一种可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是一种可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机。


背景技术：

2.垂直轴风力发电机，是一种将风能转变为机械能，再转变为电能的低转速风力发电机。利用风力发电，向蓄电池充电蓄存电能。它普遍适用于风能条件好，远离电网，或电网不正常的地区，供给照明、电视机、探照灯、放像、通讯设备和电动工具用电。然而现有的一些垂直式风力发电机存在着由于光伏板的固定单一性，导致光伏板的攻角容易受到风力风向的影响，存在着一定的角度无法与风产生转动，进而降低了风力发电机工作效率，能量转化率偏低的问题。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
4.鉴于上述和/或现有的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机中存在的问题，提出了本实用新型。
5.因此，本实用新型所要解决的问题在于一些垂直式风力发电机存在着由于光伏板的固定单一性，导致光伏板的攻角容易受到风力风向的影响，存在着一定的角度无法与风产生转动，进而降低了风力发电机工作效率，能量转化率偏低。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其连接组件，包括立柱、设置于所述立柱底部的固定底座，以及设置于所述立柱内部的主轴；以及，传动组件，设置于所述连接组件的外侧，包括第一固定环、设置于所述第一固定环内部的第一转动块、设置于所述第一转动块内部的光伏板、设置于所述光伏板一侧的第二转动块，以及设置于所述第二转动块一侧内部的第一舵机。
7.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述立柱包括设置于所述立柱外侧的第二固定环,以及设置于所述第二固定环外侧的支撑杆。
8.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述立柱包括设置于所述支撑杆一端的第一连接块，以及设置于所述第一连接块内部的销键。
9.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述主轴包括设置于外侧的风轮，所述第一固定环包括设置于一侧的第一连接杆。
10.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述光伏板包括设置于一侧的第一固定杆，以及设置于所述第一固定杆一侧的传动杆。
11.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述光伏板包括设置于所述传动杆顶部和底部的第二连接块，以及设置于所述第二连接块内部的第二固定杆。
12.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述第一连接杆包括设置于一侧内部的第二连接杆、设置于所述第二连接杆顶部的电动缸，以及设置于所述电动缸活塞杆的第一固定块，以及设置于所述第二连接杆一端两侧的滑块。
13.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述第一转动块包括开设于内部的通孔，所述固定底座包括设置于两侧的固定桩，以及设置于所述固定桩顶部的压缩弹条。
14.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述第一舵机包括设置于一侧的第二固定块，以及设置于所述第二固定块外侧的连接板。
15.作为本实用新型所述可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的一种优选方案，其中：所述第一舵机包括设置于所述连接板一侧的第二舵机，以及设置于所述第二舵机一侧的固定板。
16.本实用新型有益效果为：本实用新型通过在光伏板的外侧设置第一舵机，通过风速风向仪的监控数据，启动第一舵机带动第二转动块移动，第二转动块带动光伏板的一侧移动，进而调节光伏板的攻角进行调节，进而使得光伏板的攻角能够切入到风速风量大的位置，进而保证光伏板带动主轴转动产生电力，解决了一些垂直式风力发电机存在着由于光伏板的固定单一性，导致光伏板的攻角容易受到风力风向的影响，存在着一定的角度无法与风产生转动，进而降低了风力发电机工作效率，能量转化率偏低。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
18.图1为可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的结构图。
19.图2为可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的传动组件的结构图。
20.图3为可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的第一连接杆和第二连接杆图。
21.图4为可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的第一舵机的结构示意图。
22.图5为可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机的固定底座的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
25.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
26.实施例1
27.参照图1、图2、图4和图5，为本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机包括连接组件100和传动组件200，连接组件100便于对传动组件200进行防护，提高传动组件200的稳定性。
28.具体的，连接组件100，包括立柱101、设置于立柱101底部的固定底座102，以及设置于立柱101内部的主轴103。主轴103的外侧与立柱101的内部转动配合，固定底座102的顶部与立柱101的底部固定配合。
29.优选的，传动组件200，设置于连接组件100的外侧，包括第一固定环201、设置于第一固定环201内部的第一转动块202、设置于第一转动块202内部的光伏板203、设置于光伏板203一侧的第二转动块204，以及设置于第二转动块204一侧内部的第一舵机205。第一固定环201的内部与第一转动块202的外侧转动配合，光伏板203的顶部和底部均与第一转动块202的内部卡接配合，第一舵机205的输出轴与第二转动块204的内部固定配合。
30.在使用时，通过控制第一舵机205带动第二转动块204移动，第二转动块204带动光伏板203的一侧移动，使得光伏板203向一侧转动，进而达到调节光伏板203的角度，迎合风速风向的转动，提高垂直式风力发电机的工作效率，光伏板203受到风力影响分别带动第一固定环201和主轴103转动，主轴103转动产生电机。
31.实施例2
32.参照图2～图5，为本实用新型第二个实施例，本实施例基于上一个实施例。
33.具体的，立柱101包括设置于立柱101外侧的第二固定环101a,以及设置于第二固定环101a外侧的支撑杆101b。立柱101的外侧与第二固定环101a的内部固定配合，支撑杆101b的外侧与第二固定环101a的外侧转动配合。
34.优选的，立柱101包括设置于支撑杆101b一端的第一连接块101c，以及设置于第一连接块101c内部的销键。支撑杆101b的一端与第二固定环101a的内部转动配合，支撑杆101b的一端与第一连接块101c的内部转动配合，第一连接块101c的底部通过螺栓与固定底座102的顶部固定配合。
35.较佳的，主轴103包括设置于外侧的风轮103a，第一固定环201包括设置于一侧的第一连接杆201a。主轴103的外侧与风轮103a的内圈固定配合，第一固定环201的一侧与第一连接杆201a的一侧固定配合。
36.较佳的，光伏板203包括设置于一侧的第一固定杆203a，以及设置于第一固定杆
203a一侧的传动杆203b。第一固定杆203a的外侧与光伏板203的一侧固定配合，传动杆203b的外侧与第一固定杆203a的一端固定配合，第二转动块204的内部与传动杆203b的内部转动配合。
37.较佳的，光伏板203包括设置于传动杆203b顶部和底部的第二连接块203c，以及设置于第二连接块203c内部的第二固定杆203d。第二连接块203c的底部与光伏板203的一端固定配合，第二连接块203c的内部与第二固定杆203d的外侧转动配合，第二固定杆203d的两端均与通孔202a的内部固定配合。
38.较佳的，第一转动块202包括开设于内部的通孔202a，固定底座102包括设置于两侧的固定桩102a，以及设置于固定桩102a顶部的压缩弹条102b。固定桩102a的一侧与固定底座102的一侧固定配合，压缩弹条102b的内部通过螺栓与固定底座102的顶部卡接配合。
39.较佳的，第一舵机205包括设置于一侧的第二固定块205a，以及设置于第二固定块205a外侧的连接板205b。第二固定块205a的一侧与第一舵机205的一侧固定配合，第二固定块205a的内部设置有转动杆，且转动杆的外侧与第二固定块205a的内部转动配合，转动杆的两端均与连接板205b一端的内部转动配合。
40.较佳的，第一舵机205包括设置于连接板205b一侧的第二舵机205c，以及设置于第二舵机205c一侧的固定板205d。连接板205b一端的内部与第二舵机205c的外侧转动配合，第二舵机205c的一侧与固定板205d的一侧固定配合。
41.在使用时，风轮103a由轮安装在轮毂上的若干叶片组成，整个风轮103a分成多层，同一主轴103向高度的3个叶片为一层。每个光伏板203自身都有独立的第一舵机205，光伏板203的攻角由第一舵机205通过带动第二转动块204移动，第二转动块204带动光伏板203的一侧移动，进而达到调节光伏板203角度的目的。光伏板203可根据风速风向仪101e的监测结果，在旋转一周的过程中通过风力发电机的控制系统实现实时变桨，使光伏板203每个时刻都处于最佳攻角位置，这使风机风力发电机的变桨距调控变得更加灵活，同时第一传动杆203b一侧的固定杆203a可根据需要和实际情况增加数量和布局，以增加整体光伏板203的数量，使得光伏板能够是每隔120
°
也能够是60
°
各设置一个，这使风机风力发电机的工作效率进一步提高，立柱101外侧的第二固定环101a便于配合内部的支撑杆101b提高立柱101的稳定性，支撑杆101b底部的第一连接块101c可通过拆分螺栓，便于调节支撑杆101b的倾斜度提高稳定性，第二舵机205c便于通过带动连接板205b移动，进而对第一舵机205进行限位。
42.实施例3
43.参照图3，为本实用新型第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。
44.具体的，第一连接杆201a包括设置于一侧内部的第二连接杆201a-1、设置于第二连接杆201a-1顶部的电动缸201a-2，以及设置于电动缸201a-2活塞杆的第一固定块201a-3，以及设置于第二连接杆201a-1一端两侧的滑块201a-4。电动缸201a-2的底部与第二连接杆201a-1的顶部固定配合，电动缸201a-2的活塞杆与第一固定块201a-3的一侧固定配合，第一固定块201a-3的底部与第一连接杆201a的顶部固定配合，第二连接杆201a-1的一侧与滑块201a-4的一侧固定配合，第一连接杆201a的两侧均开设有滑槽，且滑槽的内部与滑块201a-4的外侧滑动配合，固定板205d的底部与第一连接板201a的顶部固定配合。
45.风轮103a由轮安装在轮毂上的若干叶片组成，整个风轮103a分成多层，同一主轴
103向高度的3个叶片为一层，每个光伏板203自身都有独立的第一舵机205，光伏板203的攻角由第一舵机205通过带动第二转动块204移动，第二转动块204带动光伏板203的一侧移动，进而达到调节光伏板203角度的目的。光伏板203可根据风速风向仪101e的监测结果，在旋转一周的过程中通过风力发电机的控制系统实现实时变桨，使光伏板203每个时刻都处于最佳攻角位置，这使风机风力发电机的变桨距调控变得更加灵活，立柱101外侧的第二固定环101a便于配合内部的支撑杆101b提高立柱101的稳定性，支撑杆101b底部的第一连接块101c可通过拆分螺栓，便于调节支撑杆101b的倾斜度提高稳定性，第二舵机205c便于通过带动连接板205b移动，进而对第一舵机205进行限位，还可通过启动电动缸201a-2带动第一固定块201a-3移动，第一固定块201a-3带动第一连接杆201a移动，第一连接杆201a带动一侧的第一固定环201移动，第一固定环201带动光伏板203移动，进而使得风轮103a外侧的光伏板203的展开范围更大，进而提高风力发电机的发电效率。滑块201a-4便于对第一连接杆201a进行限位。
46.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：包括；连接组件(100)，包括立柱(101)、设置于所述立柱(101)底部的固定底座(102)，以及设置于所述立柱(101)内部的主轴(103)；传动组件(200)，设置于所述连接组件(100)的外侧，包括第一固定环(201)、设置于所述第一固定环(201)内部的第一转动块(202)、设置于所述第一转动块(202)内部的光伏板(203)、设置于所述光伏板(203)一侧的第二转动块(204)，以及设置于所述第二转动块(204)一侧内部的第一舵机(205)。2.如权利要求1所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述立柱(101)包括设置于所述立柱(101)外侧的第二固定环(101a),以及设置于所述第二固定环(101a)外侧的支撑杆(101b)。3.如权利要求2所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述立柱(101)包括设置于所述支撑杆(101b)一端的第一连接块(101c)，以及设置于所述第一连接块(101c)内部的销键。4.如权利要求1～3任一所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述主轴(103)包括设置于外侧的风轮(103a)，所述第一固定环(201)包括设置于一侧的第一连接杆(201a)。5.如权利要求4所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述光伏板(203)包括设置于一侧的第一固定杆(203a)，以及设置于所述第一固定杆(203a)一侧的传动杆(203b)。6.如权利要求5所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述光伏板(203)包括设置于所述传动杆(203b)顶部和底部的第二连接块(203c)，以及设置于所述第二连接块(203c)内部的第二固定杆(203d)。7.如权利要求6所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述第一连接杆(201a)包括设置于一侧内部的第二连接杆(201a-1)、设置于所述第二连接杆(201a-1)顶部的电动缸(201a-2)，以及设置于所述电动缸(201a-2)活塞杆的第一固定块(201a-3)，以及设置于所述第二连接杆(201a-1)一端两侧的滑块(201a-4)。8.如权利要求7所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述第一转动块(202)包括开设于内部的通孔(202a)，所述固定底座(102)包括设置于两侧的固定桩(102a)，以及设置于所述固定桩(102a)顶部的压缩弹条(102b)。9.如权利要求7或8所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述第一舵机(205)包括设置于一侧的第二固定块(205a)，以及设置于所述第二固定块(205a)外侧的连接板(205b)。10.如权利要求9所述的可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，其特征在于：所述第一舵机(205)包括设置于所述连接板(205b)一侧的第二舵机(205c)，以及设置于所述第二舵机(205c)一侧的固定板(205d)。

技术总结
本实用新型公开了一种可变扭角的分段式变桨距垂直轴风力发电机，包括立柱、设置于所述立柱底部的固定底座，以及设置于所述立柱内部的主轴；以及，传动组件，设置于所述连接组件的外侧，包括第一固定环、设置于所述第一固定环内部的第一转动块、设置于所述第一转动块内部的光伏板、设置于所述光伏板一侧的第二转动块，以及设置于所述第二转动块一侧内部的第一舵机。本实用新型所述装置设置传动组件，缓解了一些垂直式风力发电机存在着由于光伏板的固定单一性，导致光伏板的攻角容易受到风力风向的影响，存在着一定的角度无法与风产生转动，进而降低了风力发电机工作效率，能量转化率偏低的问题。率偏低的问题。率偏低的问题。


技术研发人员：严祺慧 姚中原 张宇 陈磊 施俊佼 孙捷 胡皓
受保护的技术使用者：华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2023/7/14