[发明专利]一种展翼变桨式垂直轴风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及垂直轴风力发电机技术领域，特别是涉及一种展翼变桨式垂直轴风力发电机组。

背景技术

现有技术中，垂直轴风力发电机主要分为阻力型和升力型两类。阻力型垂直轴风力发电机主要是利用空气流过叶片产生的阻力差作为驱动力的，而升力型则是利用空气流过叶片产生的升力作为驱动力的。由于叶片在旋转过程中，随着转速的增加阻力急剧减小，而升力反而会增大，所以升力型的垂直轴风力发电机的效率要比阻力型的高很多。但是，目前无论阻力型还是升力型的垂直轴风力发电机都普遍存在着以下缺陷：起动扭矩小、结构复杂、而且在强风时，风轮迎风面积及受力大，而使发电机输出功率过大，容易导致电机超出额定发电功率而损坏。

中国实用新型专利（公告号：CN 201155425Y）公开了一种“垂直轴柔性风轮”， 该垂直轴柔性风轮包括有一个立杆，立杆一端的轮毂通过连杆与不同的叶片连接，轮毂连接发电机将机械能转化为电能输出，立杆和每个叶片竖直设置，每个连杆水平设置，其一端和立杆相连接,另一端和叶片相连接，连杆与立杆以及连杆与叶片之间均分别呈90度直角，每一个叶片与连杆的连接处和立杆顶端之间分别系有一条柔性悬索，所述每个连杆与立杆的连接处，以及和叶片的连接处采用铰接方式。但是，该垂直柔性风轮难于保证垂直发电机的整体稳定性，且振动大，并且抗强风能力也有待进一步提高，适用风速范围窄的问题也有待于进一步解决。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种抗强风能力好、适用风速范围广及稳定性高的垂直轴风力发电机技术显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、抗强风能力好、低噪音、适用风速范围广及稳定性高的展翼变桨式垂直轴风力发电机组。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种展翼变桨式垂直轴风力发电机组，包括发电机、风轮和塔架，

设置有传动系统，所述传动系统包括有固定柱、轴承、回转套轴及传动轴，所述发电机装设于所述塔架，所述塔架设有固定柱，所述回转套轴通过轴承可旋转地装设于所述固定柱，所述回转套轴与所述传动轴固定连接，所述传动轴与所述发电机的转轴驱动连接，且所述传动轴设置于固定柱的内部；

所述风轮设置有至少两组均匀分布的风叶单元，每组风叶单元包括有风叶、连杆及至少两根相互平行设置的支杆，所述支杆的一端与所述连杆固接，所述支杆的另一端与所述风叶铰接；

每组所述风叶单元与所述回转套轴之间设置有铰接装置及弹簧装置，通过所述铰接装置所述风叶单元与所述回转套轴可相对上下转动，所述弹簧装置位于所述铰接装置的下方。

优选的，所述铰接装置由铰接座、第二销轴及铰接头组成，所述铰接座固设于所述回转套轴，所述铰接头固设于所述连杆，所述铰接座与所述铰接头通过所述第二销轴铰接，且所述第二销轴位于所述风叶重心所在水平面的上方。

优选的，所述弹簧装置为压缩弹簧。

优选的，所述支杆靠近风叶的一端与所述风叶通过第一销轴及弹簧连杆装置铰接，所述第一销轴垂直穿过所述支杆的上表面及下表面。

更优选的，所述弹簧连杆装置包括铰接件、第三销轴、第四销轴及弹簧，所述铰接件固设于所述支杆，并且所述铰接件与所述弹簧的一端通过第三销轴铰接，且位于所述第一销轴与所述风叶铰接的后部位置，所述弹簧的另一端通过第四销轴与所述风叶铰接，且第四销轴位于所述风叶的横截面重心位置的后部位置。

另一更优选的，所述弹簧连杆装置由第一壳体、拉伸弹簧及第二壳体组成，所述第一壳体铰接于所述支杆的所述铰接件，所述第二壳体的一端部可伸缩套设于所述第一壳体的内腔，所述拉伸弹簧设置于所述第一壳体与所述第二壳体形成的腔体内。

优选的，所述弹簧连杆装置的长度方向与所述第一销轴垂直设置。

优选的，所述传动轴与所述发电机的转轴通过联轴器连接。

优选的，所述轴承设置为上轴承和下轴承，所述上轴承和所述下轴承均分别装设于所述回转套轴与所述固定柱之间。

其中，所述风叶单元设置为两组对称的风叶单元，或者所述风叶单元设置为三组或者三组以上均匀分布的风叶单元。

本发明的有益效果：