垂直轴风力发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种垂直轴风力发电机。
【背景技术】
[0002]垂直轴风力发电机是指风轮的旋转轴垂直于地面或者气流的方向的风力发电机。由于垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，这是相对于水平轴风力发电机是一大优势，不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力，因此垂直轴风力发电机具有非常好的发展前景。
[0003]传统的垂直轴风力发电机采用的是外转子发电机，磁铁镶嵌在发电机外壳上，发电机外壳在风轮轴的带动下转动，而电机轴上安装定子和电磁绕组，且二者固定不动。由于垂直轴风力发电机的风轮部分(叶片、传动轴、连接翼)较重，电机轴的轴承受到较大的轴向载荷，从而使电机的旋转扭矩增大，导致在较低风速时叶片无法启动，降低了垂直轴风力发电机的发电效率。
[0004]因此，需要一种能够减轻电机轴承的轴向载荷，使风机在低风速时即可启动的垂直轴风力发电机。
【实用新型内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型提供一种能够将风轮部分的重量传递给电机底座，减轻电机轴承的轴向载荷的垂直轴风力发电机。
[0006]为达到上述目的，本实用新型垂直轴风力发电机，至少包括设置在发电机机壳下方的发电机底座以及底部设置为锥形轴伸结构的风机主轴，其中所述发电机底座为与所述风机主轴的锥形轴伸结构相适配的锥形轴套，所述锥形轴套包括中空设置的轴套本体、设置在所述轴套本体一端与所述发电机机壳相连的台阶面以及连接在所述轴套本体与所述台阶面之间的若干加强筋；其中所述轴套本体的内壁设置锥度，所述轴套本体的内壁与所述风机主轴的锥形轴伸结构锥度配合。
[0007]进一步地，所述风机主轴通过锁紧螺母固定在所述发电机底座上。
[0008]具体地，所述锁紧螺母上设有两个楔形开口，两个所述楔形开口轴对称设置，所述锁紧螺母上还设有沿所述锁母的轴向设置的两个卡紧所述锁紧螺母的锁紧螺钉，两个所述锁紧螺钉分别穿过两个所述楔形开口。
[0009]具体地，所述轴套本体与所述台阶面为一体结构。
[0010]进一步地，所述轴套本体内设有螺旋形冷却槽，所述螺旋形冷却槽内设有冷却液。
[0011]进一步地，所述轴套本体的内壁上设有螺旋形的导油槽，所述轴套本体的外壁上设有两个注油孔，所述的两个注油孔分别与所述导油槽的两端相连通。
[0012]具体地，所述轴套本体上设有沿所述轴套的轴线方向延伸的锯齿形裂缝。
[0013]具体地，所述轴套本体内壁上设有衬垫，所述衬垫上均匀分布有多个储油凹槽。
[0014]具体地，所述轴套本体由外圈、内圈以及设置在所述外圈与所述内圈之间的防震圈组成，所述防震圈由橡胶材料制成；其中所述外圈设有第一螺纹孔，所述内圈设有与所述第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔，在所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔之间贯穿设置有螺栓。
[0015]特别地，所述发电机为内转子发电机。
[0016]本实用新型垂直轴风力发电机，将风机主轴的底部设置成圆锥形轴伸结构，将发电机底座设置成圆锥形轴套，通过风机主轴与发电机底座的锥度配合，既解决了良好的同心配合，又达到了发电机底座完全承载风机主轴的作用，使得风轮部分的重量传递给电机底座，从而减轻了电机轴承的轴向载荷，使风轮在低风速时即可启动，提高了风机在低风速地区的应用性能。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型垂直轴风力发电机的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型垂直轴风力发电机的剖视图；
[0019]图3是本实用新型垂直轴风力发电机的圆锥形轴套结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
[0021]本实用新型附图中的各标记如下:
[0022]I为风机叶片，2为连接翼，3为电机下轴承，4为电机上轴承，5为风轮轴下轴承盒，6为上连接翼，7为锁紧螺母，8为发电机底座，9为发电机机壳，10为发电机定子，11为发电机转子，12为电机轴，13为风轮下轴承预载螺母，14为风轮下轴承，15为风轮传动轴，16为风机主轴，17为风轮上轴承，18为风轮上轴承盒。
[0023]如图1-2所示，本实用新型垂直轴风力发电机，在所述发电机机壳9下方设置发电机底座8，所述风机主轴16的底部设置为圆锥形轴伸结构，所述电机底座8设置为与所述风机主轴16的锥形轴伸结构相适配的圆锥形轴套。所述风机主轴6通过锁紧螺母7固定在所述发电机底座8上。
[0024]如图3所示，所述轴套包括中空设置的轴套本体81、设置在所述轴套本体81 —端与所述发电机机壳9相连的台阶面82以及连接在所述轴套本体81与所述台阶面82之间的若干加强筋83。所述轴套本体81的内壁设置锥度，所述轴套本体81的内壁与所述风机主轴16的锥形轴伸结构锥度配合。所述轴套本体81与所述台阶面82可以设置成一体结构，也可以通过焊接或其他形式连接成型。
[0025]本实用新型垂直轴风力发电机中，所述发电机采用内转子发电机，发电机的机壳是固定的，这种发电机的优点在于发电机的静态阻力转矩小，因此启动风速相对较低。
[0026]本实用新型垂直轴风力发电机的工作原理是:风机叶片I在风力作用下转动，通过连接翼2带动风轮传动轴15转动，风轮传动轴15通过风轮上轴承17和风轮下轴承14围绕风机主轴16旋转，其中风机主轴16固定在风机底座8上是固定不动的，风轮传动轴15带动风轮轴下轴承盒5旋转，风轮下轴承盒5和电机轴12通过连接键连接在一起，并带动电机轴12转动，电机轴12和发电机转子11连接在一起，发电机转子11和电机轴12 —起在风轮传动轴15的带动下围绕风机主轴16转动，发电机转子11圆周上镶嵌磁铁，旋转时与发电机定子10上的电磁绕组产生电磁感应，从而可以发电。发电机定子10固定在发电机机壳9上，发电机机壳9固定在发电机底座8上，发电机底座8和风机主轴16是不旋转的。
[0027]本实用新型垂直轴风力发电机，风轮的重量承载在传动轴15上并通过风轮下轴承14传递给风轮下轴承预载螺母13，预载螺母13紧固在风机主轴16上。因此风轮的重量最