[实用新型]一种整体发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机技术领域，尤其是提供一种用于垂直轴风力发电机的整体发电机。

背景技术

现有技术中的垂直轴风力发电机，为了使得风能转换成电能的过程更好地进行，通常是使用上下两个发电机，两个发电机通过一个套筒连接，构成整体式的发电机。在现有整体式风力发电机中，发电机外部旋转部分通过上中下三盘轴承与整体中心轴联接，叶片通过支撑杆支架，驱动发电机外部旋转部分旋转进行发电，从而实现将叶片吸收的风能转化为电能。对于小功率的风力发电机，例如20KW的垂直轴风力发电机，往往不需要两个发电机，而且如果设置两个发电机不仅增加系统的复杂性，而且还会影响整机的运行效果和可靠性。

另外，现有技术中的小功率的单发电机的垂直轴风力发电机，其结构通常如图6所示，包括上中下三部分，下部分为发电机，发电机为外转子发电机04，外转子发电机04的发电机中心轴041安装在塔筒05上，外转子发电机04中的外转子与中心轴041通过上下两盘轴承连接。中部分为中间塔柱03，中间塔柱03的下部连接发动机04的发电机中心轴041。上部分为上旋转部件01，包括轮毂011和轮毂中心轴012，其中轮毂011和轮毂中心轴012通过上下两盘轴承连接，发电机中心轴012与中间塔柱的上端连接。发电机的叶片安装在上下两支撑杆上，上支撑杆固定在轮毂011上，下支撑杆固定在外转子上。通过同步套筒2将外转子和轮毂011连接在一起，而同步筒体2由上套筒021和下套筒022连接而成，上套筒021的上端连接在轮毂011上，下套筒022的下端连接在外转子上。

在上述发电机的安装过程中，首先，把外转子发电机04安装在塔筒05上，然后将中间塔柱03安装在发电机中心轴04上，将下套筒安装在外转子上，轮毂中心轴012与中间塔柱03连接，最后安装上套筒，上套筒的下部连接下套筒，上部连接轮毂。在轮毂上连接上支撑杆支架，在外转子上连接下支撑杆支架，每个叶片的上下端分别固定在设于上下支撑杆支架上的上下支撑杆上。

这种结构的风力发电机存在如下问题：

1.外转子发电机的发电机中心轴、中间塔柱和轮毂中心轴需要通过连接结构连接起来，这样就很难保证轮毂和发电机的同轴度，而为了保证高的同轴度，在现场安装过程中需要很长时间的安装调整，而即使如此，也很难避免出现不可预知的错位偏心，这样就会直接影响到风力发电机的运行效果，由不同心导致风力发电机在运行过程中出现周期性上下窜动，还会出现机械噪音，严重的还会直接导致风机不能正常使用和损坏。

2. 由于中心轴为多节组合，还给安装造成麻烦，使得整个安装过程非常繁琐，安装工期长，还增加吊车租用费和人工费，增加安装成本。

3. 现有风力发电机上的轴承设置也有问题，为了给发电机外部旋转部件提供足够的支撑和强度，现有技术中会使用多个球轴承，由于该类型轴承在运行过程中不足以平衡发电机在运转过程中而引起轴向和径向跳动，在一定程度上会造成轴向和径向的多重约束，并由此导致风机运行不畅，严重时导致风机卡死而不能运转。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改进现有技术的不足，提供一种便于安装、发电机和轮毂的同轴度大大提高的整体发电机。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种整体发电机，包括一整体式的中心轴，在该中心轴的下部可转动地设置外转子发电机，在该中心轴的上部可转动地设置轮毂；还包括一套筒，该套筒的下端连接该外转子发电机的外转子，该套筒的上端连接该轮毂；在该中心轴的下部的所述外转子上设置刹车盘。

进一步地，所述轮毂与所述中心轴之间设置的可转动结构为一盘圆柱滚子轴承；所述外转子与所述中心轴之间设置的可转动结构为两盘轴承，其中上部设置一盘圆柱滚子轴承，下部设置一盘四点角接触球轴承。

进一步地，所述中心轴为从下向上轴径渐小的三级阶梯式中心轴。

具体地，三级阶梯式中心轴可以是由三段钢管焊接而成。

所述的两盘圆柱滚子轴承可以抵在三级阶梯式中心轴的两个轴肩上。

所述三级阶梯式中心轴上，从下向上的第一个变径台阶作为该外转子和该中心轴之间设置的可转动结构的轴承内圈的定位台阶，第二个变径台阶作为该轮毂和中心轴之间设置的可转动结构的轴承内圈的定位台阶。

所述轮毂上固连设置上支撑杆的上支撑杆支承盘，在该上支撑杆支承盘上设置上支撑杆的对应处，其周面设置为平面，在该平面的支承盘侧壁上设置连接上支撑杆的螺栓孔，在该周向平面侧壁的内侧构成腔室，在该上支撑杆支承盘的下底板对应该腔室的位置上设置安装上支撑杆的安装手孔。