[發明專利]垂直軸風力發動機

無效

• 申請號: 200910194525.2
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101994659A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 劉志鵬
• 申請（專利權）人: 上海神飛能源科技有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/00
• 代理公司: 上海華暉信康知識產權代理事務所(普通合伙) 31244
• 代理人: 姚繼偉;崔茹華

技術領域

本發明涉及一種風力發動機，尤其是涉及一種垂直軸風力發動機。

背景技術

傳統的垂直軸風力發動機采用葉片、支撐臂、主軸固連為一體，通過根部的推力軸承支撐的結構(參見Sandia實驗室78-0577號報告)，這種結構中，推力軸承承受著風輪的重量以及空氣動力載荷，同時承受軸向力、徑向力和彎矩，這種機組越大，其推力軸承所承受的載荷就越大，而大型軸承的制造非常困難，軸承的尺寸、旋轉線速度、載荷、可靠性都難以達到使用要求，在風力發動機日益大型化發展的今天，這種結構使得機組的大型化難以實現。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種全新的垂直軸風力發動，它包括一端通過底部軸承或軸承組連接到地面上的主軸，與主軸另一端固定連接的風輪，與主軸連接的傳動系統，以及與傳動系統連接的發電機，其中在所述風輪下方、傳動系統上方的主軸上設置有一支承軸承或軸承組，該支承軸承或軸承組的支承座固定在地面上。

依據該發明構思，本發明還可以采用這樣的技術方案：一種垂直軸風力發動機，包括：一端通過底部軸承或軸承組連接到地面上的主軸，與主軸另一端固定連接的風輪，與主軸連接的發電機，其中在所述風輪下方、發電機上方的主軸上設置有一支承軸承或軸承組，該支承軸承或軸承組的支承座固定在地面上。

本發明更進一步的特點是：所述主軸為空心結構，且所述發電機設置在該主軸內部。

本發明的有益效果是：在非直驅型垂直軸風力發動機中，由于在所述風輪下方、傳動系統上方的主軸上設置有一支承軸承或軸承組，該支承軸承或軸承組的支承座固定在地面上；在直驅型垂直軸風力發動機中，由于在所述風輪下方、發電機上方的主軸上設置有一支承軸承或軸承組，該支承軸承或軸承組的支承座固定在地面上。這樣，主軸上共設置有2個軸承或軸承組，一個底部軸承或軸承組位于地面，承受徑向力和軸向力；另一個支承軸承或軸承組位于較高的位置，承受徑向力，由于較高位置的支承軸承或軸承組的支承座連接到地面上。這樣的結構下，每個軸承或軸承組都不承受彎矩，這使得軸承的載荷大為減小。底部軸承或軸承組承受由風輪的重力帶來的軸向力，同時承受由風輪的空氣動力載荷、即主要是彎矩帶來的徑向力；而較高位置的支承軸承或軸承組僅承受由風輪的空氣動力載荷、即主要是彎矩帶來的徑向力。由于改善了軸承載荷，使軸承不再承受彎矩，這樣就可以有效降低軸承制造的難度，同時提高了其可靠性，為機組大型化奠定了堅實的基礎。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例的結構立體圖；

圖2是本發明第一實施例的結構剖視圖；

圖3是本發明第二實施例的結構立體圖；

圖4是本發明第二實施例的結構剖視圖；

圖5是本發明第三實施例的結構剖視圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做進一步的說明：

圖1、圖2是本發明第一實施例的結構立體圖和結構剖視圖，本實施例所示的垂直軸風力發動機包括一端通過底部軸承或軸承組1連接到地面上的主軸2，與主軸2另一端固定連接的風輪3，與主軸連接的傳動系統4，以及與傳動系統4連接的發電機5，其中在所述風輪3下方、傳動系統4上方的主軸2上設置有一支承軸承或軸承組6，該支承軸承或軸承組6的支承座7固定在地面上。該實施例為一非直驅型垂直軸風力發動機。在本實施例中，由于在所述風輪3下方、傳動系統4上方的主軸2上設置有一支承軸承或軸承組6，該支承軸承或軸承組6的支承座7固定在地面上；這樣，主軸2上共設置有有兩個軸承或軸承組，一個底部軸承或軸承組1位于地面，承受徑向力和軸向力；另一個支承軸承或軸承組6位于較高的位置，承受徑向力，由于較高位置的支承軸承或軸承組6的支承座7連接到地面上。這樣的結構下，每個軸承或軸承組都不承受彎矩，這使得軸承的載荷大為減小。地面處的底部軸承或軸承組1承受由風輪3的重力帶來的軸向力，同時承受由風輪3的空氣動力載荷、即主要是彎矩帶來的徑向力；而較高位置的支承軸承或軸承組僅承受由風輪的空氣動力載荷、即主要是彎矩帶來的徑向力。由于改善了底部軸承或軸承組1的載荷，使底部軸承或軸承組1不再承受彎矩，這樣就可以有效降低底部軸承或軸承組1制造的難度，同時提高了其可靠性，為機組大型化奠定了堅實的基礎。

圖3、圖4是本發明的第二實施例，本實施例所示的垂直軸風力發動機包括一端通過底部軸承或軸承組1連接到地面上的主軸2，與主軸2另一端固定連接的風輪3，與主軸2連接的發電機5，其中在所述風輪3下方、發電機5上方的主軸2上設置有一支承軸承或軸承組6，該支承軸承或軸承組6的支承座7固定在地面上。該實施例為一直驅型垂直軸風力發動機。