本实用新型涉及风能发电领域，特别是指一种垂直轴风力发电机。
背景技术：
现有的阻力型垂直轴风力发电机叶轮部分主要由叶片和支架构成，其中，叶片多采用凹面与凸面相结合的结构形式，即叶片一侧为凹面，另一侧为凸面，凹面作为叶片的受风面，凸面作为叶片的阻力面。通常，一个风力发电机叶轮具备3～5个叶片，每个叶片的受风面与相邻叶片的阻力面相对，使其呈同向布置。当风(空气流)吹过时，叶片的受风面受到较大流动阻力，叶片的阻力面受到较小流动阻力，由于叶片两侧阻力不均，最终产生了转动力偶，使得叶片绕着叶轮中心转动，这样叶轮就转动起来以驱动发电机的转子进行转动。阻力型垂直轴风力发电机由于叶轮的旋转轴垂直地面并且转矩方向固定，因此，与水平轴风力发电机相比，它具备了无需对风的主要优势，同时兼备叶片制造简单等优点。但是现有的阻力型垂直轴风力发电机的叶片的受风面对风的聚集效果不好、阻力面风阻较大的问题，而且均存在着启动风力要求较大的问题，这些都影响了垂直轴发电机对风能的利用率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种垂直轴风力发电机以克服现有技术的不足。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种垂直轴风力发电机，其包括叶轮、传动轴、轴套、支撑架以及发电机；所述叶轮为中心对称结构，叶轮包括转动座、连接杆以及叶片，所述连接杆的一端与转动座水平连接，连接杆的数量至少为三根，每根连接杆上配合有一叶片，所述叶片呈半椭球体结构，叶片的两侧分别为内凹的受风面和外凸的阻力面；所述传动轴的上端与转动座垂直连接，传动轴的下端与发电机的转子的转动轴同轴相连；所述支撑架与轴套的外壁固定连接；所述轴套套置传动轴和转动轴，轴套的上端与转动座底端之间设有与传动轴过盈配合的第一压力轴承，轴套与传动轴之间设有与传动轴过盈配合的深沟滚珠轴承。
所述连接杆的另一端穿置于叶片的受风面内并与叶片的受风面紧贴相连。
所述连接杆通过固定螺栓与叶片固定连接；叶片上设有至少两个穿孔，所述连接杆上设有与穿孔对应的通孔，固定螺栓穿过通孔和穿孔与螺母螺接。
所述连接杆与叶片焊接连接。
所述转动座的底端形成第一螺栓部，所述传动轴的上端形成与第一螺栓部配合的第一螺母部。
所述传动轴的下端形成第二螺栓部，所述转子的转动轴上端形成与第二螺栓部配合的第二螺母部。
所述轴套的下端与发电机的壳体顶部之间设有与转动轴过盈配合的第二压力轴承，发电机的转子的底部与发电机的壳体底部之间设有与转动轴过盈配合的第三压力轴承。
所述连接杆的数量为四根。
采用上述结构后，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型的叶片呈半椭球体结构，叶片的两侧分别为内凹的受风面和外凸的阻力面，可以使得叶片的受风面对风的聚集效果好，阻力面风阻系数小，从而使得本实用新型对作用于叶片上的风利用率高；
2、本实用新型的叶轮通过传动轴推动发电机的转子转动，而且传动轴与转子的转动轴同轴相连，即发电机的转子的轴向沿竖向，以避免转子的的重力对转子的转动造成阻碍，从而减小本实用新型启动所需的风力以提高对风能的利用率；
3、本实用新型通过在轴套与传动轴之间设有深沟滚珠轴承，可以避免叶轮和传动轴摆动，从而减小传动轴的磨损，提高传动轴的使用寿命；
4、本实用新型的轴套套置传动轴，传动轴与叶轮的转动座相连，轴套与转动座之间设有第一压力轴承，轴套固定在支撑架上，可以减少叶轮和传动轴对发动机的轴向载荷，并使得叶轮与传动轴的转动更加顺畅，从而减小本实用新型启动所需的风力以提高对风能的利用率。
附图说明
图1为本实用新型的立体图；
图2为本实用新型的分解图；
图3为本实用新型的叶轮的分解图；
图4为本实用新型的局部剖视图。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
如图1至图4所示，本实用新型一种垂直轴风力发电机，包括叶轮1、传动轴2、轴套3、支撑架4以及发电机5。
配合图2和图3所示，所述叶轮1为中心对称结构，叶轮包括转动座11、连接杆12以及叶片13，所述连接杆12的一端与转动座11通过焊接或是螺接的方式水平连接，连接杆12的数量至少为三根，优选的，所述连接杆12的数量为四根，每根连接杆12上配合有一叶片13，如图3所示，所述叶片13呈半椭球体结构，叶片13的两侧分别为内凹的受风面131和外凸的阻力面132。如图1和图2所示，所述连接杆12的另一端可以穿置于叶片13的受风面131内并与叶片13的受风面131紧贴相连，这样可以提高连接杆12与叶片13的连接强度，从而避免叶片13脱落；具体的，所述连接杆12可以通过固定螺栓a与叶片13固定连接；所述叶片13上设有至少两个穿孔133，所述连接杆12上设有与穿孔133对应的通孔121，固定螺栓a穿过通孔121和穿孔133与螺母b螺接以把连接杆12与叶片13固定连接，这样叶片13与连接杆12之间是可拆连接，以便于更换叶片13；所述连接杆12与叶片13的连接并不局限于上述方式，所述连接杆12的另一端可以与叶片12的端部或者叶片12的阻力面131等其他部分连接，连接杆12与叶片13也可以采用焊接的方式进行连接。
配合图2和图4所示，所述传动轴2的上端与转动座11垂直连接，传动轴2的下端与发电机5的转子52的转动轴521同轴相连；具体的，所述转动座11的底端可以形成第一螺栓部111，所述传动轴2的上端形成与第一螺栓部111配合的第一螺母部21，这样传动轴2的上端与转动座11螺接以便组装和拆卸，只要控制第一螺栓部111与第一螺母部21的锁固方向与叶轮1受风转动的方向相同就能保证传动轴2与转动座11稳固连接；而所述传动轴2的下端可以形成第二螺栓部22，所述转子52的转动轴521上端形成与第二螺栓部22配合的第二螺母部5211，这样传动轴2与转子52的转动轴521螺接以便组装和拆卸，只要控制第二螺栓部22与第二螺母部5211的锁固方向与叶轮1受风转动的方向相同就能保证传动轴2与转子52的转动轴521稳固连接，此处需要说明的是，所述传动轴2与转动座11并不局限于采用螺接的方式进行连接，所述传动轴2与转动座11也可以是采用焊接的方式进行连接；所述传动轴2与转子52的转动轴521也并不局限于采用螺接的方式进行连接，所述传动轴2与转子52的转动轴521也可以是采用焊接的方式进行连接。。
配合图1至图3所示，所述支撑架4与轴套3的外壁可以通过焊接的方式固定连接；配合图4所示，所述轴套3套置传动轴2和转动轴521，轴套3的上端与转动座11之间设有与传动轴2过盈配合的第一压力轴承6，轴套3与传动轴2之间设有与传动轴2过盈配合的深沟滚珠轴承9，以使得叶轮1与传动轴2的转动更加顺畅。进一步，所述轴套3的下端与发电机5的壳体51顶部之间设有与转动轴521过盈配合的第二压力轴承7，发电机5的转子52的底部与发电机5的壳体51底部之间设有与转动轴521过盈配合的第三压力轴承8，这样就能把转子52通过发动机5的壳体51顶部和底部进行支撑，并减小第二压力轴承7和第三压力轴承8承受到的轴向载荷，以提高第二压力轴承7和第三压力轴承8的使用寿命。
本实用新型实施时，可以直接部署在海边或者高山上，利用自然风进行发电；也可以安装在汽车顶棚上，利用汽车行进时产生的风力进行发电。
采用上述结构后，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型的叶片13呈半椭球体结构，叶片13的两侧分别为内凹的受风面131和外凸的阻力面132，可以使得叶片13的受风面131对风的聚集效果好，叶片13的阻风面132风阻系数小，从而使得本实用新型对作用于叶片13上的风利用率高；
2、本实用新型的叶轮1通过传动轴2推动发电机5的转子52转动，而且传动轴2与转子52的转动轴521同轴相连，即发电机5的转子52的轴向沿竖向，以避免转子52的的重力对转子52的转动造成阻碍，从而减小本实用新型启动所需的风力以提高对风能的利用率；
3、本实用新型通过在轴套3与传动轴2之间设有深沟滚珠轴承9，可以避免叶轮1和传动轴2摆动，从而减小传动轴2的磨损，提高传动轴2的使用寿命；
4、本实用新型的轴套3套置传动轴2，传动轴2与叶轮1的转动座11相连，轴套3与转动座11之间设有第一压力轴承6，轴套3固定在支撑架4上，可以减少叶轮1和传动轴2对发动机5的轴向载荷，并使得叶轮1与传动轴2的转动更加顺畅，从而减小本实用新型启动所需的风力以提高对风能的利用率。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。