专利名称：一种大功率垂直轴风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于风力发电技术领域，特指一种大功率的垂直轴风力发电机。
背景技术：
近年来，风力发电技术在我国得到快速发展及普遍应用，主要使用水平轴风力发电机进行风能发电，水平轴风力发电机风能利用率高，但是启动风速较高，噪声较大，垂直轴风力发电机启动风速较小，转速低、噪声小，但是大功垂直轴风力发电机应用较少。在兆瓦级以上的风力发电机型中，无论是水平轴风力发电机，还是垂直轴风力发电机，由于发电机、齿轮箱重量大，安装在塔筒的顶部，对塔筒的强度及基础的深度要求更为严格，建设进度慢，安装难度大，同时风机运行维护成本大，导致我国风电开发成本高，影响了力风力发电技术的快速发展。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提出一种结构简单、安装维护方便、发电效率较高，运行稳定、安全的兆瓦级垂直轴风力电机。本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现:一种大功率垂直轴风力发电机,包括发电机、传动轴、轴、变桨动力装置、叶片，所述叶片的两端通过铰链连接在固定盘上，叶片均角排列在以轴为中心的圆柱面上且与轴平行，叶片的上端通过连杆与调节环连接，所述调节环上设置有变桨动力装置，所述轴的下端与传动轴连接，所述传动轴分段通过齿轮箱连接，齿轮箱的输出轴通过连接装置与发电机的输入轴连接。
本实用新型中，调节环通过连杆调整叶片旋转角度范围为0° 90°，且叶片旋转同步。本实用新型中，连接装置内设置有刹车和制动部件。本实用新型中，固定盘与轴的上端通过拉索连接。本实用新型中，固定盘的上端设置有锥形罩。由于采用上述的方案，本实用新型具有如下优点:1、通过传动轴、齿轮箱将风轮的机械能传递到塔筒下方的发电机，运行稳定、传递效率高，由于发电机放置在塔筒底部，降低了塔筒承载，同时也便于设备的维护。2、通过变桨动力装置和调节环调节叶片的迎风角度，便于风力发电机的功率的自动控制，确保了风机能够在大风速下安全稳定运行。3、叶片采用W型槽或C型槽结构，均角排列在以轴为中心的圆柱面上且与轴平行，风能转化效率高。4、固定盘与轴的上端通过拉索连接，简化了风轮结构，同时也增强了风轮运行的平稳性。综上所述，本实用新型结构新颖、科学，能够大大降低风场建设成本和缩短建设周期，同时设备稳定、安全，维护方便、启动风速小，风能利用系数高。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的变桨原理示意图。图3为本实用新型的一种W型叶片结构示意图。图4为本实用新型的一种C型叶片结构示意图。附图1-4中:1_叶片、2-拉索、3-固定盘、4-轴、5-发电机、6-传动轴、7-齿轮箱、8-连接装置、9-变桨动力装置、10-避雷针、11-塔筒、12-铰链、13-连杆、14-调节环、15-锥形罩。
具体实施方式
以下结合附图，来详细说明一种大功率垂直轴风力发电机的具体实施方式
。如图1至4所示，一种大功率垂直轴风力发电机，包括发电机5、传动轴6、轴4、变桨动力装置9、叶片I，所述叶片I的两端通过铰链12连接在固定盘3上，可以在0° 90°角度范围内旋转，叶片均角排列在以轴4为中心的圆柱面上且与轴4平行，叶片、轴4、固定盘3组合为发电机的风轮，叶片的上端通过连杆13与调节环14连接，调节环14上设置有变桨动力装置9，通过变桨动力装置9来自动调整叶片的迎风角度，控制在不同风速下的发电功率，所述轴4的下端与传动轴6连接，所述传动轴6分段通过齿轮箱7连接，齿轮箱7的输出轴通过连接装置8 与发电机5的输入轴连接，将风轮的机械轮传递给发电机转化为电能。本实用新型中，变桨动力装置9通过调节环14和连杆13同步调整叶片I旋转角度，改变叶片的风能转化效率，连接装置8内设置有刹车和制动部件，具有过速刹车和维护制动保护功能，固定盘3与轴的上端通过拉索2连接，可以提高风轮整体结构强度，改善风轮运行的平稳性，固定盘3的上端设置有锥形罩15，用于防雨防晒，同时锥形罩15对顶部安装有避雷针10进行防雷。本实用新型在应用过程中，叶片I吸收空气动能转化为风轮的机械能，风轮机械能通过传动轴6和齿轮箱7传递给发电机5转化为电能，在风速增大的情况下，风轮转速增力口，同时发电机转化的电能也增加，当发电机发出电量大于额定功率时，变桨动力装置9逐渐调整叶片I的角度，减小叶片的迎风面，降低叶片风能转化效率，从而确保在大风速下能
够稳定额定容量发电。
权利要求1.一种大功率垂直轴风力发电机，包括发电机(5)、传动轴(6)、轴(4)、变桨动力装置(9)、叶片(I)，所述叶片⑴的两端通过铰链(12)连接在固定盘(3)上，叶片⑴均角排列在以轴(4)为中心的圆柱面上且与轴(4)平行，叶片(I)的上端通过连杆(13)与调节环(14)连接，所述调节环(14)上设置有变桨动力装置(9)，所述轴(4)的下端与传动轴(6)连接，所述传动轴(6)分段通过齿轮箱(7)连接，齿轮箱(7)的输出轴通过连接装置(8)与发电机(5)的输入轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种大功率垂直轴风力发电机，其特征在于:调节环(14)通过连杆(13)调整叶片(I)旋转角度范围为0° 90°，且叶片旋转同步。
3.根据权利要求1所述的一种大功率垂直轴风力发电机，其特征在于:连接装置(8)内设置有刹车和制动部件。
4.根据权利要求1所述的一种大功率垂直轴风力发电机，其特征在于:固定盘(3)与轴的上端通过拉索(2)连接。
5.根据权利要求1所述的一种大功率垂直轴风力发电机，其特征在于:固定盘(3)的上端设置有锥形罩 (15)。
专利摘要一种大功率垂直轴风力发电机，包括发电机、传动轴、轴、变桨动力装置、叶片，所述叶片的两端通过铰链连接在固定盘上，均角排列在以轴为中心的圆柱面上且与轴平行，叶片的上端通过连杆与调节环连接，调节环上设置有变桨动力装置，轴的下端与传动轴连接，传动轴分段通过齿轮箱连接，齿轮箱的输出轴通过连接装置与发电机的输入轴连接，本实用新型具有结构简单，安装维护方便，发电效率高，同时还能大大降低风电建设和维护成本。
文档编号F03D7/06GK203114516SQ20122072626
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者吴杨建, 彭斌, 黄体学, 全宏伟, 乔海祥 申请人:湘电新能源有限公司