专利名称：垂直轴风力发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发动机，尤其是涉及一种垂直轴风力发动机。
背景技术：
传统的垂直轴风力发动机采用叶片、支撑臂、主轴固连为一体，通过根部的推力轴 承支撑的结构(参见Sandia实验室78-0577号报告)，这种结构中，推力轴承承受着风轮的 重量以及空气动力载荷，同时承受轴向力、径向力和弯矩，这种机组越大，其推力轴承所承 受的载荷就越大，而大型轴承的制造非常困难，轴承的尺寸、旋转线速度、载荷、可靠性都难 以达到使用要求，在风力发动机日益大型化发展的今天，这种结构使得机组的大型化难以 实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种全新的垂直轴风力发动，它包括一端通过 底部轴承或轴承组连接到地面上的主轴，与主轴另一端固定连接的风轮，与主轴连接的传 动系统，以及与传动系统连接的发电机，其中在所述风轮下方、传动系统上方的主轴上设置 有一支承轴承或轴承组，该支承轴承或轴承组的支承座固定在地面上。依据该发明构思，本发明还可以采用这样的技术方案一种垂直轴风力发动机，包 括一端通过底部轴承或轴承组连接到地面上的主轴，与主轴另一端固定连接的风轮，与主 轴连接的发电机，其中在所述风轮下方、发电机上方的主轴上设置有一支承轴承或轴承组， 该支承轴承或轴承组的支承座固定在地面上。本发明更进一步的特点是所述主轴为空心结构，且所述发电机设置在该主轴内 部。本发明的有益效果是在非直驱型垂直轴风力发动机中，由于在所述风轮下方、传 动系统上方的主轴上设置有一支承轴承或轴承组，该支承轴承或轴承组的支承座固定在地 面上；在直驱型垂直轴风力发动机中，由于在所述风轮下方、发电机上方的主轴上设置有一 支承轴承或轴承组，该支承轴承或轴承组的支承座固定在地面上。这样，主轴上共设置有 2个轴承或轴承组，一个底部轴承或轴承组位于地面，承受径向力和轴向力；另一个支承轴 承或轴承组位于较高的位置，承受径向力，由于较高位置的支承轴承或轴承组的支承座连 接到地面上。这样的结构下，每个轴承或轴承组都不承受弯矩，这使得轴承的载荷大为减 小。底部轴承或轴承组承受由风轮的重力带来的轴向力，同时承受由风轮的空气动力载荷、 即主要是弯矩带来的径向力；而较高位置的支承轴承或轴承组仅承受由风轮的空气动力载 荷、即主要是弯矩带来的径向力。由于改善了轴承载荷，使轴承不再承受弯矩，这样就可以 有效降低轴承制造的难度，同时提高了其可靠性，为机组大型化奠定了坚实的基础。
图1是本发明第一实施例的结构立体图2是本发明第一实施例的结构剖视图；图3是本发明第二实施例的结构立体图；图4是本发明第二实施例的结构剖视图；图5是本发明第三实施例的结构剖视图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步的说明图1、图2是本发明第一实施例的结构立体图和结构剖视图，本实施例所示的垂直 轴风力发动机包括一端通过底部轴承或轴承组1连接到地面上的主轴2，与主轴2另一端固 定连接的风轮3，与主轴连接的传动系统4，以及与传动系统4连接的发电机5，其中在所述 风轮3下方、传动系统4上方的主轴2上设置有一支承轴承或轴承组6，该支承轴承或轴承 组6的支承座7固定在地面上。该实施例为一非直驱型垂直轴风力发动机。在本实施例中， 由于在所述风轮3下方、传动系统4上方的主轴2上设置有一支承轴承或轴承组6，该支承 轴承或轴承组6的支承座7固定在地面上；这样，主轴2上共设置有有两个轴承或轴承组， 一个底部轴承或轴承组1位于地面，承受径向力和轴向力；另一个支承轴承或轴承组6位于 较高的位置，承受径向力，由于较高位置的支承轴承或轴承组6的支承座7连接到地面上。 这样的结构下，每个轴承或轴承组都不承受弯矩，这使得轴承的载荷大为减小。地面处的底 部轴承或轴承组1承受由风轮3的重力带来的轴向力，同时承受由风轮3的空气动力载荷、 即主要是弯矩带来的径向力；而较高位置的支承轴承或轴承组仅承受由风轮的空气动力载 荷、即主要是弯矩带来的径向力。由于改善了底部轴承或轴承组1的载荷，使底部轴承或轴 承组1不再承受弯矩，这样就可以有效降低底部轴承或轴承组1制造的难度，同时提高了其 可靠性，为机组大型化奠定了坚实的基础。图3、图4是本发明的第二实施例，本实施例所示的垂直轴风力发动机包括一端通 过底部轴承或轴承组1连接到地面上的主轴2，与主轴2另一端固定连接的风轮3，与主轴 2连接的发电机5，其中在所述风轮3下方、发电机5上方的主轴2上设置有一支承轴承或 轴承组6，该支承轴承或轴承组6的支承座7固定在地面上。该实施例为一直驱型垂直轴风 力发动机。图5本发明的第三实施例，和第二实施例不同的是，在本实施例中，所述主轴2为 空心结构，且所述发电机5设置在该主轴2内部。在第二和第三实施例所示的直驱型垂直轴风力发动机中，由于在所述风轮3下 方、发电机5上方的主轴2上设置有一支承轴承或轴承组6，该支承轴承或轴承组6的支承 座7固定在地面上，这样，主轴2上共设置有有两个轴承或轴承组，一个底部轴承或轴承组 1位于地面，承受径向力和轴向力；另一个支承轴承或轴承组6位于较高的位置，承受径向 力，由于较高位置的支承轴承或轴承组6的支承座7连接到地面上。这样的结构下，每个轴 承或轴承组都不承受弯矩，这使得轴承的载荷大为减小。地面处的轴承或轴承组1承受由 风轮3的重力带来的轴向力，同时承受由风轮3的空气动力载荷、即主要是弯矩带来的径向 力；而较高位置的支承轴承或轴承组仅承受由风轮的空气动力载荷、即主要是弯矩带来的 径向力。由于改善了底部轴承或轴承组1的载荷，使底部轴承或轴承组1不再承受弯矩，这 样就可以有效降低底部轴承或轴承组1制造的难度，同时提高了其可靠性，为机组大型化奠定了坚实的基础。同时，在实施例3中，由于发电机5可设置在主轴2内，使得机组可以 更加紧凑。
权利要求
1.一种垂直轴风力发动机，包括一端通过底部轴承或轴承组连接到地面上的主轴， 与主轴另一端固定连接的风轮，与主轴连接的传动系统，以及与传动系统连接的发电机，其 特征在于在所述风轮下方、传动系统上方的主轴上设置有一支承轴承或轴承组，该支承轴 承或轴承组的支承座固定在地面上。
2.一种垂直轴风力发动机，包括一端通过底部轴承或轴承组连接到地面上的主轴， 与主轴另一端固定连接的风轮，与主轴连接的发电机，其特征在于在所述风轮下方、发电机 上方的主轴上设置有一支承轴承或轴承组，该支承轴承或轴承组的支承座固定在地面上。
3.如权利要求2所述的垂直轴风力发动机，其特征在于所述主轴为空心结构，且所述 发电机设置在该主轴内部。
全文摘要
本发明公开了一种垂直轴风力发动机，它包括一端通过底部轴承或轴承组连接到地面上的主轴，与主轴另一端固定连接的风轮，与主轴连接的传动系统，以及与传动系统连接的发电机，其中在所述风轮下方、传动系统上方的主轴上设置有一支承轴承或轴承组，该支承轴承或轴承组的支承座固定在地面上。这样，主轴上共设置有2个轴承或轴承组，一个轴承或轴承组位于地面，承受径向力和轴向力；另一个位于较高的位置，承受径向力，由于较高位置的轴承或轴承组的支承座连接到地面上，在这样的结构下，每个轴承或轴承组都不承受弯矩，这使得轴承的载荷大为减小。
文档编号F03D9/00GK101994659SQ20091019452
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月25日 优先权日2009年8月25日
发明者刘志鹏 申请人:上海神飞能源科技有限公司