一种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及风电设备制造领域，尤其是垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造。
【背景技术】
[0002]风力发电机是一种利用风能带动特定受风机械装置(叶片)作周期运动，从而带动发电机转动产生电能的组合装置。整个装置的转动部分必须通过某种活动连接固定在静止的支座上。目前的连接方式大都为滚珠轴承等常规轴承。但是随着叶片体积的增大，转动部分质量增加，轴承因摩擦产生的能量损耗也会增加。同时静摩擦力会影响叶片对风向切边的响应速度，不可忽略。
[0003]磁悬浮技术是利用电磁力将物体无机械接触地悬浮起来，物体表面没有直接的接触，可以很大程度上减少两者之间的摩擦。目前，磁悬浮技术主要应用于列车或其他大型生产中。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，使之能支撑风叶系统，减少风机折本的机械摩擦，提高风力发电的转换效率。
[0005]实现发明目的的手段为:
[0006]—种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，垂直轴型风车由立于地面的底座5、通过轴承立于底座5上的竖轴I和套置在竖轴上围绕竖轴作水平旋转的风叶系统构成，风叶系统由风叶支架3竖向排列的若干风力叶片6组成;风叶支架3的一端与风力叶片6中心固联，其另一端通过键槽与竖轴I联接;风力作用风力叶片后通过风叶支架传力至竖轴I，使竖轴I转动并带动设置在竖轴另一端的发电机主轴转动进行发电。一对由上磁圈2和下磁圈7组成的磁悬浮部件支撑住风叶系统的竖直重力，即:固联在风叶支架3下部的上磁圈2与固联在底座5上的下磁圈7呈相向对立的同极相斥布置，所述与发电机主轴相连的竖轴I穿过上磁圈2与下磁圈7的中心。
[0007]本发明利用电磁力。在竖直轴方向产生向上的托力，承托转动部分的重力，从而避免转动部分与支座产生机械接触。在具体实施的过程中，采用了永磁铁悬浮连接，使得风车在即使在很小风力的情况下也能轻便地转动起来。
【附图说明】
[0008]图1为本发明垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造示意图。
[0009]图中:竖轴1、上磁圈2、风叶支架3、顶座4、底座5、风力叶片6、下磁圈7。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明做进一步的详述。
[0011 ] 如图可看到，本发明垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，垂直轴型风车由立于地面的底座5、通过轴承立于底座5上的竖轴I和套置在竖轴上围绕竖轴作水平旋转的风叶系统构成，风叶系统由风叶支架3竖向排列的若干风力叶片6组成;风叶支架3的一端与风力叶片6中心固联，其另一端通过键槽与竖轴I联接;风力作用风力叶片后通过风叶支架传力至竖轴I，使竖轴I转动并带动设置在竖轴另一端的发电机主轴转动进行发电。一对由上磁圈2和下磁圈7组成的磁悬浮部件支撑住风叶系统的竖直重力，S卩:固联在风叶支架3下部的上磁圈2与固联在底座5上的下磁圈7呈相向对立的同极相斥布置，所述与发电机主轴相连的竖轴I穿过上磁圈2与下磁圈7的中心。
[0012]本发明用于垂直转动轴的风车，以磁悬浮结构改进转动轴，减少摩擦，提高风车转动速度。在本实施例中上磁圈2和下磁圈7为永磁器件。对于依靠风车发电的发电机，也可采用电极磁悬浮技术，通过回馈电力使得磁体保持永久磁力，由于磁体部分使得风车的连接部分没有直接接触，因而可以大大地减少摩擦，提高风车的转动速度。
【主权项】
1.一种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，垂直轴型风车由立于地面的底座(5)、通过轴承立于底座(5)上的竖轴(I)和套置在竖轴上围绕竖轴作水平旋转的风叶系统构成，风叶系统由风叶支架(3)竖向排列的若干风力叶片(6)组成;风叶支架(3)的一端与风力叶片(6)中心固联，其另一端通过键槽与竖轴(I)联接;风力作用风力叶片后通过风叶支架传力至竖轴(1)，使竖轴(I)转动并带动设置在竖轴(I)另一端的发电机主轴转动进行发电；其特征在于，一对由上磁圈(2)和下磁圈(7)组成的磁悬浮部件支撑住风叶系统的竖直重力，S卩:固联在风叶支架(3)下部的上磁圈(2)与固联在底座(5)上的下磁圈(7)呈相向对立的同极相斥布置，所述与发电机主轴相连的竖轴(I)穿过上磁圈(2)与下磁圈(7)的中心。2.根据权利要求1所述的垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，其特征在于，所述上磁圈(2)和下磁圈(7)为永磁器件。
【专利摘要】本发明公开了一种垂直轴型风车磁悬浮式转轴构造，垂直轴型风车由立于地面的底座(5)、通过轴承立于底座(5)上的竖轴(1)和套置在竖轴上围绕竖轴作水平旋转的风叶系统构成,风叶系统由风叶支架(3)竖向排列的若干风力叶片(6)组成；一对由上磁圈(2)和下磁圈(7)组成的磁悬浮部件支撑住风叶系统的竖直重力，即：固联在风叶支架(3)下部的上磁圈(2)与固联在底座(5)上的下磁圈(7)呈相向对立的同极相斥布置。本发明利用电磁力。在竖直轴方向产生向上的托力，承托转动部分的重力，从而避免转动部分与支座产生机械接触。在具体实施的过程中，采用了永磁铁悬浮连接，使得风车在即使在很小风力的情况下也能轻便地转动起来。
【IPC分类】F03D3/06
【公开号】CN105545586
【申请号】CN201610059087
【发明人】蒋进, 程秉钤
【申请人】西南交通大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月28日