专利名称：垂直轴风力发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发动机，特别涉及一种达里厄升力型垂直轴风力发动机。
背景技术：
传统的垂直轴风力发动机包括风轮、主轴、底座、传动机构、发电机等部件，风轮与 主轴连接，主轴穿过底座与传动机构连接，主轴与底座之间有枢接。这种结构中，主轴与风 轮一同旋转，主轴既要承受弯矩，又要承受扭矩，载荷对主轴不利，主轴与底座之间的枢接 机构由于要承受风轮及主轴带来的弯矩，所以载荷很大，而由于枢接机构的力臂很短，导致 受力很大。这使得主轴载荷大、尺寸大、成本高，而且枢接机构(一般为轴承)尺寸大、成本 高、可靠性低。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种垂直轴风力发动机，包括风轮、主轴 以及发电机，其中所述风轮和主轴之间设置有轴承，其中轴承内圈与主轴固定连接，轴承外 圈与风轮固定连接，风轮还和发电机的转子固定连接。 本实用新型进一步的技术特点是所述风轮还包括套筒，其中所述套筒和所述轴承 的外圈以及发电机的转子固定连接。 所述风轮与发电机之间设置有传动机构，其中风轮和传动机构的输入端固定连 接，传动机构的输出端和发电机的转子固定连接。 所述风轮还包括套筒，其中所述套筒和所述轴承的外圈以及传动机构的输入端固 定连接。 所述轴承为调心轴承。 所述主轴至少分成两段，每段之间采用可拆装固定连接。 本实用新型的有益效果是 由于本实用新型中风轮和主轴之间设置有轴承，其中轴承内圈与主轴固定连接， 轴承外圈与风轮固定连接，风轮还和发电机的转子固定连接，在风力发动机运转时，风轮转 动并带动发电机转子转动，或者风轮带动传动机构，由传动机构带动发电机转子转动，这样 轴承的外圈与风轮一同转动，内圈与主轴都不转动。在这种结构下，主轴几乎不承受扭矩， 只承受弯矩，轴承几乎不承受弯矩，只承受由风载带来的径向力和风轮重力带来的轴向力。 这使得主轴和轴承的载荷大幅减小，所需材料要求降低，不仅节约了成本，而且使用寿命也 大幅提高。
图1是本实用新型第一实施例的结构剖视图； 图2是本实用新型第二实施例的结构剖视图；[0013] 图3是本实用新型第三实施例的结构剖视图； 图4是本实用新型第四实施例的结构剖视图。
具体实施方式下面将结合附图对本实用新型做进一步的说明 图1是本实用新型第一实施例的结构剖视图，该垂直轴风力发动机为直驱型，它 包括风轮1、主轴2以及发电机3，其中所述风轮1和主轴2之间设置有轴承4，其中轴承4 内圈与主轴2固定连接，轴承4外圈与风轮1固定连接，风轮1还和发电机3的转子固定连 接。本实施例中，所述主轴2采用分段式结构，每段之间通过法兰相连接。这样可以使主轴 2便于安装。根据实际风机的安装需要，主轴2分成两段、三段、四段甚至更多，每段之间也 可采用其他的可拆装固定连接方式。 图2是本实用新型第二实施例的结构剖视图，它和实施例1的区别在于，本实施例 中所述风轮1还包括套筒101，其中所述套筒101和所述轴承4的外圈以及发电机3的转子 固定连接。由于引入了套筒101，它可以提高风轮1的刚度，保证风轮上部和下部转动的角 相位一致，不会在风载作用下产生相对扭转。 图3是本实用新型第三实施例的结构剖视图，本实施例中所示的垂直轴风力发动 机，其中风轮1与发电机3之间设置有传动机构5，其中风轮1和传动机构5的输入端固定 连接，传动机构5的输出端和发电机3的转子固定连接，由于本实施例中加入传动机构5，传 动机构可以是联轴器、齿轮箱、它们的组合或其他传动机构，当传动机构为联轴器时，所述 本实用新型的垂直轴风力发动机为直驱型风力发动机，本实施例中所示垂直轴风力发动机 即为直驱型风力发动机，其传动机构5采用的是联轴器。当传动机构为齿轮箱或齿轮箱和 联轴器的组合时，所述本实用新型的垂直轴风力发动机为非直驱型风力发动机，如图4所 示的实施例，为缓解扭矩波动，齿轮箱和发电机之间可以设置缓冲装置6，如柔性联轴器，这 样齿轮箱和发电机之间的转动传递会更加平稳。而且由于本实施例中的传动机构5采用齿 轮箱，还可以将转动传递到主轴2夕卜，这样发电机3与主轴2互不干涉，从而方便了发电机 的布置。而且由于本实施例中所述的垂直轴风力发动机的传动机构5采用齿轮箱，因此可 以实现多级分流的方式。本实施例中的齿轮箱是一级的，还可以采用二级或三级齿轮箱进 行传动。本实施例中主轴2分成三段，每段之间采用可拆装固定连接方式。当然，实施例二 中的套筒结构同样可以适用上述实施例中。 由于本实用新型中风轮1和主轴2之间设置有轴承4，其中轴承4内圈与主轴2固 定连接，轴承4外圈与风轮1固定连接，风轮1还和发电机3的转子固定连接，在风力发动 机运转时，风轮1转动并带动发电机3的转子转动，或者风轮1带动传动机构5，由传动机 构5带动发电机3的转子转动，这样轴承4的外圈与风轮1 一同转动，内圈与主轴2都不转 动。在这种结构下，主轴2几乎不承受扭矩，只承受弯矩，轴承4几乎不承受弯矩，只承受由 风载带来的径向力和风轮1重力带来的轴向力，考虑到主轴2在风载下不可避免的变形，轴 承4采用调心轴承即可，不需要使用昂贵的大型回转支承轴承。这使得主轴2和轴承4的 载荷大幅减小，所需材料要求降低，不仅节约了成本，而且使用寿命也大幅提高。 本实用新型的实施例并不局限于上述几种，任何本领域普通技术人员在本实用新 型的基本精神下所能作出任何变通实施，只要是基于本实用新型的基本精神，均在本实用新型的保护范围之内，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
权利要求一种垂直轴风力发动机，包括风轮、主轴以及发电机，其特征在于所述风轮和主轴之间设置有轴承，其中轴承内圈与主轴固定连接，轴承外圈与风轮固定连接，风轮还和发电机的转子固定连接。
2. 如权利要求l所述的垂直轴风力发动机，其特征在于所述风轮还包括套筒，其中所 述套筒和所述轴承的外圈以及发电机的转子固定连接。
3. 如权利要求1所述的垂直轴风力发动机，其特征在于所述风轮与发电机之间设置 有传动机构，其中风轮和传动机构的输入端固定连接，传动机构的输出端和发电机的转子 固定连接。
4. 如权利要求3所述的垂直轴风力发动机，其特征在于所述风轮还包括套筒，其中所 述套筒和所述轴承的外圈以及传动机构的输入端固定连接。
5. 如权利要求l-4任一权利要求所述的垂直轴风力发动机，其特征在于所述轴承为 调心轴承。
6. 如权利要求l-4任一权利要求所述的垂直轴风力发动机，其特征在于所述主轴至 少分成两段，每段之间采用可拆装固定连接。
专利摘要本实用新型公开了一种垂直轴风力发动机，包括风轮、主轴以及发电机，其中所述风轮和主轴之间设置有轴承，轴承内圈与主轴固定连接，轴承外圈与风轮固定连接，风轮还和发电机的转子固定连接。在风力发动机运转时，风轮转动并带动发电机转子转动，或者风轮带动传动机构，由传动机构带动发电机转子转动，这样轴承的外圈与风轮一同转动，内圈与主轴都不转动。在这种结构下，主轴几乎不承受扭矩，只承受弯矩，轴承几乎不承受弯矩，只承受由风载带来的径向力和风轮重力带来的轴向力。
文档编号F03D3/06GK201513289SQ20092007647
公开日2010年6月23日 申请日期2009年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者刘志鹏 申请人:上海神飞能源科技有限公司