[实用新型]一种离网经济型垂直轴风力发电机

说明书

本实用新型涉及风力发电机，具体是一种离网经济型垂直轴风力发电机。

随着全球气候不断地恶化和煤炭资源的减少，开发和利用风能是解决能源短缺的可行之举和必要措施。由于现有大多数风力发电机无法在风力资源不足的偏僻地区使用，也无法在经常有强风流的情况下使用，使得风力发电机在一些风能资源缺乏或风力不稳定的地区无法得到广泛使用。而这些地区大多数居民的经济条件较差，因此有必要研究符合“经济型”技术要求的风力发电机，以解决经济条件不宽裕的偏远地区居民的用电问题。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供一种离网经济型垂直轴风力发电机，该风力发电机结构紧凑、成本低、体积小、风能利用效率高、振动噪音低、外形美观、经济效益高。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种离网经济型垂直轴风力发电机，包括球形风轮、飞摆装置、离合器和鼓式制动器，离合器上端与球形风轮连接，下端与鼓式制动器连接，飞摆装置分别设置在离合器左右两侧，在球形风轮上设有泄荷阀，离合器的输出轴与发电机连接，设有定位机构与离合器连接。

所述球形风轮包括内叶片、外叶片、上支撑板、下支撑板和支撑环，上支撑板、下支撑板分别设在球形风轮的上端面和下端面，与内叶片、外叶片连接，内叶片与外叶片之间形成一个沿球体线速度方向的夹角，支撑环设置在球形风轮的圆周上，与外叶片卡接。

所述内叶片为部分半圆柱形曲面体，外叶片为部分球形曲面体。

所述泄荷阀包括活塞、弹簧和调节阀，弹簧一端与活塞连接，另一端与调节阀连接，泄荷阀安装在外叶片或内叶片表面的压力集中点上。

所述离合器为牙嵌式离合器， 包括上半梯形牙离合器、下半梯形牙离合器、输出轴、从动轴及定位机构，转轴通过导向平键与下半梯形牙离合器连接，实现下半梯形牙离合器上下滑动，上半梯形牙离合器与从动轴连接，在上半梯形牙离合器与下半梯形牙离合器之间分别设有摩擦机构和定位机构，在离合器上设有调节装置。

所述离合器为牙嵌式离合器， 包括上半梯形牙离合器、下半梯形牙离合器、输出轴、从动轴及定位机构，转轴通过导向平键与下半梯形牙离合器连接，实现下半梯形牙离合器上下滑动，上半梯形牙离合器与从动轴连接，在上半梯形牙离合器与下半梯形牙离合器之间分别设有摩擦机构和定位机构，在离合器上设有调节装置。

所述调节装置为压缩弹簧，设在下半梯形牙离合器下，与转轴套接。

所述定位机构主要由定位孔、对中环、导向平键和导向杆组成，对中环套设在从动轴与转轴之间，保证两轴心同轴，并与上半梯形牙离合器和下半梯形牙离合器连接，导向平键设置在转轴与下半梯形牙离合器之间的滑动键槽内，并与下半梯形牙离合器连接，带动下半梯形牙离合器沿滑动键槽上下滑动，在转轴一侧设有销轴，销轴下端与定位孔连接，上端与导向杆连接，在导向杆上套设有弹簧。

所述飞摆装置包括连杆、滑动导槽和摆锤，连杆上端与罩壳固接，下端与摆锤连接，滑动导槽一端与离合器连接，另一端与连杆可滑动连接。

所述飞摆装置和离合器设置在同一罩壳内。

所述鼓式制动器为现有技术。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型风力发电机将叶片设置成球体结构，使该风机旋转半径小于同类风机，操作安全，而且体积收缩感、空间紧凑感强，风机旋转时叶片不易伤及鸟类，是一种集简洁美观、安全为一体的新型叶片结构；

（2）本实用新型风力发电机将飞摆装置设置在罩壳内，结构紧凑，轻便可靠，且运动位移短，占用空间小，摩擦过程不会出现锁死现象；

（3）在牙嵌式离合器的上下两半梯形牙离合器之间设有定位机构，使上下两半梯形牙离合器之间能准确嵌合，避免顶齿现象发生，提高动力传输效率；

（3）在牙嵌式离合器的上下两半梯形牙离合器之间设有定位机构，使上下两半梯形牙离合器之间能准确嵌合，避免顶齿现象发生，提高动力传输效率；

（4）本实用新型风力发电机通过机座安装在机架上，机架与风力发电机之间具有适合的高度，振动小，工作稳定，使用寿命长；

（5）本实用新型风力发电机结构紧凑、成本低、体积小、风能利用效率高、振动噪音低、外形美观、经济效益高，非常适合用于偏远的城镇居民或风能资源不足地区风力发电。

图1为本实用新型风力发电机的结构示意图；

图2为球形风轮的结构示意图；

图3为球形风轮中内叶片的结构示意图；

图4为球形风轮中外叶片的结构示意图；

图5为泄荷阀的爆炸图；