述定滑轮9的数量为至少两个，并且定滑轮9固定在立柱11的上端，定滑轮9上搭附有缆绳一3，所述缆绳一3的一端与位于最上端的支架6固定连接，缆绳一3的另一端与对应的卷扬机22固定连接，所述卷扬机22设置在立柱11的下端。卷扬机拉动缆绳一就可以调节支架的高度，维护时可以把支架降下来，风太大也可以降下来，防止损坏。通过设置拉升机构，使得支架在风适当时可以升起来，维护时也可以降下来。根据实际情况，如支架过重，也可安装动滑轮或者滑轮组。
29.所述立柱11的顶端设有防雨帽8，所述防雨帽8位于两个定滑轮9的上端。
30.叶片随风转动，当叶片转动至与挡块12接触时，受到挡块12的阻挡无法继续转动，此时叶片迎风面积变大，阻力也变大，继而在风的作用下带动支架6转动，继而带动立柱11转动，通过阻力做功发电，因为叶片的轴安装在支架的最外端，绝大多数的阻力都作用在叶片的轴上，也就是作用在支架的最外端，由于有杆力的作用，所以风能利用率更高一些。
31.叶片大小、层数的多少与立柱的高度和支架的多少以及支架的长短相关。
32.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种垂直轴风力发电机，包括底座(1)、叶片(5)、支架(6)、立柱(11)以及套筒(20)；所述底座(1)上端固定有套筒(20)，所述套筒(20)转动套装在立柱(11)外侧的下端，所述立柱(11)外侧的上端套装有支架(6)，立柱(11)的下端与发电机连接，其特征在于：所述支架(6)的数量至少为两个，每相邻两个支架(6)之间均设有至少一个叶片(5)，每个所述叶片(5)均包括蒙皮(15)、上端盖(17)、下端盖(18)以及叶片轴(19)；所述上端盖(17)以及下端盖(18)上下并列设置，并且上端盖(17)以及下端盖(18)的外侧套装有蒙皮(15)；上端盖(17)的偏心处以及下端盖(18)的偏心处对应固定有叶片轴(19)，所述叶片轴(19)与对应的支架(6)转动连接。2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述上端盖(17)以及下端盖(18)之间并列设置有至少一个骨架(16)，所述骨架(16)、上端盖(17)以及下端盖(18)之间通过至少两根均布设置的缆绳四(21)串接固定。3.根据权利要求2所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述支架(6)包括支杆(10)以及安装座(13)；所述安装座(13)径向限位套装在立柱(11)的外侧，安装座(13)的外壁设有至少三个支杆(10)，每相邻两个支架(6)对应的两个所述支杆(10)相对面的外端对应设有轴安装槽(14)，两个所述轴安装槽(14)与对应的叶片(5)的两个叶片轴(19)对应转动连接。4.根据权利要求3所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：每相邻两个所述支架(6)对应的两个支杆(10)之间均通过对应的缆绳五(2)串接。5.根据权利要求3或4所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：每相邻两个所述支杆(10)之间均设有缆绳二(4)。6.根据权利要求5所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：位于最上端的支架(6)的每个支杆(10)与安装座(13)之间均设有缆绳三(7)。7.根据权利要求6所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：除最上端的每个所述支架(6)的每个支杆(10)的内端均设有挡块(12)。8.根据权利要求3或7所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述安装座(13)与立柱(11)轴向滑动连接。9.根据权利要求8所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述立柱(11)上设有拉升机构，所述拉升机构包括缆绳一(3)、定滑轮(9)以及卷扬机(22)；所述定滑轮(9)的数量为至少两个，并且定滑轮(9)固定在立柱(11)的上端，定滑轮(9)上搭附有缆绳一(3)，所述缆绳一(3)的一端与位于最上端的支架(6)固定连接，缆绳一(3)的另一端与对应的卷扬机(22)固定连接，所述卷扬机(22)设置在立柱(11)的下端。10.根据权利要求9所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述立柱(11)的顶端设有防雨帽(8)，所述防雨帽(8)位于两个定滑轮(9)的上端。

技术总结
一种垂直轴风力发电机，属于风力发电技术领域。底座上有套筒，套筒转动套装在立柱外侧下端，立柱外侧上端有支架，立柱下端与发电机连接，上端盖以及下端盖上下并列设置，并且上端盖以及下端盖的外侧套装有蒙皮；上端盖的偏心处以及下端盖的偏心处对应固定有叶片轴，叶片轴与对应的支架转动连接。本实用新型的叶片当风力过大时，可以自动收缩堆叠，抗风性强，继而避免了发电机受损，避免了经济损失，因此在强风时无需进行停机处理，同时使得垂直轴风力发电机能够大型化；叶片随风转动至与挡块接触时，受到挡块的阻挡无法继续转动，此时叶片迎风面积变大，阻力也变大，因此即使在风力较弱时也能自启，风能利用率高。风能利用率高。风能利用率高。


技术研发人员：吴泽法
受保护的技术使用者：哈尔滨市纵横市政工程有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/6/14