[實用新型]一種垂直軸風力發電裝置

有效

• 申請號: 201920245463.2
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209687655U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 關玉明;劉子嬋;張聰聰;郭震;魏志超;李景曼
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;薩姆蒂薩(天津)數據信息技術有限公司
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D3/06;F03D9/25;F03D15/20
• 代理公司: 12210 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王瑞<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型公開了一種垂直軸風力發電裝置，包括機架、風輪軸、深溝球軸承、上端蓋、下端蓋、上圓錐滾子軸承、滑軌、下圓錐滾子軸承、墊圈、風擺、轉桿、葉片裝置、液壓缸、發電機和聯軸器；所述葉片裝置包括葉片、葉片軸、擋塊和滑塊；所述滑軌包括變軌凹槽一、變軌凹槽二、軌道一和軌道二。本裝置將葉片的兩端安置在與風輪軸連接的轉桿上，并連接滑塊，滑塊在滑軌上運動時，在同一方向上的滑動使得葉片的受風面始終垂直于風向，且始終保持受風面積不變且最大，使得風輪軸快速旋轉，風力轉化效率高，發電穩定。本裝置的滑軌上設置了兩個不規則的變軌凹槽，保證滑塊能夠自動、順利變軌，完成葉片方向的轉變。

技術領域

本實用新型涉及發電設備領域，具體是一種垂直軸風力發電裝置。

背景技術

風力發電機是可以將風能轉換為電能的一種機械設備，其工作原理比較簡單，風力發電機的葉片在風力的作用下旋轉，將風的動能轉變為風輪軸的機械能，發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。

垂直軸風力發電機是指風輪軸垂直于地面的風力發電設備。垂直軸風力發電機無需對風，可在自然風場區域內工作，但是由于傳統垂直軸風力發電機的葉片與風輪軸固連且繞風輪軸旋轉，若一段時間內風力變化很小，導致同一葉片在轉動過程中任意時刻對風力的受壓面積在不斷變化，使得風輪軸受到不均勻的風力作用，產生不穩定的電流。

申請號201810292900.6的文獻公開了一種新式風力發電機，該裝置將風帆支撐框作為此發電機的葉片，既滿足了將風能轉化為機械能的工作原理，又具有拆卸方便、易于清洗的優點，但當葉片在風力的作用下旋轉時，由于葉片在不斷的旋轉中，風力掃過的垂直面積是在一直變化的，在這個變化過程中，會導致將風力轉化為電力的效率降低，同時由于風力掃過的垂直面積的變化導致風輪軸受到不均勻的風力作用，產生不穩定的電流。

因此，設計一款風力發電裝置，使得葉片在任意時刻風力掃過的受風面的垂直橫截面積不產生變化，使得風輪軸所受風力變化較小，形成穩定的電流，同時大大提高風力轉化為電力的效率，成為目前急需解決的問題。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種垂直軸風力發電裝置。

本實用新型解決所述技術問題的技術方案是，提供一種垂直軸風力發電裝置，其特征在于該裝置包括機架、風輪軸、深溝球軸承、上端蓋、下端蓋、上圓錐滾子軸承、滑軌、下圓錐滾子軸承、墊圈、風擺、轉桿、葉片裝置、液壓缸、發電機和聯軸器；所述葉片裝置包括葉片、葉片軸、擋塊和滑塊；所述滑軌包括變軌凹槽一、變軌凹槽二、軌道一和軌道二；

所述風輪軸的兩端通過深溝球軸承安裝在機架的中心孔上；所述發電機固定于機架底部上，其輸出端通過聯軸器與風輪軸的末端連接；所述上端蓋和下端蓋分別固定在風輪軸上；轉桿分別均勻固定在上端蓋和下端蓋上；每一個轉桿上安裝有一個葉片裝置；所述滑軌間隙嵌套在風輪軸上；上圓錐滾子軸承的內圈外側與下端蓋固定連接，內圈內側固定在風輪軸外側，外圈與滑軌固定連接；所述墊圈固定在機架上；下圓錐滾子軸承的內圈外側與滑軌固定連接，內圈內側間隙嵌套在風輪軸外側，外圈與墊圈固定連接；所述風擺間隙嵌套在風輪軸上，并與滑軌固定連接；

葉片軸的兩端分別通過滾動軸承與一個擋塊連接，一個末端與滑塊固定連接，中部固定安裝有葉片；擋塊放置于轉桿的凹槽中，形狀大小與凹槽相配合，可以在凹槽中直線往復滑動；葉片軸穿過轉桿的通孔；所述滑塊安裝在滑軌的軌道中，能夠沿軌道滑動，滑軌的軌道形狀與滑塊的形狀和運動配合；變軌凹槽一和變軌凹槽二將滑軌的整個軌道分成軌道一和軌道二；變軌凹槽一和變軌凹槽二用于滑塊的90°旋轉，實現滑塊的變軌和葉片的換向；所述液壓缸固定于滑軌上；液壓缸的活塞桿穿過滑軌伸入到變軌凹槽二位置處，與滑塊配合，實現滑塊的90°旋轉。

與現有技術相比，本實用新型有益效果在于：