一种垂直轴风力百千瓦发电机及其叶轮的制作方法
【专利摘要】一种垂直轴风力百千瓦发电机及其叶轮，该叶轮包含一圆柱体，所述圆柱体设有轴向贯通的轴孔，所述圆柱体的外缘等距间隔有至少四个螺旋桨叶，所述螺旋桨叶的截面从根部到顶部逐渐缩小，所述螺旋桨叶的螺旋角设为90-110度，该垂直轴风力百千瓦发电机包含本体、叶轮、垂直轴、立柱和底座，所述叶轮设置于所述本体的上方，所述垂直轴从所述本体的上方穿出并伸入所述叶轮，所述立柱设置于所述本体的下方，所述立柱的下端设有圆盘状的底座；由此，本实用新型结构简单，操作方便，实现全风向的做功；且无需尾翼，有效减少噪音，且径向上受力较小，支撑稳固有效，提高产品的寿命，降低维护成本。
【专利说明】—种垂直轴风力百千瓦发电机及其叶轮
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电的【技术领域】，尤其涉及一种结构简单、实用性好的垂直轴风力百千瓦发电机及其叶轮。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的不断提高，对能源的消耗也越来越大，能源短缺问题也越来越引起人们的重视，为实现能源的有效利用，可再生能源得到了空前发展，绿色能源之风已吹遍全球，风能作为取之不尽用之不竭的可再生能源在近几年得到了迅速发展。
[0003]目前，采用的风力发电机主要包含水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，两者应用的范围有所不同，水平轴风力发电机较多用于转速较快的区域，垂直轴风力发电机组主要用于转速较低的区域。
[0004]常用的垂直轴风力发电机运行时受同一方向气流推动叶片旋转，叶片受到气流的顺时针方向正推力的同时，轴向对称叶片也受到阻滞叶片回旋的逆时针方向负推力，由此，为实现风能的有效利用，通常在发电机上述设置尾翼，以提高风能与电能的转换效率，但这种结构较为复杂，且转换效率仍然较低，由于常常需要转动，导致容易损坏，维护困难，实用性难以达到要求。
[0005]为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种垂直轴风力百千瓦发电机及其叶轮，以克服上述缺陷。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的问题是:现有结构较为复杂，转换效率较低，由于常常需要转动，导致容易损坏，维护困难，实用性难以达到要求。
[0007]为解决上述问题，本实用新型公开了一种垂直轴风力百千瓦发电机的叶轮，包含一圆柱体，所述圆柱体设有轴向贯通的轴孔，其特征在于:
[0008]所述圆柱体的外缘等距间隔有至少四个螺旋桨叶，所述螺旋桨叶的截面从根部到顶部逐渐缩小，所述螺旋桨叶的螺旋角设为90-110度。
[0009]其中:所述螺旋桨叶的截面为两边为外弧形的等腰三角弧形。
[0010]其中:所述螺旋桨叶的螺旋角设为95-105度。
[0011]还公开了一种垂直轴风力百千瓦发电机，包含如上所述的叶轮，其包含本体、垂直轴、立柱和底座，其特征在于:
[0012]所述叶轮设置于所述本体的上方，所述垂直轴从所述本体的上方穿出并伸入所述叶轮，所述立柱设置于所述本体的下方，所述立柱的下端设有圆盘状的底座。
[0013]其中:所述本体包含圆筒形的外壳，以及分别盖合于所述外壳上下开口的上盖和下盖，所述上盖和下盖均设有供所述垂直轴贯穿的通孔，且所述本体内设有稳固定位所述垂直轴的轴承组，所述轴承组包含位于上盖内侧的上滚珠轴承、位于下盖内侧的下滚珠轴承及位于上滚珠轴承和下滚珠轴承之间的滚针轴承，所述滚针轴承和外壳之间设有衬板。
[0014]其中:所述衬板为内缘设有弹性层的金属衬板。
[0015]通过上述结构可知，本实用新型实现了如下技术效果:
[0016]1、结构简单，操作方便，实现全风向的做功；
[0017]2、无需尾翼，有效减少噪音，且径向上受力较小；
[0018]3、支撑稳固有效，提高产品的寿命，降低维护成本；
[0019]4、金属网架结构，抗风力强、坚固耐用。
[0020]本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型垂直轴风力百千瓦发电机的立体示意图。
[0022]图2是本实用新型垂直轴风力百千瓦发电机叶轮的示意图。
[0023]图3是本实用新型垂直轴风力百千瓦发电机叶轮的另一示意图。
[0024]图4是本实用新型垂直轴风力百千瓦发电机的本体结构剖视图。
[0025]附图标记说明:
[0026]101、本体;102、叶轮;103、垂直轴;104、立柱;105、底座;106、加强筋;107、安装架；11、圆柱体；12、螺旋桨叶；13、轴孔；14、矩形槽；21、外壳；22、上盖；23、下盖；24、上滚珠轴承；25、下滚珠轴承；26、滚针轴承；27、衬板。
【具体实施方式】
[0027]参见图1-4，显示了本实用新型的垂直轴风力百千瓦发电机及其叶轮。
[0028]所述垂直轴风力百千瓦发电机包含本体101、叶轮102、垂直轴103、立柱104和底座105，所述叶轮102设置于所述本体101的上方，所述垂直轴103从所述本体101的上方穿过并伸入所述叶轮102，所述立柱104设置于所述本体101的下方，所述立柱104的下端设有圆盘状的底座105，其中，所述底座105和立柱104之间设有多个加强筋106。
[0029]为实现底部支撑，所述底座105通过多个螺栓固定于一梯形安装架107上，所述梯形安装架107由铝合金制成，不仅重量较轻，还结构稳固，能提供稳固的支撑。
[0030]其中，参见图2和图3，显示了本实用新型的叶轮102，所述叶轮102包含一圆柱体11，所述圆柱体11设有轴向贯通的轴孔13，所述圆柱体11的外缘等距间隔有至少四个螺旋桨叶12，所述螺旋桨叶12的截面从根部到顶部逐渐缩小，可选的是，所述螺旋桨叶12的截面为三角弧形，即两边为外弧形的等腰三角形，由此，可通过所述螺旋桨叶12实现全风向的做功。
[0031]其中，通过 申请人:的不断试验，螺旋桨叶12的螺旋角设为90-110度的效果较佳，尤其设为95-105度的效果最佳。
[0032]其中，所述轴孔13的周缘还设有轴向延伸的矩形槽14，以便于垂直轴103贯穿固定。
[0033]其中，所述叶轮102应用于巨型百千瓦发电机上，其直径大于16米，高度大于20米。
[0034]为了提供对叶轮102的稳固支撑，参见图4，所述本体101包含圆筒形的外壳21，以及分别盖合于所述外壳21上下开口的上盖22和下盖23，所述上盖22和下盖23均设有供所述垂直轴103贯穿的通孔，且所述本体101内设有稳固定位所述垂直轴103的轴承组，所述轴承组包含位于上盖22内侧的上滚珠轴承24、位于下盖23内侧的下滚珠轴承25及位于上滚珠轴承24和下滚珠轴承25之间的滚针轴承26，所述滚针轴承26和外壳21之间设有衬板27，以提供叶轮102旋转过程中的支撑，其中，所述衬板27为内缘设有弹性层的金属衬板，通过金属材质，能提供均衡有效的支撑，弹性层的设置，可在一定程度上提供弹性支撑，减少噪声，避免对垂直轴的损坏。
[0035]本申请的垂直轴风力百千瓦发电机及其叶轮存在如下优点:
[0036]1、结构简单，操作方便，实现全风向的做功；
[0037]2、无需尾翼，有效减少噪音，且径向上受力较小；
[0038]3、支撑稳固有效，提高产品的寿命，降低维护成本。
[0039]显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
【权利要求】
1.一种垂直轴风力百千瓦发电机的叶轮，包含一圆柱体，所述圆柱体设有轴向贯通的轴孔，其特征在于: 所述圆柱体的外缘等距间隔有至少四个螺旋桨叶，所述螺旋桨叶的截面从根部到顶部逐渐缩小，所述螺旋桨叶的螺旋角设为90-110度。
2.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于:所述螺旋桨叶的截面为两边为外弧形的等腰三角弧形。
3.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于:所述螺旋桨叶的螺旋角设为95-105度。
4.一种垂直轴风力百千瓦发电机，包含如权利要求1-3中任一所述的叶轮,其包含本体、垂直轴、立柱和底座，其特征在于: 所述叶轮设置于所述本体的上方，所述垂直轴从所述本体的上方穿出并伸入所述叶轮，所述立柱设置于所述本体的下方，所述立柱的下端设有圆盘状的底座。
5.如权利要求4所述的垂直轴风力百千瓦发电机，其特征在于:所述本体包含圆筒形的外壳，以及分别盖合于所述外壳上下开口的上盖和下盖，所述上盖和下盖均设有供所述垂直轴贯穿的通孔，且所述本体内设有稳固定位所述垂直轴的轴承组，所述轴承组包含位于上盖内侧的上滚珠轴承、位于下盖内侧的下滚珠轴承及位于上滚珠轴承和下滚珠轴承之间的滚针轴承，所述滚针轴承和外壳之间设有衬板。
6.如权利要求5所述的垂直轴风力百千瓦发电机，其特征在于:所述衬板为内缘设有弹性层的金属衬板。
【文档编号】F03D3/06GK204061044SQ201420380516
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】王吉英, 王序杰, 敖晓凭 申请人:科云特（天津）能源科技有限公司