[發明專利]一種垂直軸型風車磁懸浮式轉軸構造

在審

• 申請號: 201610059087.9
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105545586A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 蔣進;程秉鈐
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

技術領域

本發明涉及風電設備制造領域，尤其是垂直軸型風車磁懸浮式轉軸構造。

背景技術

風力發電機是一種利用風能帶動特定受風機械裝置(葉片)作周期運動， 從而帶動發電機轉動產生電能的組合裝置。整個裝置的轉動部分必須通過某種 活動連接固定在靜止的支座上。目前的連接方式大都為滾珠軸承等常規軸承。 但是隨著葉片體積的增大，轉動部分質量增加，軸承因摩擦產生的能量損耗也 會增加。同時靜摩擦力會影響葉片對風向切邊的響應速度，不可忽略。

磁懸浮技術是利用電磁力將物體無機械接觸地懸浮起來，物體表面沒有直 接的接觸，可以很大程度上減少兩者之間的摩擦。目前，磁懸浮技術主要應用 于列車或其他大型生產中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種垂直軸型風車磁懸浮式轉軸構造，使之能支撐 風葉系統，減少風機折本的機械摩擦，提高風力發電的轉換效率。

實現發明目的的手段為：

一種垂直軸型風車磁懸浮式轉軸構造，垂直軸型風車由立于地面的底座5、 通過軸承立于底座5上的豎軸1和套置在豎軸上圍繞豎軸作水平旋轉的風葉系 統構成,風葉系統由風葉支架3豎向排列的若干風力葉片6組成；風葉支架3 的一端與風力葉片6中心固聯，其另一端通過鍵槽與豎軸1聯接；風力作用風 力葉片后通過風葉支架傳力至豎軸1，使豎軸1轉動并帶動設置在豎軸另一端 的發電機主軸轉動進行發電。一對由上磁圈2和下磁圈7組成的磁懸浮部件支 撐住風葉系統的豎直重力，即：固聯在風葉支架3下部的上磁圈2與固聯在底 座5上的下磁圈7呈相向對立的同極相斥布置，所述與發電機主軸相連的豎軸 1穿過上磁圈2與下磁圈7的中心。

本發明利用電磁力。在豎直軸方向產生向上的托力，承托轉動部分的重力， 從而避免轉動部分與支座產生機械接觸。在具體實施的過程中，采用了永磁鐵 懸浮連接，使得風車在即使在很小風力的情況下也能輕便地轉動起來。

附圖說明

圖1為本發明垂直軸型風車磁懸浮式轉軸構造示意圖。

圖中：豎軸1、上磁圈2、風葉支架3、頂座4、底座5、風力葉片6、下磁圈7。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳述。

如圖可看到，本發明垂直軸型風車磁懸浮式轉軸構造，垂直軸型風車由立 于地面的底座5、通過軸承立于底座5上的豎軸1和套置在豎軸上圍繞豎軸作水平 旋轉的風葉系統構成,風葉系統由風葉支架3豎向排列的若干風力葉片6組成；風 葉支架3的一端與風力葉片6中心固聯，其另一端通過鍵槽與豎軸1聯接；風力作 用風力葉片后通過風葉支架傳力至豎軸1，使豎軸1轉動并帶動設置在豎軸另一 端的發電機主軸轉動進行發電。一對由上磁圈2和下磁圈7組成的磁懸浮部件支 撐住風葉系統的豎直重力，即：固聯在風葉支架3下部的上磁圈2與固聯在底座5 上的下磁圈7呈相向對立的同極相斥布置，所述與發電機主軸相連的豎軸1穿過 上磁圈2與下磁圈7的中心。

本發明用于垂直轉動軸的風車，以磁懸浮結構改進轉動軸，減少摩擦，提 高風車轉動速度。在本實施例中上磁圈2和下磁圈7為永磁器件。對于依靠風 車發電的發電機，也可采用電極磁懸浮技術，通過回饋電力使得磁體保持永久 磁力，由于磁體部分使得風車的連接部分沒有直接接觸，因而可以大大地減少 摩擦，提高風車的轉動速度。