通过转动盘8对大齿轮3进行加固，避免只有一个齿圈时齿轮叶片I通过连接杆5带动齿圈转动时，对齿圈的剪切应力太大而造成齿圈的断裂等，影响整个垂直轴发电机6的寿命。此时，小齿轮4在齿圈内与齿圈啮合，发电机6在齿圈远离转动盘8的一侧与小齿轮4固定同轴连接。
[0061]变速结构的设置方式还可以是如下方式:
[0062]垂直轴风力发电机还包括转动盘8 ;
[0063]转动盘8外侧与连接杆5连接；
[0064]转动盘8与风轮轴7转动连接；
[0065]转动盘8与大齿轮3同轴且固定连接，能够带动大齿轮3转动。
[0066]当给大齿轮3设置转动盘8时，大齿轮3还可以是设置为外齿轮的形式。
[0067]此时，转动盘8与连接杆5的一端固定连接，连接杆5的另一端与叶片I固定连接，连接杆5大齿轮3与转动盘8同轴固定连接，转动盘8和大齿轮3均与风轮轴7转动连接，小齿轮4与大齿轮3啮合，发电机6设置在小齿轮4远离转动盘8的一侧。
[0068]大齿轮3与转动盘8的连接，可以是直接固定连接，也可以是通过连接套进行固定连接等，只要能够将大齿轮3和转动盘8固定连接在一起，实现转动盘8与大齿轮3同轴同速转动即可。
[0069]将大齿轮3设置为外齿轮，可以增加大齿轮3的抗剪切应力的强度，避免了叶片I受风力的影响对大齿轮3增加的转速太大而产生较大的剪切应力，进而对大齿轮3的寿命产生影响。
[0070]优选的实施方式为，垂直轴风力发电机还包括轴承座9 ;
[0071 ] 所述轴承座9通过第一轴承10与所述风轮轴7转动连接；
[0072]所述轴承座9外侧设置有与所述叶片I连接的加强杆2。
[0073]在风轮轴7的上部设置轴承座9，轴承座9内设置第一轴承10，也就是说轴承座9通过第一轴承10与风轮轴7进行转动连接。
[0074]在轴承座9的外侧连接加强杆2的一端，加强杆2的另一端与叶片I连接。进而是叶片I的上下两端均能与风轮轴7转动连接，保证了叶片I在绕风轮轴7进行转动时的稳定性。
[0075]优选的实施方式为，所述轴承座9设置在所述大齿轮3的上方。
[0076]轴承座9设置在大齿轮3的上方，由于大齿轮3的重量较轴承座9重，因此将较重的部件设置在下方，能够使整个垂直轴风力发电机的叶片I在转动时更加的稳定，即下方的大齿轮3进行固定连接，上方的轴承座9进行加强连接，避免了叶片I转速过大时由于离心力的原因而使叶片I从大齿轮3上脱落。
[0077]需要指出的是，大齿轮3可以是设置在轴承座9的下方，但不仅仅局限于这样的设置方式，大齿轮3还可以是设置在轴承座9的上方，也可以是在大齿轮3的上下两侧均设置有轴承座9，也就是说，只要能够通过大齿轮3和轴承座9的配合设置，增加叶片I在垂直轴风力发电机上的固定强度即可。
[0078]优选的实施方式为，所述叶片I为弧形板；
[0079]所述弧形板的凹面与所述连接杆5连接。
[0080]将叶片I设置为弧形板，弧形板的凹面通过连接杆5与大齿轮3连接，作为动力面，弧形板的凸面背离大齿轮3设置，作为阻力面。
[0081]当风吹来时，由于弧形板的凹面具有兜风的功能，可以为风产生较大的阻力，通过力的相互作用的原理，就是说风通过凹面给弧形板提供较大的动力，使弧形板能够通过连接杆5带动大齿轮3绕风轮轴7转动。
[0082]当弧形板转到对面的时候，叶片I反向，凸面面对迎风方向，而由于弧形板的凸面对风产生的阻力相对较小，风对叶片I转动时的阻力也就会较小，就避免了叶片I在转动时的两个转动状态下的风阻力抵消的情形产生，使叶片I的转动更加的快速和容易。
[0083]也就是说，通过将叶片I设置为弧形板的形状，使叶片I的顺风和逆风两个状态下受到的风力不同，进而使垂直轴风力发电机的启动变得简单容易。
[0084]优选的实施方式为，所述叶片I的宽度M与所述叶片至风轮轴的轴线的距离L的比值为:
[0085]M/L = 1/3。
[0086]如:3米的旋转直径，叶片的宽度0.5米；5米的旋转直径，叶片的宽度0.8米。
[0087]这样的设置，叶片I的宽度在原来的基础上增加了 2-3倍，由于叶片I为弧形板，所以风能作用的有效面积有可能会是增加了 10倍左右，甚至更多，大大的提高了大齿轮3的转动速度，也就提高了发电机6的发电效率。
[0088]优选的实施方式为，所述大齿轮3与所述小齿轮4之间设置有变速装置，用于增加所述小齿轮4的转速。
[0089]在大齿轮3与小齿轮4之间再设置变速装置，通过变速装置，能够进一步增加小齿轮4的转速，进而提高发动机的发电效率。
[0090]变速装置可以是通过几个直径不一的齿轮相互啮合来实现，也可以是通过齿轮与齿条的配合、皮带与皮带轮的配合等多种方式实现变速，其只要能够实现提供小齿轮4的转速即可。
[0091]优选的实施方式为，所述大齿轮3与所述风轮轴7之间设置有第二轴承11。
[0092]在大齿轮3与风轮轴7之间设置第二轴承11，通过第二轴承11减小风轮轴7与大齿轮3之间的摩擦，降低风轮轴7对大齿轮3的阻力，进而提高大齿轮3的转速，进一步就能提高了小齿轮4的转速，最终实现提高发电机6的发电效率的目的。
[0093]优选的实施方式为，所述叶片I为8片。
[0094]将叶片I设置为8片，且8片叶片I以风轮轴7为中心均匀设置，可以增加叶片I为大齿轮3提供的动力，也能够使力度均匀，不会对大齿轮3产生较大的剪切应力。
[0095]需要指出的是，叶片I可以是设置为8片，但其不仅仅局限于8片的设置数量，其还可以是其他如6片、如9片、如10片等，其只要能够均匀设置在风轮轴7的周围即可。
[0096]本实用新型提供的垂直轴风力发电机，通过在风轮轴7上设置大齿轮3，利用叶片I带动大齿轮3转动，大齿轮3带动小齿轮4转动，使小齿轮4的转速大于叶片I的转速，小齿轮4再带动发电机6进行发电，实现了提高发电效率的目的。
[0097]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种垂直轴风力发电机，其特征在于，包括发电机、风轮、大齿轮、小齿轮和风轮轴； 所述大齿轮与所述风轮轴同轴且转动连接； 所述大齿轮与所述小齿轮啮合； 所述小齿轮与所述发电机连接，能够带动所述发电机转动并进行发电； 所述风轮连接所述大齿轮，能够带动所述大齿轮转动。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述风轮包括叶片和连接杆； 所述叶片通过所述连接杆与所述大齿轮连接。
3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述大齿轮为内齿轮。
4.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，还包括轴承座； 所述轴承座通过第一轴承与所述风轮轴转动连接； 所述轴承座外侧设置有与所述叶片连接的加强杆。
5.根据权利要求4所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述轴承座设置在所述大齿轮的上方。
6.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述叶片为弧形板； 所述弧形板的凹面与所述连接杆连接。
7.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述叶片的宽度M与所述叶片至风轮轴的轴线的距离L的比值为:M/L = l/3o
8.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述大齿轮与所述小齿轮之间设置有变速装置，用于增加所述小齿轮的转速。
9.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述大齿轮与所述风轮轴之间设置有第二轴承。
10.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机，其特征在于，所述叶片为8片。
【专利摘要】本实用新型涉及发电机领域，具体而言，涉及一种垂直轴风力发电机。其包括发电机、风轮、大齿轮、小齿轮和风轮轴；所述大齿轮与所述风轮同轴且转动连接；所述大齿轮与所述小齿轮啮合；所述小齿轮与所述发电机连接，能够带动所述发电机转动并进行发电；所述风轮连接所述大齿轮，能够带动所述大齿轮转动。本实用新型提供的垂直轴风力发电机，通过在风轮轴上设置大齿轮，利用叶片带动大齿轮转动，大齿轮带动小齿轮转动，使小齿轮的转速大于叶片的转速，小齿轮再带动发电机进行发电，实现了提高发电效率的目的。
【IPC分类】F03D11-02, F03D9-00, F03D3-06
【公开号】CN204572338
【申请号】CN201520207880
【发明人】王倍琪
【申请人】王倍琪
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月8日