一种高效大功率垂直轴风力发电设备的制作方法

1.本发明涉及风力发电设备技术领域，具体为一种高效大功率垂直轴风力发电设备。


背景技术：

2.垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力，垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流的方向。利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和杯子做成的风轮，这是一种纯阻力装置；s型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。
3.然而现有的垂直轴风力发电设备在实际使用过程中仍存在一些不足和有待改进的地方，现有的发电设备在使用时因传动比较大导致整体的发电效率较低，同时现有风力发电设备的扇叶因采用材质自重的原因，风力催动转动效率一般，并且现有的风力发电设备在与地面安装时也存在不足，因此，本领域的技术人员提供了一种高效大功率垂直轴风力发电设备，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效大功率垂直轴风力发电设备，解决了现有发电设备发电功率一般和安装时不稳定的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高效大功率垂直轴风力发电设备，包括竖杆，所述竖杆的上端固定连接有发电结构，所述发电结构的上端连接有连接块，所述连接块的下端面中心处设置有连接孔，位于所述连接孔外侧连接块的下端面上设置有滚动槽，所述连接块的侧壁上设置有三个连接杆，三个所述连接杆的另一端分别固定连接有扇叶，靠一侧所述扇叶的内部设置有两个滚球，所述竖杆的内部中心靠下端处设置有定位结构；
8.所述发电结构包括放置壳，所述放置壳的内部中心靠上端处固定连接有放置板，所述放置板的上端面中心处设置有轴承，所述轴承的下端贯穿放置板的上端面并通至下端，所述轴承的内部设置有传动杆，所述传动杆的下端贯穿轴承并通至放置壳的内部，且端部固定连接有第二斜齿轮，位于所述第二斜齿轮两侧放置壳的下内壁上分别固定连接有发电机，两个所述发电机的输出端上分别固定连接有第一斜齿轮，所述第二斜齿轮与两个第一斜齿轮之间互相啮合，位于所述轴承四周放置板的上端面上设置有多个滚珠，多个所述滚珠分别转动连接在放置板上端面的内部；
9.所述定位结构包括防护框，所述防护框的侧壁固定连接在竖杆的内侧壁中心靠下
端处，位于所述防护框一侧竖杆的内部设置有锚栓，所述竖杆的一侧壁中心靠下端处开设有竖槽，位于所述竖槽的内侧壁中心靠上端处设置有第一放置槽，所述锚栓的一端贯穿竖槽并通至外侧。
10.优选的，位于所述放置壳内部传动杆的外侧套设有保持架，所述保持架的两端分别固定连接在放置壳的两内侧壁上。
11.优选的，所述竖杆的下端固定连接有连接底板，所述连接底板的下端设置有地砖，所述连接底板的上端面靠四个对角处分别设置有固定螺栓，四个所述固定螺栓的下端分别贯穿连接底板的上端面并分别通至下端，且端部分别螺纹连接在地砖上端面的内部。
12.优选的，所述竖杆的侧壁中心靠下端处粘接有多个反光条，位于多个反光条下端竖杆的侧壁上设置有掀盖。
13.优选的，三个所述扇叶的内部均为空心状，且靠一侧所述扇叶的内侧壁上设置有防护层。
14.优选的，每两个所述扇叶之间的夹角均相等，且夹角均为一百二十度。
15.优选的，多个所述滚珠的上端分别配合滑动连接在滚动槽的内部。
16.优选的，三个所述扇叶的横截面均为梯形，且三个所述扇叶的材质均为玻璃钢和碳纤维的混合物。
17.工作原理：本技术为一种高效大功率垂直轴风力发电设备，通过设置发电结构，在放置壳9的内部设置两个发电机17，两个发电机17的输出端上分别固定连接有第一斜齿轮16，两个第一斜齿轮16均与传动杆14下端连接的第二斜齿轮18互相啮合，同时在传动杆14与放置板11的连接处设置有轴承13，提高整体的转动效率，同时将第一斜齿轮16的直径设置为第二斜齿轮18的两倍以上，减少传动时的传动比，使两个发电机17转动时效率更高，发电效率更加高效，同时在放置板11的上端面上活动设置有多个滚珠12，多个滚珠12分别与连接块10下端面上的滚动槽25滑动连接，通过减少连接块10和放置板11之间的接触面积，同时减少两者之间摩擦力，使整体转动时效率更高，过将扇叶1的材质设置由玻璃钢和碳纤维的混合物，减少了自重，同时在一侧扇叶1的内部设置有两个滚球19，在转动时利用球体在内部滚动产生的离心力来催动扇叶1进行快速转动，与现有的扇叶1对比，效率更高，转动效果更好，并且在竖杆3的内部中心靠下端处设置有锚栓21，锚栓21的侧壁上设置有多层螺纹，安装时先通过四个固定螺栓6将连接底板5先进行安装，随后将锚栓21打入地面，提高整体的稳定性，整体的抗风能力更好。
18.(三)有益效果
19.本发明提供了一种高效大功率垂直轴风力发电设备。具备以下有益效果：
20.1、本发明中，通过设置发电结构，在放置壳的内部设置两个发电机，两个发电机的输出端上分别固定连接有第一斜齿轮，两个第一斜齿轮均与传动杆下端连接的第二斜齿轮互相啮合，同时在传动杆与放置板的连接处设置有轴承，提高整体的转动效率，同时将第一斜齿轮的直径设置为第二斜齿轮的两倍以上，减少传动时的传动比，使两个发电机转动时效率更高，发电效率更加高效。
21.2、本发明中，通过在放置板的上端面上活动设置有多个滚珠，多个滚珠分别与连接块下端面上的滚动槽滑动连接，通过减少连接块和放置板之间的接触面积，同时减少两者之间摩擦力，使整体转动时效率更高。
22.3、本发明中，通过将扇叶的材质设置由玻璃钢和碳纤维的混合物，减少了自重，同时在一侧扇叶的内部设置有两个滚球，在转动时利用球体在内部滚动产生的离心力来催动扇叶进行快速转动，与现有的扇叶对比，效率更高，转动效果更好。
23.4、本发明中，通过在竖杆的内部中心靠下端处设置有锚栓，锚栓的侧壁上设置有多层螺纹，安装时先通过四个固定螺栓将连接底板先进行安装，随后将锚栓打入地面，提高整体的稳定性，整体的抗风能力更好。
附图说明
24.图1为本发明结构示意图；
25.图2为本发明中发电结构的轴侧图；
26.图3为本发明中发电结构的正剖视图；
27.图4为本发明中扇叶的俯剖视图；
28.图5为本发明中竖杆的部分正剖视图；
29.图6为本发明中连接块的仰视图。
30.其中，1、扇叶；2、连接杆；3、竖杆；4、地砖；5、连接底板；6、固定螺栓；7、掀盖；8、反光条；9、放置壳；10、连接块；11、放置板；12、滚珠；13、轴承；14、传动杆；15、保持架；16、第一斜齿轮；17、发电机；18、第二斜齿轮；19、滚球；20、防护层；21、锚栓；22、第一放置槽；23、竖槽；24、防护框；25、滚动槽；26、连接孔。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一：
33.如图1-6所示，本发明实施例提供一种高效大功率垂直轴风力发电设备，包括竖杆3，竖杆3的上端固定连接有发电结构，发电结构的上端连接有连接块10，连接块10的下端面中心处设置有连接孔26，位于连接孔26外侧连接块10的下端面上设置有滚动槽25，连接块10的侧壁上设置有三个连接杆2，三个连接杆2的另一端分别固定连接有扇叶1，靠一侧扇叶1的内部设置有两个滚球19，竖杆3的内部中心靠下端处设置有定位结构。
34.发电结构包括放置壳9，放置壳9的内部中心靠上端处固定连接有放置板11，放置板11的上端面中心处设置有轴承13，轴承13的下端贯穿放置板11的上端面并通至下端，轴承13提高整体转动时的效率，轴承13的内部设置有传动杆14，传动杆14的下端贯穿轴承13并通至放置壳9的内部，且端部固定连接有第二斜齿轮18，位于第二斜齿轮18两侧放置壳9的下内壁上分别固定连接有发电机17，两个发电机17的输出端上分别固定连接有第一斜齿轮16，第二斜齿轮18与两个第一斜齿轮16之间互相啮合，位于轴承13四周放置板11的上端面上设置有多个滚珠12，多个滚珠12分别转动连接在放置板11上端面的内部，通过将第一斜齿轮16的直径设置为第二斜齿轮18的两倍以上，减少传动时的传动比，使两个发电机17转动时效率更高，发电效率更加高效。
35.定位结构包括防护框24，防护框24的侧壁固定连接在竖杆3的内侧壁中心靠下端处，位于防护框24一侧竖杆3的内部设置有锚栓21，竖杆3的一侧壁中心靠下端处开设有竖槽23，位于竖槽23的内侧壁中心靠上端处设置有第一放置槽22，锚栓21的一端贯穿竖槽23并通至外侧，使用时通过将锚栓21的一端从第一放置槽22的内部取出，同时转动锚栓21的转向，将锚栓21打入地面来提高整体的稳定性，同时提高整体的抗风能力，不易发生倾斜。
36.位于放置壳9内部传动杆14的外侧套设有保持架15，保持架15的两端分别固定连接在放置壳9的两内侧壁上，竖杆3的下端固定连接有连接底板5，连接底板5的下端设置有地砖4，连接底板5的上端面靠四个对角处分别设置有固定螺栓6，四个固定螺栓6的下端分别贯穿连接底板5的上端面并分别通至下端，且端部分别螺纹连接在地砖4上端面的内部，竖杆3的侧壁中心靠下端处粘接有多个反光条8，位于多个反光条8下端竖杆3的侧壁上设置有掀盖7，三个扇叶1的内部均为空心状，且靠一侧扇叶1的内侧壁上设置有防护层20，每两个扇叶1之间的夹角均相等，且夹角均为一百二十度，多个滚珠12的上端分别配合滑动连接在滚动槽25的内部，三个扇叶1的横截面均为梯形，且三个扇叶1的材质均为玻璃钢和碳纤维的混合物。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高效大功率垂直轴风力发电设备，包括竖杆(3)，其特征在于：所述竖杆(3)的上端固定连接有发电结构，所述发电结构的上端连接有连接块(10)，所述连接块(10)的下端面中心处设置有连接孔(26)，位于所述连接孔(26)外侧连接块(10)的下端面上设置有滚动槽(25)，所述连接块(10)的侧壁上设置有三个连接杆(2)，三个所述连接杆(2)的另一端分别固定连接有扇叶(1)，靠一侧所述扇叶(1)的内部设置有两个滚球(19)，所述竖杆(3)的内部中心靠下端处设置有定位结构；所述发电结构包括放置壳(9)，所述放置壳(9)的内部中心靠上端处固定连接有放置板(11)，所述放置板(11)的上端面中心处设置有轴承(13)，所述轴承(13)的下端贯穿放置板(11)的上端面并通至下端，所述轴承(13)的内部设置有传动杆(14)，所述传动杆(14)的下端贯穿轴承(13)并通至放置壳(9)的内部，且端部固定连接有第二斜齿轮(18)，位于所述第二斜齿轮(18)两侧放置壳(9)的下内壁上分别固定连接有发电机(17)，两个所述发电机(17)的输出端上分别固定连接有第一斜齿轮(16)，所述第二斜齿轮(18)与两个第一斜齿轮(16)之间互相啮合，位于所述轴承(13)四周放置板(11)的上端面上设置有多个滚珠(12)，多个所述滚珠(12)分别转动连接在放置板(11)上端面的内部；所述定位结构包括防护框(24)，所述防护框(24)的侧壁固定连接在竖杆(3)的内侧壁中心靠下端处，位于所述防护框(24)一侧竖杆(3)的内部设置有锚栓(21)，所述竖杆(3)的一侧壁中心靠下端处开设有竖槽(23)，位于所述竖槽(23)的内侧壁中心靠上端处设置有第一放置槽(22)，所述锚栓(21)的一端贯穿竖槽(23)并通至外侧。2.根据权利要求1所述的一种高效大功率垂直轴风力发电设备，其特征在于：位于所述放置壳(9)内部传动杆(14)的外侧套设有保持架(15)，所述保持架(15)的两端分别固定连接在放置壳(9)的两内侧壁上。3.根据权利要求1所述的一种高效大功率垂直轴风力发电设备，其特征在于：所述竖杆(3)的下端固定连接有连接底板(5)，所述连接底板(5)的下端设置有地砖(4)，所述连接底板(5)的上端面靠四个对角处分别设置有固定螺栓(6)，四个所述固定螺栓(6)的下端分别贯穿连接底板(5)的上端面并分别通至下端，且端部分别螺纹连接在地砖(4)上端面的内部。4.根据权利要求1所述的一种高效大功率垂直轴风力发电设备，其特征在于：所述竖杆(3)的侧壁中心靠下端处粘接有多个反光条(8)，位于多个反光条(8)下端竖杆(3)的侧壁上设置有掀盖(7)。5.根据权利要求1所述的一种高效大功率垂直轴风力发电设备，其特征在于：三个所述扇叶(1)的内部均为空心状，且靠一侧所述扇叶(1)的内侧壁上设置有防护层(20)。6.根据权利要求1所述的一种高效大功率垂直轴风力发电设备，其特征在于：每两个所述扇叶(1)之间的夹角均相等，且夹角均为一百二十度。7.根据权利要求1所述的一种高效大功率垂直轴风力发电设备，其特征在于：多个所述滚珠(12)的上端分别配合滑动连接在滚动槽(25)的内部。8.根据权利要求1所述的一种高效大功率垂直轴风力发电设备，其特征在于：三个所述扇叶(1)的横截面均为梯形，且三个所述扇叶(1)的材质均为玻璃钢和碳纤维的混合物。

技术总结
本发明提供一种高效大功率垂直轴风力发电设备，涉及风力发电设备领域。该高效大功率垂直轴风力发电设备，包括竖杆，所述竖杆的上端固定连接有发电结构，所述发电结构的上端连接有连接块，所述连接块的下端面中心处设置有连接孔，位于所述连接孔外侧连接块的下端面上设置有滚动槽，所述连接块的侧壁上设置有三个连接杆，三个所述连接杆的另一端分别固定连接有扇叶，靠一侧所述扇叶的内部设置有两个滚球，所述竖杆的内部中心靠下端处设置有定位结构。通过在放置板的上端面上活动设置有多个滚珠，多个滚珠分别与连接块下端面上的滚动槽滑动连接，通过减少连接块和放置板之间的接触面积，同时减少两者之间摩擦力，使整体转动时效率更高。率更高。率更高。


技术研发人员：侯现伟 袁世建 张宪东 张喜成
受保护的技术使用者：北京华云新创科技有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/18