[发明专利]具有可调角度旋转叶片的竖直轴风力发电机

权利要求书

1.一种具有可调角度旋转叶片的竖直轴风力发电机，包括：

主轴，其在竖直方向上延伸；

支撑臂箱，其具有连接到所述主轴以彼此隔开的上支撑臂和下支撑臂；

旋转叶片，其具有以可转动方式连接到所述支撑臂箱的上支撑臂和下支撑臂的中心轴；

风向键的上支撑臂和下支撑臂，其分别连接到所述主轴的支撑臂箱的上部位置和下部位置；

风向键，其通过所述风向键的上支撑臂和下支撑臂连接；

第一角度调节装置，其安装在所述支撑臂箱的下支撑臂和所述风向键的下支撑臂之间，当在逆时针方向45°至135°的角度范围内转动所述支撑臂箱时，通过相对于上支撑臂和下支撑臂以相同角度沿顺时针方向转动所述旋转叶片，使所述旋转叶片与风向一致，并且当在逆时针方向225°至315°的角度范围内转动所述支撑臂箱时，通过相对于上支撑臂和下支撑臂以相同角度沿顺时针方向转动所述旋转叶片，使所述旋转叶片垂直于风向；

第二角度调节装置，其安装在所述支撑臂箱的下支撑臂和所述风向键的下支撑臂之间，当在逆时针方向135°至225°的角度范围内转动所述支撑臂箱时，保持所述旋转叶片相对于上支撑臂和下支撑臂的角度处于135°的角度状态；以及

第三角度调节装置，其安装在所述支撑臂箱的下支撑臂和所述风向键的下支撑臂之间，当在逆时针方向315°至45°的角度范围内转动所述支撑臂箱时，保持所述旋转叶片相对于上支撑臂和下支撑臂的角度处于315°的角度状态。

2.如权利要求1所述的竖直轴风力发电机，其中所述第一角度调节装置包括：

环形齿轮，其环绕所述主轴安装在所述风向键的下支撑臂上，并且设置有在45°至135°角度范围内和在225°至315°角度范围内形成的内齿轮齿；

齿轮轴，其以可转动方式安装到所述支撑臂箱的下支撑臂上；

正齿轮，其集成固定到所述齿轮轴、定位于所述环形齿轮内侧、并且选择性地与所述内齿轮齿啮合；

第一传动齿轮，其集成固定到所述齿轮轴；

第二传动齿轮，其安装到所述旋转叶片的中心轴上；以及

传动链，其传动连接所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮，以将所述齿轮轴的转动传递到所述旋转叶片的中心轴。

3.如权利要求2所述的竖直轴风力发电机，其中所述第一角度调节装置还包括：

橄榄球型凸轮，其固定安装到所述齿轮轴上的正齿轮的上部；以及

圆弧型凸轮引导件，其安装到所述环形齿轮内的内齿轮齿的前设置位置，并且连接到所述橄榄球型凸轮，

其中，所述环形齿轮的内齿轮齿和正齿轮在45°和225°的角度位置精确地彼此啮合。

4.如权利要求1所述的竖直轴风力发电机，其中所述第一角度调节装置包括：

中心锥齿轮，其环绕所述主轴安装在所述风向键的下支撑臂上，并且设置有在45°至135°的角度范围内和在逆时针方向225°至315°的角度范围内形成在所述中心锥齿轮的上表面上的锥齿轮齿；

叶片轴锥齿轮，其安装到所述旋转叶片的中心轴上；以及

传动锥齿轮轴，其以可转动方式在水平方向上安装到所述下支撑臂的下表面上，并且其两端安装有分别与所述中心锥齿轮和所述叶片轴锥齿轮啮合的第一传动锥齿轮和第二传动锥齿轮。

5.如权利要求4所述的竖直轴风力发电机，其中所述第一角度调节装置还包括：

圆弧型凸轮引导件，其安装到所述中心锥齿轮径向外侧、所述风向键的下支撑臂上，并且形成在45°和225°的角度位置之前的预定角度范围内；以及

矩形圆角凸轮，其安装到所述传动锥齿轮轴上并且连接到所述圆弧型凸轮引导件，

其中，所述中心锥齿轮的锥齿轮齿和所述传动锥齿轮轴的第一传动锥齿轮在45°和225°的角度位置精确地彼此啮合。

6.如权利要求1所述的竖直轴风力发电机，其中所述旋转叶片的中心轴的下端向下延伸穿过所述下支撑臂。

7.如权利要求1至6中任一项所述的竖直轴风力发电机，其中所述第二角度调节装置包括：

圆弧型凸轮控制器，其固定到所述风向键的下支撑臂、绕所述主轴安装、并且形成在逆时针方向135°至225°的角度范围内；以及

橄榄球型凸轮，其固定安装到所述旋转叶片的中心轴的下侧，并且与所述圆弧型凸轮控制器的内表面啮合。