一种垂直轴风力发电机的制作方法

本实用新型主要涉及风力发电设备领域，具体涉及一种垂直轴风力发电机。

背景技术：

能源问题已经成为现在全球发展的主要问题，合理有效的利用大自然的可再生资源称为全球共同的研究话题。风能由于自身所具备清洁，无污染，取之不竭等优点，使得对于风能的利用成为全球主流。现在对于风能的利用主要用于发电，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。传统垂直轴风力发电机的主要难点在于风轮叶片在背风时的阻力过大，整个风力发电机的旋转主轴与固定支座的摩擦力较大而且采用多节齿轮传动，对于风能的消耗较大，利用率低。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题提出了一种垂直轴风力发电机，目的在于解决风轮叶片在背风时所产生的较大阻力，并提高风力发电机旋转主轴与固定支座的摩擦力，减少传动齿轮的传动节数，提高风能利用率。

一种垂直轴风力发电机，包括：风轮叶片、旋转主轴、固定支座、发电机组，其特征在于：还包括动力盘、滚珠滑盘、主轴转盘、转盘基座，所述固定支座顶部固定连接滚珠滑盘，固定支座内部设置旋转基座，所述风轮叶片向对风面弯曲，风轮叶片背风面采用流线型设计，风轮叶片靠近旋转主轴的一端设置出风口，所述风轮叶片固定连接旋转主轴顶端，所述旋转主轴穿过动力盘，滚珠滑盘，主轴转盘，转盘基座，所述滚珠滑盘上开设滚珠槽，所述滚珠槽内安放滚珠，所述动力盘压在滚珠上，所述主轴转盘和转盘基座转动连接，所述旋转主轴与固定支座底部可旋转连接，所述动力盘与发电机组传动连接。

优选的，所述旋转主轴与风轮叶片连接部分的径向截面为六角形，旋转主轴与动力盘的连接部分的径向截面为矩形。

优选的，所述滚珠滑盘，转盘基座中间的轴孔为圆形，旋转主轴穿过滚珠滑盘，转盘基座的轴孔的部分径向截面为圆形。

优选的，所述风轮叶片通过风叶夹铁与旋转主轴固定连接，风轮叶片共有六组。

优选的，所述发电机组固定安装在发电机座架上，所述滚珠滑盘边缘设置固定孔，所述发电机座架通过固定孔固定在滚珠滑盘上。

优选的，所述固定支座底部设置圆弧顶柱，所述旋转主轴底端设置与圆弧顶柱相匹配的圆弧凹槽。

优选的，所述转盘基座上设置与滚珠滑盘相同结构的滚珠槽，所述滚珠槽内放置滚珠，所述主轴转盘和转盘基座之间滚动摩擦。

有益效果：本实用新型通过对风轮叶片背风面的流线型设计减小风阻，出风口的设计有利于背风的风流排出，动力盘压在滚珠滑盘上，既能避免依靠滚珠滑盘承担动力盘的重量，避免旋转主轴过度承重导致破损，又能实现滚动摩擦，减少摩擦对动力盘机械能的消耗。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型风轮叶片结构示意图。

图3为本实用新型动力盘和发电机组传动齿轮结构示意图。

图4为本实用新型滚珠滑盘结构示意图。

其中：1、风轮叶片 101、出风口 102、叶片 103、叶框 2、旋转主轴 3、固定支座 301、圆弧顶柱 4、发电机组 401、发电机组传动齿轮 5、风叶夹铁 501、螺栓 6、发电机座架 601、固定卡柱 7、动力盘 8、滚珠滑盘 801、滚珠槽 802、滚珠 803、固定孔 804、滚珠滑盘轴孔 9、主轴转盘 10、转盘基座。

具体实施方式

一种垂直轴风力发电机，旋转主轴2上端通过风叶夹铁5固定连接风轮叶片1，所述风轮叶片1包括铝合金材料的叶片102和铸铁材料的叶框103，所述风轮叶片1向对风面弯曲，风轮叶片1背风面采用流线型设计，风轮叶片1靠近旋转主轴2的部分设置出风口101。所述风轮叶片1共有六组均匀分布在旋转主轴2顶部，每组风叶夹铁5可以固定相对的两组风轮叶片1。所述风叶夹铁5共有三组，一共可以固定六组风轮叶片1，风叶夹铁5从上到下依次固定在旋转主轴2上，叶片夹铁5与风轮叶片1直接通过螺栓501固定连接。所述旋转主轴2与风轮叶片1连接部分的径向截面为六角形，所述风轮叶片1的两组相对配合，风轮叶片1端口处设置有相互匹配的凹凸造型使得两组相对的风轮叶片1可以组合成完整的六角形，既有利于叶片夹铁5的固定，又可以保证风轮叶片1在运转过程中的稳定性。所述固定支座3上固定连接滚珠滑盘7，固定支座3内部设置旋转基座9，固定支座3底部设置圆弧顶柱301，所述旋转主轴2底端设置与圆弧顶柱301相匹配的圆弧凹槽。所述旋转主轴2穿过动力盘7，滚珠滑盘8，主轴转盘9，转盘基座10，所述旋转主轴2的底端圆弧凹槽与圆弧顶柱301转动连接。所述动力盘7的轴孔为矩形，所述旋转主轴2在与动力盘7的连接部分的径向截面加工为矩形，旋转主轴1通过矩形轴孔与动力盘7固定连接，有利于传动的稳定性，避免旋转主轴2与动力盘7之间产生旋转滑移。所述动力盘7外围设置有传动齿，所述旋转主轴7通过传动齿与发电机组传动齿轮401传动连接，为发电机组4提供机械能，所述旋转主轴2的径向截面在穿过动力盘7之后再次加工成圆形。所述滚珠滑盘8为圆形轴孔，滚珠滑盘上上开设滚珠槽801，所述滚珠槽801内安放滚珠802，所述动力盘7压在滚珠上。所述滚珠滑盘8既可以作为动力盘7的承重盘，避免旋转主轴2过度承重造成偏心、弯曲；滚珠滑盘8上的滚珠802可以使动力盘7与滚珠滑盘8实现滚动摩擦，减少能量的损耗。所述滚珠滑盘8边缘设置固定孔803，所述发电机座架6设置与固定孔803相匹配的固定柱601，所述发电机座架6固定在滚珠滑盘8上，所述发电机座架6可以用于安装发电机组4，节省空间，使得动力盘7可以直接与发电机组传动齿轮401传动，减少齿轮的传动数量，提高风能利用率。所述主轴转盘9与旋转主轴2固定连接，同时用于降低整个旋转主轴2的重心，提高系统运转的稳定性。转盘基座10上设置与滚珠滑盘8相同结构的滚珠槽结构，所述滚珠槽内放置滚珠，所述主轴转盘9和转盘基座10之间滚动摩擦。

具体工作原理：

一种垂直轴风力发电机，风轮叶片1向对风面弯曲，有利于提高风能利用率。风力吹动六组风轮叶片1转动，当风轮叶片1背风面迎风造成阻力时，风轮叶片1背风面流线型的设计有利于背风面风的流动，而且出风口101使得背风面同时提供两个方向可以使得风流绕过风轮叶片1，大大减少了背面风流阻力的不利影响。风轮叶片1带动旋转主轴2转动，旋转主轴2带动动力盘7转动，动力盘7外围的传动齿与发电机组传动齿轮401啮合，带动发电机组传动齿轮401转动，为发电机组4的发电工作提供机械能。主轴转盘9降低了整个旋转系统的重心，提高了旋转主轴2转动时的稳定性。动力盘7与滚珠滑盘之间的实现滚动摩擦，主轴转盘9和转盘基座10 之间实现滚动摩擦，大大减少了整个系统运转过程中自身消耗，提高风能利用率。

综上，本实用新型达到预期效果。