一种垂直轴风力发电机的施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种垂直轴风力发电机的施工方法，包括如下步骤：（1）建地基；（2）在地基上建中心塔柱、安装平台和承载平台；（3）在中心塔柱的顶部安装塔吊；（4）在安装平台上安装下轴承；（5）在承载平台上安装上轴承；（6）将主齿轮固定到下轴圈上；（7）将连接盘固定安装到上轴圈上，同时使连接盘和主齿轮连接；（8）将叶轮固定安装到连接盘上；（9）将发电机固定安装到安装平台上，并使发电机上的从动齿轮和主齿轮相啮合。该施工方法能减少吊装的难度，安装的要求低，安装成本低，便于今后的维修。
【专利说明】 一种垂直轴风力发电机的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及垂直轴风力发电机的施工方法。
【背景技术】
[0002]随着不可再生能源的不断减少，人们已经开始在寻找新的能源，其中风能源就是其中一种较好的新型能源。由于其可再生，且不会污染环境，因此，成为了目前人们研究和开发的主要方向之一，但由于风能源的利用比较困难，因此，现在还处在不断的探索和研究当中，其中利用最多的就是风力发电。
[0003]目前，风力发电基本存在两种方式，一种是通过水平轴风力发电机进行发电，一种是通过垂直轴风力发电机进行发电。水平轴风力发电机起初以小功率为主，随着水平轴风力发电机的技术不断成熟，现在，已经开始向大功率方向发展，但由于水平轴风力发电机基本属于悬臂式的结构，因此，其稳定性和安全性相对于垂直轴风力发电机较差。对于垂直风力发电机来说，之前一直采用的是内转子外定子的单台发电机结构，其主要的缺陷是结构复杂,从而造成成本高,维修次数多,寿命短,且输出功率小。
[0004]为解决上述技术问题，出现了内定子外转子的多台风力发电机，如在申请号为200910038215.1申请日为2009.3.7
【公开日】为2009.8.26的专利文献中公开了一种垂直轴风力发电机，具体公开了垂直轴风力发电机包括塔柱、发电装置和两片以上的叶片，所述发电装置设置于塔柱上，所述塔柱为空心，在所述塔柱上设有一个以上的发电装置；所述发电装置由设置于塔柱上的第一下法兰盘和第一上法兰盘、第一轴承座、第一轴承、第一发电机、发电机中心柱、第二轴承、第二轴承座、第二下法兰盘和第二上法兰盘组成；所述第一下法兰盘与塔柱相固定，所述第一上法兰盘位于第一下法兰盘上且与第一下法兰盘固定连接，所述第一轴承座固定在第一上法兰盘上，所述第一轴承由第一外圈、第一钢珠组和第一内圈构成，所述第一内圈固定在第一轴承座上，所述第一外圈和第一钢珠组可绕第一内圈转动；所述第一发电机包括第一内定子和第一外转子，所述第一内定子位于第一内圈上，所述第一外转子位于第一外圈上且与第一外圈固定连接；所述发电机中心柱为空心，所述发电机中心柱设置于第一内定子内，所述发电机中心柱与第一内定子固定连接；在所述发电机中心柱上方依次设有第二轴承、第二轴承座、第二下法兰盘和第二上法兰盘，所述第二上法兰盘与塔柱相固定，所述第二下法兰盘位于第二上法兰盘下方且与第二上法兰盘固定连接，所述第二轴承座位于第二下法兰盘下方且与第二下法兰盘固定连接，所述第二轴承由第二外圈、第二钢珠组和第二内圈构成，所述第二内圈位于第二轴承座下方且与第二轴承座固定连接，所述第二外圈和第二钢珠组可绕第二内圈转动；所述叶片的上端与第二外圈固定连接，所述叶片的下端与第一外圈固定连接。上述结构的垂直轴风力发电机，虽然解决了结构复杂的技术问题，但是，由于在安装定子和转子时，要求两者的同轴度非常的高以保证两者之间的气隙均匀性，直接的，对安装轴承的要求也非常的高，因此，对安装的要求非常的高；与此同时，上述结构的轴承的内圈是固定在塔柱上的，安装时非常的不方便，且基于上述结构的轴承，则必须整体安装到塔柱上，给吊装和安装都带来了不便，也不便于今后的维修。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种垂直轴风力发电机的施工方法，该施工方法能减少吊装的难度，安装的要求低，安装成本低，便于今后的维修。
[0006]为达到上述目的，本发明的垂直轴风力发电机的施工方法包括如下步骤:
Cl)建地基。
[0007](2)在地基上建筑钢筋混凝土中心塔柱，安装平台和承载平台与中心塔柱一体灌注成钢筋混凝土结构。
[0008](3)在中心塔柱的顶部安装塔吊。
[0009](4)在安装平台上安装下轴承，下轴承包括下座圈、下滚子和下轴圈，其步骤是:先通过塔吊将下座圈、下滚子和下轴圈吊装到安装平台上，然后将下轴圈固定安装到安装平台上，接着将下轴圈安放到下座圈上，最后将下滚子安装到下座圈和下轴圈之间。
[0010](5)在承载平台上安装上轴承，上轴承包括上座圈、上滚子和上轴圈，其步骤是:先通过塔吊将上座圈、上滚子和上轴圈吊装到承载平台上，然后将上轴圈固定安装到承载平台上，接着将上轴圈安放到上座圈上，最后将上滚子安装到上座圈和上轴圈之间。
[0011](6)通过塔吊吊装主齿轮，并将主齿轮固定到下轴圈上。
[0012](7)通过塔吊吊装连接盘，并将连接盘固定安装到上轴圈上，同时使连接盘和主齿轮连接。
[0013](8)将叶轮固定安装到连接盘上。
[0014](9)将发电机固定安装到安装平台上，并使发电机上的从动齿轮和主齿轮相啮合。
[0015]作为改进，将下座圈的横截面制作成工字型，将上座圈的横截面制作成工字型。
[0016]作为改进，所述的下轴圈由二个以上的下支架组成，下支架分布在同一圆周上，下滚子通过轴安装到下支架上，下滚子能在下座圈上滚动；所述的上轴圈由二个以上的上支架组成，上支架分布在同一圆周上，上滚子通过轴安装到上支架上，上滚子能在上座圈上滚动。
[0017]作为改进，下滚子的内边缘向外径向延伸有下凸缘，下凸缘位于下座圈的内侧，上滚子的内边缘向外径向延伸有上凸缘，上凸缘位于上座圈的内侧。
[0018]作为改进，将主齿轮和连接盘通过联轴器连接在一起。
[0019]作为具体化，所述的连接盘包括下连接盘及上连接盘，下连接盘与联轴器固定连接，上连接盘位于下连接盘的上方；所述的叶轮由Φ型叶片组成，Φ型叶片的下端固定连接在下连接盘上，Φ型叶片的上端固定连接在上连接盘上。
[0020]作为具体化，所述的叶轮为H型叶片，叶片固定在连接盘上。
[0021]本发明的有益效果是:
(I)下轴承的下座圈、下滚子和下轴圈是分别吊装到安装平台上的，并在安装平台上逐一安装；上轴承的上座圈、上滚子和上轴圈是分别被吊装到支承平台上的，并在支承平台上逐一安装，此施工方法相对于现有技术的整体安装，减轻了吊装的重量，方便了吊装，降低了安装的成本，且有安装平台和承载平台的承载，给作业带来了极大的方便；由于下轴承和上轴承是分别安装到安装平台和承载平台上，相对于环抱在中心塔柱上的安装方式，安装更加的简单，进一步降低了安装的成本。
[0022](2)在维修过程中，可以对下轴承和上轴承中的各零部件进行单独的维修和更换，便于今后的维修，降低了维修成本。
[0023](3)对上述垂直风力发电机的安装，除中心塔柱和塔吊以外的所有零部件都可以通过塔吊吊装完成，这样，就不需要大型的吊装设备进入到现状，减少了因大型设备而产生的施工费用。
[0024](4)通过多个下支架组成下轴圈，通过多个上支架组成上轴圈，能减少下轴圈和上轴圈的用材，降低成本，另外，当下支架和上支架有损坏时，只要更换损坏的下支架或上支架即可，从而降低了维修成本；将下滚子枢接到下支架上，能实现对下滚子的定位，将上滚子枢接到上支架上，能实现对上滚子的定位。
[0025](5)所述的下凸缘和上凸缘能承受径向力，具有防止下滚子和上滚子脱离下座圈和上座圈的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为实施例1的结构图。
[0027]图2为实施例1的剖视图。
[0028]图3为A的放大图。
[0029]图4为B的放大图。
[0030]图5为实施例3的结构图。
[0031]图6为C的放大图。
[0032]图7为D的放大图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步详细说明。
[0034]实施例1
如图1和图2所示，垂直轴风力发电机包括中心塔柱1、二组以上的风力发电机组、与风力发电机组数量相等的安装平台2、塔吊3。
[0035]中心塔柱I为空心的钢筋混凝土结构，安装平台2与中心塔柱I 一体灌注而成，所述的安装平台2包括主要用于安装发电机的平台201和用于支承平台201以提高平台承载能力的支承部202。
[0036]如图1至图4所示，风力发电机组包括两台以上的发电机401、主齿轮402、从动齿轮403、连接盘、叶轮、承载平台、下轴承、上轴承。发电机401通过螺栓固定在安装平台2上，发电机401在每一安装平台上以中心塔柱I为圆心的圆周上均匀分布；主齿轮402套在中心塔柱I上，从动齿轮403安装在发电机401的输入轴上，主齿轮402和从动齿轮403相啮合。所述的连接盘包括下连接盘4041和上连接盘4042，下连接盘4041和上连接盘4042均套在中心塔柱I上，下连接盘4041位于上连接盘4042的下方，下连接盘4041和上连接盘4042之间连接有鼠笼结构409，鼠笼结构用于传递扭矩和平衡扭矩，防止Φ型叶片405因上下风力不同而发生过大的扭曲变形，鼠笼结构由多根杆组成，多根杆以中心塔柱为中心分布,杆的下端与下连接盘连接,杆的上端与上连接盘连接。所述的叶轮由Φ型叶片405组成，Φ型叶片405的下端固定连接在下连接盘4041上，Φ型叶片45的上端固定连接在上连接盘4042上。承载平台包括下承载平台和上承载平台4061，下承载平台即为安装平台，上承载平台4061位于上连接盘4042的下方，上承载平台4061与中心塔柱一体灌注成型。如图3所示，所述的下轴承包括下座圈4071、下滚子4072及下轴圈4073，下座圈4071为环形结构，其横截面为工字型，下座圈4071安装在安装平台2上；下滚子4072能在下座圈4071上滚动,下滚子4072内边缘向外径向延伸有下凸缘40721,下凸缘位于下座圈的内侧，，用于限制下滚子4072从下座圈4071脱离；下轴圈4073由二个以上的下支架组成，下支架的上端与主齿轮402固定连接，下滚子通过轴承安装到下轴圈4073上。如图4所示，所述的上轴承包括上座圈4081、上滚子4082及上轴圈4083，上座圈4081为环形结构，其横截面为工字型，上座圈4081安装在上承载平台4061上；上滚子4082能在上座圈4081上滚动，上滚子4082内边缘向外径向延伸有上凸缘40821,上凸缘位于上座圈的内侧,用于限制上滚子4082从上座圈4081脱离；上轴圈4083由二个以上的上支架组成，上支架的上端与上连接盘固定连接，上滚子通过轴承安装到上轴圈4083上。如图1和图2所示，在下连接盘和主齿轮之间安装有联轴器410。
[0037]叶轮旋转时，叶轮带动下连接盘4041和上连接盘4042旋转，此时，下滚子4072在下座圈4071上滚动，上滚子4082在下座圈4081上滚动，下连接盘4041通过联轴器410带动主齿轮402旋转，主齿轮402通过从动齿轮403使发电机401工作，从而实现发电。
[0038]在本实施例中，由于通过具有下座圈、下轴圈和下滚子的下轴承和具有上座圈、上轴圈和上滚子的上轴承支承主齿轮和叶轮，并使主齿轮和叶轮旋转，其能承受较大的轴向力，且下座圈和下轴圈可分离、上座圈和上轴圈可分离，在制造和安装方面都很方便，也降低了制造成本和安装成本。
[0039]如图1和图2所示，所述塔吊3包括回转塔架31、起重臂32、平衡臂33、平衡重34、起重小车35、导轨36、吊钩37、拉索38、起升机构39和控制系统(未示出)。所述回转塔架31与中心塔柱I顶部连接，起重臂32和平衡臂33安装在回转塔架31上，回转塔架31可以360°转动；平衡重34安装在平衡臂33的一端；导轨36设置在起重臂32上，起重小车35设置于导轨36上，起重小车35可在导轨36上前后运动；吊钩37设置于起重小车35下方，吊钩37与拉索38的一端连接，拉索38的另一端与起升机构39相连接，由起升机构39控制吊钩37的升降。另外，在所述回转塔架31顶端与平衡臂33之间设有平衡臂拉杆310，平衡臂拉杆310 —端与回转塔架31顶端固定连接，平衡臂拉杆310另一端与平衡臂33固定连接；在所述回转塔架31顶端与起重臂32之间设有起重臂拉杆311，起重臂拉杆311 —端与回转塔架31顶端固定连接，起重臂拉杆311另一端与起重臂32固定连接；平衡臂拉杆310和起重臂拉杆311保证了塔吊3的结构稳定和提高了塔吊3的起重负载。对垂直轴风力发电机的维修、检测的通过升降系统和塔吊80来实现的，其实现过程为:操作人员通过升降系统能到达中心塔柱I中的任何一个发电机组，还能够达到塔吊3，操作人员能够在塔吊3中的吊钩37上进行操作，所述的吊钩37通过拉索38与起升机构39连接，这样，能够调节吊钩37在垂直方向的位置，在导轨36上设了起重小车35，起重小车35能在导轨36上滑动，这样，能够调节吊钩37在水平方向的位置，由于回转塔架31能360°旋转，因此，操作人员能在垂直风力发电机上的任何地方进行维修和检测，不需要另外搭建维修塔架和其他的大型设备，大大节约了维修成本和维修、检测时间。[0040]本实施例垂直风力发电机的施工方法是:
Cl)建地基；地基可建在陆地上，也可建在海上。
[0041](2)在地基上建筑钢筋混凝土中心塔柱I，安装平台2和承载平台4061与中心塔柱一体灌注成钢筋混凝土结构。
[0042](3)在中心塔柱I的顶部安装塔吊3。
[0043](4)在安装平台2上安装下轴承，下轴承包括下座圈4071、下滚子4072和下轴圈4073，其步骤是:先通过塔吊3将下座圈4071、下滚子4072和下轴圈4073吊装到安装平台2上，然后将下轴圈4071固定安装到安装平台2上，接着将下轴圈4073安放到下座圈4071上，最后将下滚子4072安装到下座圈4071和下轴圈4073之间。
[0044](5)在承载平台4061上安装上轴承，上轴承包括上座圈4081、上滚子4082和上轴圈4083，其步骤是:先通过塔吊3将上座圈4081、上滚子4082和上轴圈4083吊装到承载平台4061上，然后将上轴圈4081固定安装到承载平台4061上，接着将上轴圈4083安放到上座圈4081上，最后将上滚子4082安装到上座圈4081和上轴圈4083之间。
[0045](6)通过塔吊3吊装主齿轮402，并将主齿轮402固定到下轴圈4063上。
[0046](7)通过塔吊3吊装联轴器410，将联轴器410套装到中心塔柱I上并使联轴器410的下端固定到主齿轮402上。
[0047](8)将下连接盘4041通过吊装安装到联轴器410的上端。
[0048](9)通过塔吊3吊装上连接盘4042，并将上连接盘4042固定安装到上轴圈4083上。
[0049](10)吊装Φ型叶片，将Φ型叶片的下端固定到下连接盘4041，将Φ型叶片的上端固定到上连接盘4042上。
[0050](11)将发电机401固定安装到安装平台2上，并使发电机401上的从动齿轮403和主齿轮401相啮合。
[0051]本实施例的垂直风力发电机的施工方法具有如下效果:
(I)下轴承的下座圈、下滚子和下轴圈是分别吊装到安装平台上的，并在安装平台上逐一安装；上轴承的上座圈、上滚子和上轴圈是分别被吊装到支承平台上的，并在支承平台上逐一安装，此施工方法相对于现有技术的整体安装，减轻了吊装的重量，方便了吊装，降低了安装的成本，且有安装平台和承载平台的承载，给作业带来了极大的方便；由于下轴承和上轴承是分别安装到安装平台和承载平台上，相对于环抱在中心塔柱上的安装方式，安装更加的简单，进一步降低了安装的成本。
[0052](2)在维修过程中，可以对下轴承和上轴承中的各零部件进行单独的维修和更换，便于今后的维修，降低了维修成本。
[0053](3)对上述垂直风力发电机的安装，除中心塔柱和塔吊以外的所有零部件都可以通过塔吊吊装完成，这样，就不需要大型的吊装设备进入到现状，减少了因大型设备而产生的施工费用。
[0054](4)通过多个下支架组成下轴圈，通过多个上支架组成上轴圈，能减少下轴圈和上轴圈的用材，降低成本，另外，当下支架和上支架有损坏时，只要更换损坏的下支架或上支架即可，从而降低了维修成本；将下滚子枢接到下支架上，能实现对下滚子的定位，将上滚子枢接到上支架上，能实现对上滚子的定位。[0055](5)所述的下凸缘和上凸缘能承受径向力，具有防止下滚子和上滚子脱离下座圈和上座圈的作用。
[0056]实施例2
垂直轴风力发电机包括中心塔柱1、二组以上的风力发电机组、与风力发电机组数量相等的安装平台2、塔吊3。
[0057]中心塔柱I为空心的钢筋混凝土结构，安装平台2与中心塔柱I 一体灌注而成，所述的安装平台2包括主要用于安装发电机的平台201和用于支承平台201以提高平台承载能力的支承部202。
[0058]风力发电机组包括两台以上的发电机401、主齿轮402、从动齿轮403、连接盘、叶轮、承载平台、下轴承、上轴承。发电机401通过螺栓固定在安装平台2上，发电机401在每一安装平台上以中心塔柱I为圆心的圆周上均匀分布；主齿轮402套在中心塔柱I上，从动齿轮403安装在发电机401的输入轴上，主齿轮402和从动齿轮403相啮合。所述的连接盘包括下连接盘4041和上连接盘4042，下连接盘4041和上连接盘4042均套在中心塔柱I上，下连接盘4041位于上连接盘4042的下方，下连接盘4041和上连接盘4042之间连接有鼠笼结构409，鼠笼结构用于传递扭矩和平衡扭矩，防止Φ型叶片405因上下风力不同而发生过大的扭曲变形，鼠笼结构由多根杆组成，多根杆以中心塔柱为中心分布，杆的下端与下连接盘连接，杆的上端与上连接盘连接。所述的叶轮由Φ型叶片405组成，Φ型叶片405的下端固定连接在下连接盘4041上，Φ型叶片45的上端固定连接在上连接盘4042上。承载平台包括下承载平台和上承载平台4061，下承载平台即为安装平台，上承载平台4061位于上连接盘4042的下方，上承载平台4061与中心塔柱一体灌注成型。所述的下轴承包括下座圈、下滚子及下轴圈，下座圈安装在安装平台2上；下滚子能在下座圈上滚动；下轴圈的上端与主齿轮402固定连接，下滚子设在下座圈和下轴圈之间。所述的上轴承包括上座圈、上滚子及上轴圈，上座圈安装在上承载平台4061上；上滚子能在上座圈上滚动；上轴圈的上端与上连接盘固定连接，上滚子设在上座圈和上轴圈之间。在下连接盘和主齿轮之间安装有联轴器410。
[0059]叶轮旋转时，叶轮带动下连接盘4041和上连接盘4042旋转，此时，下滚子4072在下座圈4071上滚动，上滚子4082在下座圈4081上滚动，下连接盘4041通过联轴器410带动主齿轮402旋转，主齿轮402通过从动齿轮403使发电机401工作，从而实现发电。
[0060]在本实施例中，由于通过具有下座圈、下轴圈和下滚子的下轴承和具有上座圈、上轴圈和上滚子的上轴承支承主齿轮和叶轮，并使主齿轮和叶轮旋转，其能承受较大的轴向力，且下座圈和下轴圈可分离、上座圈和上轴圈可分离，在制造和安装方面都很方便，也降低了制造成本和安装成本。
[0061]如图1和图2所示，所述塔吊3包括回转塔架31、起重臂32、平衡臂33、平衡重34、起重小车35、导轨36、吊钩37、拉索38、起升机构39和控制系统(未示出)。所述回转塔架31与中心塔柱I顶部连接，起重臂32和平衡臂33安装在回转塔架31上，回转塔架31可以360°转动；平衡重34安装在平衡臂33的一端；导轨36设置在起重臂32上，起重小车35设置于导轨36上，起重小车35可在导轨36上前后运动；吊钩37设置于起重小车35下方，吊钩37与拉索38的一端连接，拉索38的另一端与起升机构39相连接，由起升机构39控制吊钩37的升降。另外，在所述回转塔架31顶端与平衡臂33之间设有平衡臂拉杆310，平衡臂拉杆310 —端与回转塔架31顶端固定连接，平衡臂拉杆310另一端与平衡臂33固定连接；在所述回转塔架31顶端与起重臂32之间设有起重臂拉杆311，起重臂拉杆311 —端与回转塔架31顶端固定连接，起重臂拉杆311另一端与起重臂32固定连接；平衡臂拉杆310和起重臂拉杆311保证了塔吊3的结构稳定和提高了塔吊3的起重负载。对垂直轴风力发电机的维修、检测的通过升降系统和塔吊80来实现的，其实现过程为:操作人员通过升降系统能到达中心塔柱I中的任何一个发电机组，还能够达到塔吊3，操作人员能够在塔吊3中的吊钩37上进行操作，所述的吊钩37通过拉索38与起升机构39连接，这样，能够调节吊钩37在垂直方向的位置，在导轨36上设了起重小车35，起重小车35能在导轨36上滑动，这样，能够调节吊钩37在水平方向的位置，由于回转塔架31能360°旋转，因此，操作人员能在垂直风力发电机上的任何地方进行维修和检测，不需要另外搭建维修塔架和其他的大型设备，大大节约了维修成本和维修、检测时间。
[0062]本实施例垂直风力发电机的施工方法是:
Cl)建地基；地基可建在陆地上，也可建在海上。
[0063](2)在地基上建筑钢筋混凝土中心塔柱1，安装平台2和承载平台4061与中心塔柱一体灌注成钢筋混凝土结构。
[0064](3)在中心塔柱I的顶部安装塔吊3。
[0065](4)将下座圈4071的横截面制作成工字型，将上座圈4081的横截面制作成工字型；将下滚子4072通过轴承和轴安装到下支架上，将上滚子4082通过轴承和轴安装到上支架上。
[0066](5)在安装平台2上安装下轴承，其步骤是:先通过塔吊3将下座圈4071、下滚子4072和下轴圈4073吊装到安装平台2上，然后将下轴圈4071固定安装到安装平台2上，接着将下轴圈4073连同下滚子4072安放到下座圈4071上。
[0067](6)在承载平台4061上安装上轴承，其步骤是:先通过塔吊3将上座圈4081、上滚子4082和上轴圈4083吊装到承载平台4061上，然后将上轴圈4081固定安装到承载平台4061上，接着将上轴圈4083连同上滚子4082安放到上座圈4081上。
[0068](7)通过塔吊3吊装主齿轮402，并将主齿轮402固定到下轴圈4063上。
[0069](8)通过塔吊3吊装联轴器410，将联轴器410套装到中心塔柱I上并使联轴器410的下端固定到主齿轮402上。
[0070](9)将下连接盘4041通过吊装安装到联轴器410的上端。
[0071](10)通过塔吊3吊装上连接盘4042，并将上连接盘4042固定安装到上轴圈4083上。
[0072](11)吊装Φ型叶片，将Φ型叶片的下端固定到下连接盘4041，将Φ型叶片的上端固定到上连接盘4042上。
[0073](12)将发电机401固定安装到安装平台2上，并使发电机401上的从动齿轮403和主齿轮401相啮合。
[0074]本实施例的垂直风力发电机的施工方法具有如下效果:
(I)下轴承的下座圈、下滚子和下轴圈是分别吊装到安装平台上的，并在安装平台上逐一安装；上轴承的上座圈、上滚子和上轴圈是分别被吊装到支承平台上的，并在支承平台上逐一安装，此施工方法相对于现有技术的整体安装，减轻了吊装的重量，方便了吊装，降低了安装的成本，且有安装平台和承载平台的承载，给作业带来了极大的方便；由于下轴承和上轴承是分别安装到安装平台和承载平台上，相对于环抱在中心塔柱上的安装方式，安装更加的简单，进一步降低了安装的成本。
[0075](2)在维修过程中，可以对下轴承和上轴承中的各零部件进行单独的维修和更换，便于今后的维修，降低了维修成本。
[0076](3)对上述垂直风力发电机的安装，除中心塔柱和塔吊以外的所有零部件都可以通过塔吊吊装完成，这样，就不需要大型的吊装设备进入到现状，减少了因大型设备而产生的施工费用。
[0077](4)通过多个下支架组成下轴圈，通过多个上支架组成上轴圈，能减少下轴圈和上轴圈的用材，降低成本，另外，当下支架和上支架有损坏时，只要更换损坏的下支架或上支架即可，从而降低了维修成本；将下滚子枢接到下支架上，能实现对下滚子的定位，将上滚子枢接到上支架上，能实现对上滚子的定位。
[0078](5)所述的下凸缘和上凸缘能承受径向力，具有防止下滚子和上滚子脱离下座圈和上座圈的作用。
[0079]实施例3
如图5至图7所示，垂直轴风力发电机包括中心塔柱1、二组以上的风力发电机组、与风力发电机组数量相等的安装平台2、塔吊3。
[0080]中心塔柱I为空心的钢筋混凝土结构，安装平台2与中心塔柱I 一体灌注而成，所述的安装平台2包括主要用于安装发电机的平台201和用于支承平台201以提高平台承载能力的支承部202。
[0081 ] 如图5至图7所示，风力发电机组包括两台以上的发电机401、主齿轮402、从动齿轮403、连接盘404、叶轮、承载平台、下轴承、上轴承。发电机401通过螺栓固定在安装平台2上，发电机401在每一安装平台上以中心塔柱I为圆心的圆周上均匀分布；主齿轮402套在中心塔柱I上，从动齿轮403安装在发电机401的输入轴上，主齿轮402和从动齿轮403相啮合。连接盘404套在中心塔柱I上。所述的叶轮由H型叶片4051组成，H型叶片405的固定连接在连接盘404上。承载平台包括下承载平台和上承载平台4061，下承载平台即为安装平台，上承载平台4061位于连接盘404的下方，上承载平台4061与中心塔柱一体灌注成型。如图6所示，所述的下轴承包括下座圈4071、下滚子4072及下轴圈4073，下座圈4071为环形结构，其横截面为工字型，下座圈4071安装在安装平台2上；下滚子4072能在下座圈4071上滚动,下滚子4072内边缘向外径向延伸有下凸缘40721,下凸缘位于下座圈的内侧，，用于限制下滚子4072从下座圈4071脱离；下轴圈4073由二个以上的下支架组成，下支架的上端与主齿轮402固定连接，下滚子通过轴承安装到下轴圈4073上。如图7所示，所述的上轴承包括上座圈4081、上滚子4082及上轴圈4083，上座圈4081为环形结构，其横截面为工字型，上座圈4081安装在上承载平台4061上；上滚子4082能在上座圈4081上滚动，上滚子4082内边缘向外径向延伸有上凸缘40821,上凸缘位于上座圈的内侧,用于限制上滚子4082从上座圈4081脱离；上轴圈4083由二个以上的上支架组成，上支架的上端与连接盘固定连接，上滚子通过轴承安装到上轴圈4083上。如图5所示，在连接盘和主齿轮之间安装有联轴器410。
[0082] 叶轮旋转时，叶轮带动连接盘404旋转，此时，下滚子4072在下座圈4071上滚动，上滚子4082在下座圈4081上滚动，连接盘404通过联轴器410带动主齿轮402旋转，主齿轮402通过从动齿轮403使发电机401工作，从而实现发电。
[0083]在本实施例中，由于通过具有下座圈、下轴圈和下滚子的下轴承和具有上座圈、上轴圈和上滚子的上轴承支承主齿轮和叶轮，并使主齿轮和叶轮旋转，其能承受较大的轴向力，且下座圈和下轴圈可分离、上座圈和上轴圈可分离，在制造和安装方面都很方便，也降低了制造成本和安装成本。
[0084]如图1和图2所示，所述塔吊3包括回转塔架31、起重臂32、平衡臂33、平衡重34、起重小车35、导轨36、吊钩37、拉索38、起升机构39和控制系统(未示出)。所述回转塔架31与中心塔柱I顶部连接，起重臂32和平衡臂33安装在回转塔架31上，回转塔架31可以360°转动；平衡重34安装在平衡臂33的一端；导轨36设置在起重臂32上，起重小车35设置于导轨36上，起重小车35可在导轨36上前后运动；吊钩37设置于起重小车35下方，吊钩37与拉索38的一端连接，拉索38的另一端与起升机构39相连接，由起升机构39控制吊钩37的升降。另外，在所述回转塔架31顶端与平衡臂33之间设有平衡臂拉杆310，平衡臂拉杆310 —端与回转塔架31顶端固定连接，平衡臂拉杆310另一端与平衡臂33固定连接；在所述回转塔架31顶端与起重臂32之间设有起重臂拉杆311，起重臂拉杆311 —端与回转塔架31顶端固定连接，起重臂拉杆311另一端与起重臂32固定连接；平衡臂拉杆310和起重臂拉杆311保证了塔吊3的结构稳定和提高了塔吊3的起重负载。对垂直轴风力发电机的维修、检测的通过升降系统和塔吊80来实现的，其实现过程为:操作人员通过升降系统能到达中心塔柱I中的任何一个发电机组，还能够达到塔吊3，操作人员能够在塔吊3中的吊钩37上进行操作，所述的吊钩37通过拉索38与起升机构39连接，这样，能够调节吊钩37在垂直方向的位置，在导轨36上设了起重小车35，起重小车35能在导轨36上滑动，这样，能够调节吊钩37在水平方向的位置，由于回转塔架31能360°旋转，因此，操作人员能在垂直风力发电机上的任何地方进行维修和检测，不需要另外搭建维修塔架和其他的大型设备，大大节约了维修成本和维修、检测时间。
[0085]本实施例垂直风力发电机的施工方法是:
Cl)建地基；地基可建在陆地上，也可建在海上。
[0086](2)在地基上建筑钢筋混凝土中心塔柱1，安装平台2和承载平台4061与中心塔柱一体灌注成钢筋混凝土结构。
[0087](3)在中心塔柱I的顶部安装塔吊3。
[0088](4)在安装平台2上安装下轴承，其步骤是:先通过塔吊3将下座圈4071、下滚子4072和下轴圈4073吊装到安装平台2上，然后将下轴圈4071固定安装到安装平台2上，接着将下轴圈4073安放到下座圈4071上，最后将下滚子4072安装到下座圈4071和下轴圈4073之间。
[0089](5)在承载平台4061上安装上轴承，其步骤是:先通过塔吊3将上座圈4081、上滚子4082和上轴圈4083吊装到承载平台4061上，然后将上轴圈4081固定安装到承载平台4061上，接着将上轴圈4083安放到上座圈4081上，最后将上滚子4082安装到上座圈4081和上轴圈4083之间。
[0090](6)通过塔吊3吊装主齿轮402，并将主齿轮402固定到下轴圈4063上。
[0091](7)通过塔吊3吊装联轴器410，将联轴器410套装到中心塔柱I上并使联轴器410的下端固定到主齿轮402上。
[0092](8)通过塔吊3吊装连接盘，并将连接盘固定安装到上轴圈4083上。
[0093](8)吊装H型叶片，将H型叶片的下端固定到连接盘4041，将H型叶片固定到连接盘上。
[0094](9)将发电机401固定安装到安装平台2上，并使发电机401上的从动齿轮403和主齿轮401相啮合。
[0095]本实施例的垂直风力发电机的施工方法具有如下效果:
(I)下轴承的下座圈、下滚子和下轴圈是分别吊装到安装平台上的，并在安装平台上逐一安装；上轴承的上座圈、上滚子和上轴圈是分别被吊装到支承平台上的，并在支承平台上逐一安装，此施工方法相对于现有技术的整体安装，减轻了吊装的重量，方便了吊装，降低了安装的成本，且有安装平台和承载平台的承载，给作业带来了极大的方便；由于下轴承和上轴承是分别安装到安装平台和承载平台上，相对于环抱在中心塔柱上的安装方式，安装更加的简单，进一步降低了安装的成本。
[0096](2)在维修过程中，可以对下轴承和上轴承中的各零部件进行单独的维修和更换，便于今后的维修，降低了维修成本。
[0097](3)对上述垂直风力发电机的安装，除中心塔柱和塔吊以外的所有零部件都可以通过塔吊吊装完成，这样，就不需要大型的吊装设备进入到现状，减少了因大型设备而产生的施工费用。
[0098](4)通过多个下支架组成下轴圈，通过多个上支架组成上轴圈，能减少下轴圈和上轴圈的用材，降低成本，另外，当下支架和上支架有损坏时，只要更换损坏的下支架或上支架即可，从而降低了维修成本；将下滚子枢接到下支架上，能实现对下滚子的定位，将上滚子枢接到上支架上，能实现对上滚子的定位。
[0099](5)所述的下凸缘和上凸缘能承受径向力，具有防止下滚子和上滚子脱离下座圈和上座圈的作用。
[0100]实施例4
垂直轴风力发电机包括中心塔柱1、二组以上的风力发电机组、与风力发电机组数量相等的安装平台2、塔吊3。
[0101]中心塔柱I为空心的钢筋混凝土结构，安装平台2与中心塔柱I 一体灌注而成，所述的安装平台2包括主要用于安装发电机的平台201和用于支承平台201以提高平台承载能力的支承部202。
[0102]风力发电机组包括两台以上的发电机401、主齿轮402、从动齿轮403、连接盘404、叶轮、承载平台、下轴承、上轴承。发电机401通过螺栓固定在安装平台2上，发电机401在每一安装平台上以中心塔柱I为圆心的圆周上均匀分布；主齿轮402套在中心塔柱I上，从动齿轮403安装在发电机401的输入轴上，主齿轮402和从动齿轮403相啮合。连接盘404套在中心塔柱I上。所述的叶轮由H型叶片4051组成，H型叶片405的固定连接在连接盘404上。承载平台包括下承载平台和上承载平台4061，下承载平台即为安装平台，上承载平台4061位于连接盘404的下方，上承载平台4061与中心塔柱一体灌注成型。所述的下轴承包括下座圈4071、下滚子4072及下轴圈4073，下座圈4071安装在安装平台2上；下滚子4072能在下座圈4071上滚动；下轴圈的上端与主齿轮402固定连接，下滚子设在下座圈和下轴圈之间。所述的上轴承包括上座圈4081、上滚子4082及上轴圈4083，上座圈4081安装在上承载平台4061上；上滚子4082能在上座圈4081上滚动；上轴圈4083的上端与连接盘固定连接，上滚子设在上座圈和上轴圈之间。在连接盘和主齿轮之间安装有联轴器410。
[0103]叶轮旋转时，叶轮带动连接盘404旋转，此时，下滚子4072在下座圈4071上滚动，上滚子4082在下座圈4081上滚动，连接盘404通过联轴器410带动主齿轮402旋转，主齿轮402通过从动齿轮403使发电机401工作，从而实现发电。
[0104]在本实施例中，由于通过具有下座圈、下轴圈和下滚子的下轴承和具有上座圈、上轴圈和上滚子的上轴承支承主齿轮和叶轮，并使主齿轮和叶轮旋转，其能承受较大的轴向力，且下座圈和下轴圈可分离、上座圈和上轴圈可分离，在制造和安装方面都很方便，也降低了制造成本和安装成本。
[0105]如图1和图2所示，所述塔吊3包括回转塔架31、起重臂32、平衡臂33、平衡重34、起重小车35、导轨36、吊钩37、拉索38、起升机构39和控制系统(未示出)。所述回转塔架31与中心塔柱I顶部连接，起重臂32和平衡臂33安装在回转塔架31上，回转塔架31可以360°转动；平衡重34安装在平衡臂33的一端；导轨36设置在起重臂32上，起重小车35设置于导轨36上，起重小车35可在导轨36上前后运动；吊钩37设置于起重小车35下方，吊钩37与拉索38的一端连接，拉索38的另一端与起升机构39相连接，由起升机构39控制吊钩37的升降。另外，在所述回转塔架31顶端与平衡臂33之间设有平衡臂拉杆310，平衡臂拉杆310 —端与回转塔架31顶端固定连接，平衡臂拉杆310另一端与平衡臂33固定连接；在所述回转塔架31顶端与起重臂32之间设有起重臂拉杆311，起重臂拉杆311 —端与回转塔架31顶端固定连接，起重臂拉杆311另一端与起重臂32固定连接；平衡臂拉杆310和起重臂拉杆311保证了塔吊3的结构稳定和提高了塔吊3的起重负载。对垂直轴风力发电机的维修、检测的通过升降系统和塔吊80来实现的，其实现过程为:操作人员通过升降系统能到达中心塔柱I中的任何一个发电机组，还能够达到塔吊3，操作人员能够在塔吊3中的吊钩37上进行操作，所述的吊钩37通过拉索38与起升机构39连接，这样，能够调节吊钩37在垂直方向的位置，在导轨36上设了起重小车35，起重小车35能在导轨36上滑动，这样，能够调节吊钩37在水平方向的位置，由于回转塔架31能360°旋转，因此，操作人员能在垂直风力发电机上的任何地方进行维修和检测，不需要另外搭建维修塔架和其他的大型设备，大大节约了维修成本和维修、检测时间。
[0106]本实施例垂直风力发电机的施工方法是:
Cl)建地基；地基可建在陆地上，也可建在海上。
[0107](2)在地基上建筑钢筋混凝土中心塔柱1，安装平台2和承载平台4061与中心塔柱一体灌注成钢筋混凝土结构。
[0108](3)在中心塔柱I的顶部安装塔吊3。
[0109](4)将下座圈4071的横截面制作成工字型，将上座圈4081的横截面制作成工字型；将下滚子4072通过轴承和轴安装到下支架上，将上滚子4082通过轴承和轴安装到上支架上。
[0110](5)在安装平台2上安装下轴承，其步骤是:先通过塔吊3将下座圈4071、下滚子4072和下轴圈4073吊装到安装平台2上，然后将下轴圈4071固定安装到安装平台2上，接着将下轴圈4073连同下滚子4072安放到下座圈4071上。[0111](6)在承载平台4061上安装上轴承，其步骤是:先通过塔吊3将上座圈4081、上滚子4082和上轴圈4083吊装到承载平台4061上，然后将上轴圈4081固定安装到承载平台4061上，接着将上轴圈4083连同上滚子4082安放到上座圈4081上。
[0112](7)通过塔吊3吊装主齿轮402，并将主齿轮402固定到下轴圈4063上。
[0113](8)通过塔吊3吊装联轴器410，将联轴器410套装到中心塔柱I上并使联轴器410的下端固定到主齿轮402上。
[0114](9)通过塔吊3吊装连接盘，并将连接盘固定安装到上轴圈4083上。
[0115](10)吊装H型叶片，将H型叶片固定到连接盘。
[0116](11)将发电机401固定安装到安装平台2上，并使发电机401上的从动齿轮403和主齿轮401相啮合。
[0117]本实施例的垂直风力发电机的施工方法具有如下效果:
(I)下轴承的下座圈、下滚子和下轴圈是分别吊装到安装平台上的，并在安装平台上逐一安装；上轴承的上座圈、上滚子和上轴圈是分别被吊装到支承平台上的，并在支承平台上逐一安装，此施工方法相对于现有技术的整体安装，减轻了吊装的重量，方便了吊装，降低了安装的成本，且有安装平台和承载平台的承载，给作业带来了极大的方便；由于下轴承和上轴承是分别安装到安装平台和承载平台上，相对于环抱在中心塔柱上的安装方式，安装更加的简单，进一步降低了安装的成本。
[0118](2)在维修过程中，可以对下轴承和上轴承中的各零部件进行单独的维修和更换，便于今后的维修，降低了维修成本。
[0119](3)对上述垂直风力发电机的安装，除中心塔柱和塔吊以外的所有零部件都可以通过塔吊吊装完成，这样，就不需要大型的吊装设备进入到现状，减少了因大型设备而产生的施工费用。
[0120](4)通过多个下支架组成下轴圈，通过多个上支架组成上轴圈，能减少下轴圈和上轴圈的用材，降低成本，另外，当下支架和上支架有损坏时，只要更换损坏的下支架或上支架即可，从而降低了维修成本；将下滚子枢接到下支架上，能实现对下滚子的定位，将上滚子枢接到上支架上，能实现对上滚子的定位。
[0121](5)所述的下凸缘和上凸缘能承受径向力，具有防止下滚子和上滚子脱离下座圈和上座圈的作用。
【权利要求】
1.一种垂直轴风力发电机的施工方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)建地基； (2)在地基上建筑钢筋混凝土中心塔柱，安装平台和承载平台与中心塔柱一体灌注成钢筋混凝土结构； (3)在中心塔柱的顶部安装塔吊； (4)在安装平台上安装下轴承，下轴承包括下座圈、下滚子和下轴圈，其步骤是:先通过塔吊将下座圈、下滚子和下轴圈吊装到安装平台上，然后将下轴圈固定安装到安装平台上，接着将下轴圈安放到下座圈上，最后将下滚子安装到下座圈和下轴圈之间； (5)在承载平台上安装上轴承，上轴承包括上座圈、上滚子和上轴圈，其步骤是:先通过塔吊将上座圈、上滚子和上轴圈吊装到承载平台上，然后将上轴圈固定安装到承载平台上，接着将上轴圈安放到上座圈上，最后将上滚子安装到上座圈和上轴圈之间； (6)通过塔吊吊装主齿轮，并将主齿轮固定到下轴圈上； (7)通过塔吊吊装连接盘，并将连接盘固定安装到上轴圈上，同时使连接盘和主齿轮连接； (8)将叶轮固定安装到连接盘上； (9)将发电机固定安装到安装平台上，并使发电机上的从动齿轮和主齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的施工方法，其特征在于:将下座圈的横截面制作成工字型，将上座圈的横截面制作成工字型。
3.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机的施工方法，其特征在于:所述的下轴圈由二个以上的下支架组成，下支架分布在同一圆周上，下滚子通过轴安装到下支架上，下滚子能在下座圈上滚动；所述的上轴圈由二个以上的上支架组成，上支架分布在同一圆周上，上滚子通过轴安装到上支架上，上滚子能在上座圈上滚动。
4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机的施工方法，其特征在于:下滚子的内边缘向外径向延伸有下凸缘，下凸缘位于下座圈的内侧，上滚子的内边缘向外径向延伸有上凸缘,上凸缘位于上座圈的内侧。
5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的施工方法，其特征在于:将主齿轮和连接盘通过联轴器连接在一起。
6.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电机的施工方法，其特征在于:所述的连接盘包括下连接盘及上连接盘，下连接盘与联轴器固定连接，上连接盘位于下连接盘的上方；所述的叶轮由Φ型叶片组成，Φ型叶片的下端固定连接在下连接盘上，Φ型叶片的上端固定连接在上连接盘上。
7.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电机的施工方法，其特征在于:所述的叶轮为H型叶片，叶片固定在连接盘上。
【文档编号】E04H12/34GK103511198SQ201210207427
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】邓允河 申请人:邓允河