[發明專利]一種帶主軸穩定裝置的垂直軸風力機

在審

• 申請號: 201710185602.2
• 申請日: 2017-03-26
• 公開（公告）號: CN107061189A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 孟英志
• 申請（專利權）人: 孟英志
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00;F03D13/20;F03D3/06;F03D9/25;F03D80/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于風能利用技術領域，尤其是適用于風力機械及風力發電技術領域。

背景技術

發展150米以上高空風力發電，或超大型風力發電機，垂直軸風力發電機具有巨大的優勢，垂直軸風力發電機可以將發電機系統安裝在地面，利用風機主軸將高空風輪接收的風能傳遞到地面發電機系統轉化為電能。但是，由于主軸重量很重，將對發電機系統帶來極大的壓力，由于主軸很長，在高空產生的任何微小的晃動或偏移，將對地面的發電機系統產生巨大的破壞力矩；因此，發明一種使主軸穩定運轉，不產生任何偏移，且可以減輕對發電機壓力的裝置是十分必要和有優勢的。

現有技術，目前1兆瓦以下的中小型垂直軸風力發電機都是將發電機安裝在塔桿或塔架的頂部，主軸直接安裝在發電機上，這樣的結構是不需要主軸穩定裝置的，但是，這樣的結構也是體現不了垂直軸風力發電機的優勢的，垂直軸風力發電機最大的優勢就是可以將發電機安裝在地面或遠離風輪或葉片的地方，所述遠離風輪或葉片的地方是指發電機距離葉片與主軸的連接位置在20米或50米以上的。還有一種垂直軸風力發電機或達里厄型是用幾根長長的鋼索或鋼支架將主軸的頂端與地面連接，其不足之處是其鋼索或鋼支架必須安裝在風機葉片的外部，需要繞過葉片，防止與葉片產生碰撞，這樣的結構，不足之處是，當風吹過時，其自身就會產生巨大的晃動，帶來不穩定因素，根本無法穩定主軸；且其向下的拉力，還會增加主軸對發電機的壓力，再有不足之處就是耗費原材料巨大，帶來成本的提高。

由于公知垂直軸風力發電機是將主軸的全部重量壓在發電機上，因此，在維修發電機時帶來很大的困難。因此，發明一種可以使檢修發電機更簡單的裝置，是十分必要和有優勢的。

發明內容

本發明的目的是，發明一種使主軸穩定運轉，不產生任何偏移，且可以減輕對發電機壓力的垂直軸風力發電機；本發明所要解決的技術問題是，提供一種帶主軸穩定裝置的垂直軸風力發電機。本發明的另一目的，是提供一種使檢修發電機更簡單的裝置。本發明的目的和作用之一是，提供一種很輕甚至為零或為負的風輪或葉片；本發明的另一目的和作用是，提供一種風輪或葉片的內部支撐體，可以有效地降低內部支撐體的重力或重量，甚至可以替代現有的支撐體；本發明的目的和作用還有，可以使風輪或葉片在運轉的過程中，降低其自身的顫動或震動，減少能量損失，提高設備的使用壽命。

一種帶主軸穩定裝置的垂直軸風力發電機，包括發電機、主軸、主軸主軸穩定裝置、風輪或葉片，其特征是，在所述主軸上，安裝有主軸穩定裝置，所述主軸穩定裝置，是可以保持主軸穩定運行，使主軸不產生偏移運動或晃動的裝置或保持主軸始終處于穩定狀態的裝置；或所述主軸穩定裝置是可以承擔或部分承擔主軸重量的裝置。所述穩定狀態是指主軸保持不產生晃動。

優選的，所述主軸穩定裝置，是安裝在葉片連桿與主軸的連接點的下面。

優選的，所述主軸穩定裝置，是安裝在風輪或葉片掃風直徑范圍之內。這樣所述主軸穩定裝置就不會與葉片向碰撞了。也就是說，所述主軸穩定裝置，是安裝在風輪旋轉平面與地面的垂直投影范圍之內的。也就是說，所述主軸穩定裝置的橫向尺寸，小于風輪或葉片旋轉平面的直徑。

優選的，當所述主軸穩定裝置安裝在風輪旋轉平面與地面的垂直投影范圍之外時，也就是說，當所述主軸穩定裝置的橫向尺寸大于風輪或葉片旋轉平面的直徑時，所述主軸穩定裝置的高度應當低于風輪或葉片的最低點。

優選的，所述主軸穩定裝置，是適用于葉片連桿與主軸的連接點下面的主軸長度大于20米。

優選的，所述主軸穩定裝置，是公知塔架式裝置，在所述支撐架上，安裝有至少一個軸承，軸承安裝在主軸上；所述主軸穩定裝置是安裝在地面上或安裝在固定裝置上。所述軸承，是可以保持主軸穩定運轉，不產生偏移或傾斜運動的裝置或保持主軸始終處于垂直狀態的裝置；或/和所述主軸穩定裝置是可以承擔或部分承擔主軸重量的裝置。從而可以減輕主軸對發電機的壓力。

優選的，所述主軸穩定裝置，是公知塔筒裝置，在所述塔筒裝置上，安裝有至少一個軸承，所述軸承安裝在主軸上；所述主軸穩定裝置是安裝在地面上或安裝在固定裝置上。所述軸承，是可以保持主軸穩定運行，不產生偏移或傾斜運動的裝置或保持主軸始終處于垂直狀態的裝置；或所述主軸穩定裝置是可以承擔或部分承擔主軸重量的裝置。

所述軸承，可以是采用承重軸承。

所述軸承，是安裝在葉片連桿與主軸的連接點的下面。