一种可增速翼展型垂直轴风力发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103437956A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103437956103437956A(43)申请公布日2013.12.11(21)申请号201310294680.8(22)申请日2013.07.15(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市学府路301号(72)发明人王存堂张先俊谢方伟崔建中陈林何国志吴娟宣芮(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人汪旭东(51)Int.Cl.F03D7/06(2006.01)F03D11/02(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种可增速翼展型垂直轴风力发电机(57)摘要本发明公开了一种可增速翼展型垂直轴风力发电机，包括风轮、增速系统、塔架、旋转盘、旋转环、塔架支撑台、控制系统。风轮包括叶片、四边形连杆机构、支杆机构，四边形连杆机构一端与叶片的侧面固连，另一端与旋转盘侧面铰接，支杆机构由两根支杆铰接构成，其一端与四边形连杆机构铰接，另一端与旋转环铰接；增速系统包括液压缸和活塞杆，液压缸以铰接的方式与旋转盘下端铰接，其一端与两支杆铰接处铰接。风轮转速较低时，液压缸的无杆腔进油有杆腔回油；风轮转速较高时，液压缸的有杆腔进油无杆腔回油。本发明可弥补垂直轴风机易失速、风能利用率低且发电不平稳的缺点，其结构简单紧凑、转速可调、噪声干扰低、制动平稳，具有广泛的应用性。CN103437956ACN10347956ACN103437956A权利要求书1/2页1.一种可增速翼展型垂直轴风力发电机，包括风轮、增速系统、塔架（9）、旋转盘、旋转环、塔架支撑台（26）、控制系统（25），其特征在于：所述风轮包括叶片（3）、四边形连杆机构（4）、支杆机构，所述四边形连杆机构（4）一端与叶片（3）的侧面固连，另一端与旋转盘侧面通过铰链连接，所述支杆机构由两根支杆（1）铰接构成，其一端与四边形连杆机构（4）中间位置铰链连接，另外一端与旋转环外侧面铰链连接；所述增速系统包括液压缸（2）和活塞杆（29），所述液压缸（2）以铰链连接的方式与旋转盘下端铰接，伸出活塞杆（29）的一端与支杆机构中的两支杆（1）铰接处铰接，当风轮旋转速度较低时，液压缸（2）的无杆腔进油，有杆腔回油，当风轮旋转速度较高时，液压缸（2）的有杆腔进油，无杆腔回油。2.根据权利要求1所述的一种可增速翼展型垂直轴风力发电机，其特征在于：所述旋转盘包括上端盖（6）、下端盖（18）、旋转齿环（5）、行星齿轮固定盘（15）、行星齿轮（16）、液压泵（17）；旋转齿环（5）固定设置于上端盖（6）和下端盖（18）之间，上端盖（6）的下端面通过旋转齿环（5）提供沿塔架（9）轴向的向上支持力，上端盖（6）和下端盖（18）分别通过第一圆锥滚子轴承（14）与塔架（9）的轴相连，安装行星齿轮固定盘（15）的轴段的两端面分别与上端盖（6）的下端面和下端盖（18）的上端面保持用于防止行星齿轮固定盘（15）在上端盖（6）和下端盖（18）旋转时产生运动干涉的距离，在上端盖（6）、旋转齿环（5）和下端盖（18）构成的环形箱式结构中的塔架（9）外壁上固定设置有用于安装行星齿轮（16）的行星齿轮固定盘（15），行星齿轮固定盘（15）侧面设有若干行星齿轮（16），行星齿轮（16）的轮齿和旋转齿环（5）的轮齿相啮合，使行星齿轮（16）可在旋转齿环（5）绕塔架（9）轴转动的带动下绕自身的中轴线旋转，行星齿轮（16）的中轴线位置设有与行星齿轮（16）相固定的行星齿轮固定轴（28），行星齿轮固定轴（28）的两伸出端分别连接一个液压泵（17），行星齿轮（16）在旋转时通过行星齿轮固定轴（28）带动液压泵（17）工作，所述液压泵（17）经布置在塔架（9）内部的工作油管与控制系统（25）相连。3.根据权利要求1所述的一种可增速翼展型垂直轴风力发电机，其特征在于：所述旋转环包括旋转套筒（22）和第二圆锥滚子轴承（21）；所述第二圆锥滚子轴承（21）分别设置于旋转套筒（22）的上下端面处，通过一个与塔架（9）以第二平键（19）连接的套筒（20）来限制旋转套筒（22）上端面处的第二圆锥滚子轴承（21）的轴向运动，通过轴肩来限制旋转套筒（22）下端面处的第二圆锥滚子轴承（21）的轴向运动，所述旋转环在风力发电机工作时，只能随第二圆锥滚子轴承（21）绕塔架（9）作周向旋转运动，而不能沿塔架（9）轴向作直线运动。4.根据权利要求1所述的一种可增速翼展型垂直轴风力发电机，其特征在于：所述塔架支撑台（26）为环形圆柱台，塔架支撑台（26）上端面与塔架（9）固定连接，下端面与地面之间固定连接。5.根据权利要求1所述的一种可增速翼展型垂直轴风力发电机，其特征在于：所述