[实用新型]一种塔架式垂直轴风力发电机机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机，特别是涉及一种塔架式垂直轴风力发电机机组。

背景技术

现有的垂直轴风力发电机机组为桅杆结构，风力发电机的底部安装于桅杆的顶部，垂直轴风力发电机高速旋转或者遭遇强风时，桅杆承受巨大的弯矩，不利于风力发电机稳定运行，存在发生机组倒塌事故的隐患。此外，大功率垂直轴风力发电机的转轴为细长杆，仅有一端固定的桅杆结构对大功率垂直轴风力发电机的转轴选用材料和加工工艺的要求更高，增加了风力发电机的设计难度和制造成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种塔架式垂直轴风力发电机机组。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种塔架式垂直轴风力发电机机组，包括支撑及固定垂直轴风力发电机的塔架，以及固定所述塔架的拉索，所述塔架由其周边的至少三根支撑柱和固定在塔架底部的中心柱构成。

这种塔架式垂直轴风力发电机机组的特点是：

所述塔架是至少三层且每层设有平台的塔架。

在所述至少三层的塔架的竖直中轴线上不包括最高层的每层一台逐层依次安装总数为包括第一台垂直轴风力发电机的至少两台垂直轴风力发电机，组成一体化的塔架式垂直轴风力发电机机组，所述塔架式垂直轴风力发电机机组整体占用的土地面积即塔架底层占用的土地面积，与单台垂直轴风力发电机占用的土地面积相同，还可以减小风力发电机对其下风向的风力发电机的运行干扰。

所述至少两台垂直轴风力发电机中的上一层的一台垂直轴风力发电机，与其下一层的另一台垂直轴风力发电机的转动方向相反，以防止因同方向转动产生共振，使塔架受到破坏。

本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述至少三根支撑柱都是由至少一根无缝钢管或锥形管作为主体骨架的多段柱体，采用多段式结构可以分担塔架式垂直轴风力发电机机组的整体重量以及风载荷，显著提高塔架式垂直轴风力发电机机组的整体强度和刚度，确保塔架式垂直轴风力发电机机组在强风环境下稳定运行。

所述多段柱体之间的连接方式是法兰连接与焊接中的一种。

所述多段柱体之间设有横杆和斜拉，以增加支撑力度。

所述中心柱是由至少一根无缝钢管或锥形管作为主体骨架的中心柱，用于与塔架的第一层平台共同支撑第一台垂直轴风力发电机。

本实用新型的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述塔架的每层平台由型材通过螺栓连接或者焊接而成，每层平台的各个角与对应的塔架支撑柱通过螺栓连接，每层平台的高度与安装其上的单台垂直轴风力发电机的功率有关，与单台垂直轴风力发电机的高度相适应，第一层平台的高度为3～15米。

所述型材是工字钢、槽钢、方钢和角钢中的一种。

所述至少两台垂直轴风力发电机的顶部与底座分别设有顶部轴承座与底座法兰盘，下一层的一台垂直轴风力发电机顶部的顶部轴承座通过螺栓与上一层安装另一台垂直轴风力发电机的平台连接，用于牢靠固定垂直轴风力发电机的转轴的顶端，每台垂直轴风力发电机的底座法兰盘通过螺栓与其安装层的平台连接，用于牢靠固定垂直轴风力发电机的转轴的底端，使转轴刚度比仅有一端固定时至少增加一倍，可以明显减小转轴承受的风载荷和产生的弯曲变形，从而降低转轴对材料和加工工艺的要求。

所述顶部轴承座中的轴承是深沟球轴承、调心轴承和推力轴承中的一种。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

本实用新型将塔架与垂直轴风力发电机结合于一体，并牢靠固定了每台垂直轴风力发电机的转轴的两端，转轴刚度比仅有一端固定时至少增加一倍，风力发电机的重力载荷及风载荷由塔架平台传递至塔架周边的多根支撑柱，增加了垂直轴风力发电机机组的整体强度和刚度，可保证风力发电机机组在强风的环境下稳定运行，且土地占用面积小，机组的土地占用面积即为安装一台垂直轴风力发电机所占用的面积，适用于可用安装土地面积小或者装机容量大于一千瓦的场所。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的组成立体图；

图2是图1中的第二台风力机顶部轴承座的位置局部放大图；

图3是图1中的第一台风力机顶部轴承座的位置局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型进行说明。