[發明專利]一種可增速翼展型垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 201310294680.8
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103437956A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王存堂;張先俊;謝方偉;崔建中;陳林;何國志;吳娟;宣芮
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06;F03D11/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，包括風輪、增速系統、塔架（9）、旋轉盤、旋轉環、塔架支撐臺（26）、控制系統（25），其特征在于：

所述風輪包括葉片（3）、四邊形連桿機構（4）、支桿機構，所述四邊形連桿機構（4）一端與葉片（3）的側面固連，另一端與旋轉盤側面通過鉸鏈連接，所述支桿機構由兩根支桿（1）鉸接構成，其一端與四邊形連桿機構（4）中間位置鉸鏈連接，另外一端與旋轉環外側面鉸鏈連接；

所述增速系統包括液壓缸（2）和活塞桿（29），所述液壓缸（2）以鉸鏈連接的方式與旋轉盤下端鉸接，伸出活塞桿（29）的一端與支桿機構中的兩支桿（1）鉸接處鉸接，當風輪旋轉速度較低時，液壓缸（2）的無桿腔進油，有桿腔回油，當風輪旋轉速度較高時，液壓缸（2）的有桿腔進油，無桿腔回油。

2.根據權利要求1所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：所述旋轉盤包括上端蓋（6）、下端蓋（18）、旋轉齒環（5）、行星齒輪固定盤（15）、行星齒輪（16）、液壓泵（17）；旋轉齒環（5）固定設置于上端蓋（6）和下端蓋（18）之間，上端蓋（6）的下端面通過旋轉齒環（5）提供沿塔架（9）軸向的向上支持力，上端蓋（6）和下端蓋（18）分別通過第一圓錐滾子軸承（14）與塔架（9）的軸相連，安裝行星齒輪固定盤（15）的軸段的兩端面分別與上端蓋（6）的下端面和下端蓋（18）的上端面保持用于防止行星齒輪固定盤（15）在上端蓋（6）和下端蓋（18）旋轉時產生運動干涉的距離，在上端蓋（6）、旋轉齒環（5）和下端蓋（18）構成的環形箱式結構中的塔架（9）外壁上固定設置有用于安裝行星齒輪（16）的行星齒輪固定盤（15），行星齒輪固定盤（15）側面設有若干行星齒輪（16），行星齒輪（16）的輪齒和旋轉齒環（5）的輪齒相嚙合，使行星齒輪（16）可在旋轉齒環（5）繞塔架（9）軸轉動的帶動下繞自身的中軸線旋轉，行星齒輪（16）的中軸線位置設有與行星齒輪（16）相固定的行星齒輪固定軸（28），行星齒輪固定軸（28）的兩伸出端分別連接一個液壓泵（17），行星齒輪（16）在旋轉時通過行星齒輪固定軸（28）帶動液壓泵（17）工作，所述液壓泵（17）經布置在塔架（9）內部的工作油管與控制系統（25）相連。

3.根據權利要求1所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：所述旋轉環包括旋轉套筒（22）和第二圓錐滾子軸承（21）；所述第二圓錐滾子軸承（21）分別設置于旋轉套筒（22）的上下端面處，通過一個與塔架（9）以第二平鍵（19）連接的套筒（20）來限制旋轉套筒（22）上端面處的第二圓錐滾子軸承（21）的軸向運動，通過軸肩來限制旋轉套筒（22）下端面處的第二圓錐滾子軸承（21）的軸向運動，所述旋轉環在風力發電機工作時，只能隨第二圓錐滾子軸承（21）繞塔架（9）作周向旋轉運動，而不能沿塔架（9）軸向作直線運動。

4.根據權利要求1所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：所述塔架支撐臺（26）為環形圓柱臺，塔架支撐臺（26）上端面與塔架（9）固定連接，下端面與地面之間固定連接。

5.根據權利要求1所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：所述控制系統（25）設置于塔架支撐臺（26）的內部，旋轉盤內部的液壓泵（17）經布置在塔架（9）內部的工作油管與塔架支撐臺（26）內的控制系統（25）相連。

6.根據權利要求2所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：所述行星齒輪（16）的數量為3個，且沿行星齒輪固定盤（15）側面均勻分布，相鄰行星齒輪（16）間隔120°。

7.根據權利要求2所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：所述安裝行星齒輪固定盤（15）的軸段的兩端面分別與上端蓋（6）的下端面和下端蓋（18）的上端面保持2~3mm的距離。

8.根據權利要求2所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：所述上端蓋（6）的上端面加工有用于放置第一圓錐滾子軸承（14）的環形凹槽，在環形凹槽上端面固定設置有墊圈（13）和軸承端蓋（12）。

9.根據權利要求2所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：在上端蓋（6）的下端面和下端蓋（18）的上端面分別加工有階梯面，用于限制旋轉齒環（5）的徑向運動以及沿塔架（9）的軸向運動。

10.根據權利要求2所述的一種可增速翼展型垂直軸風力發電機，其特征在于：在行星齒輪固定盤（15）上，與所述行星齒輪（16）相對應的位置，設有類齒面凹槽，所述類齒面凹槽的上下兩側設置有用于安裝行星齒輪固定軸（28）的U型階梯槽，行星齒輪固定軸（28）與U型階梯槽通過第三圓錐滾子軸承（27）連接。