一种可防失速的垂直轴风力机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种发电装置，具体地说是风力发电装置。
【背景技术】
[0002]随着二十一世纪经济和工业的发展，对能源的需求越来越多，而化石能源是不可再生能源，因而开发可再生的清洁能源成为各国研宄者的研宄重点，风电因为其能源获取容易，风资源分布广阔受到重点研宄，水平轴风力机的技术已经非常成熟，而其中的垂直轴风力机因为其独特优势逐渐受到研宄者关注，但是在高速风场或者异常突变风速中，为了风机运行安全，垂直轴风力机减速制动问题是个难点，额外动力制动虽然可行但是消耗了其它能源从而降低了风电效率。
[0003]专利“具有强风保护功能的机械联动式可堆叠垂直轴风力机”(申请号:201220657101)开发了一种具有强风保护功能的机械联动式可堆叠垂直轴风力机，该风力机包括:根据风向控制风力机朝向的风向舵；一个或多个可相互堆叠的用于产生能量的风力单元，风向舵通过横杆与基座相连，基座内的座轴与风力单元的立柱内的转轴相连，驱动立轴转动，实现风力机朝向定位，不过这种风机是利用叶片的朝向实现风机减速安全运行，但是通过叶片朝向调节时间长效果不显著。专利“可实现叶片气动减速的树形升力型垂直轴风力机”(申请号:201210309290)提供一种能实现气动减速、能缓冲水平推力的垂直轴风力机，适用于不同功率，能用自控系统控制转速、改变实度，但是需要额外动力且气动减速没有机械减速效果明显。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供在异常强风下使风机减速的一种可防失速的垂直轴风力机。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]本发明一种可防失速的垂直轴风力机，其特征是:包括发电机、主轴、塔架、叶片、叶片安装架、杠杆，主轴为中空结构，其下端穿过塔架与发电机相连并通过轴承与塔架配合，主轴上自上而下依次固定有上支撑梁和下支撑梁，下支撑梁上设置通孔，下支撑梁的端部铰接有连接杆，连接杆上安装离心球，连接杆中部通过绳连接楔形锁头，绳的外部套有弹簧，弹簧位于下支撑梁的通孔里，叶片的上端部与上支撑梁铰接，叶片的下端部与叶片安装架相连并与连杆铰接，叶片安装架上设置孔，楔形锁头的尾部位于下支撑梁的通孔里，楔形锁头的头部位于叶片安装架的孔里，主轴上设置连杆孔和杠杆孔，连杆孔位于下支撑梁的下方，杠杆孔位于连杆孔的下方，连杆通过连杆孔伸入至主轴内并与杠杆铰接，主轴内部固定有轴，杠杆为L型，其拐点为支点，支点安装在轴上，杠杆的端部安装内圈摩擦片并通过杠杆孔伸出至主轴外，塔架内壁上安装与内圈摩擦片配合的摩擦片。
[0007]本发明还可以包括:
[0008]1、叶片、叶片安装架、连接杆、离心球、绳、弹簧、连杆以及杠杆组成一组防失速发电单元，所述的防失速发电单元包括两组，其结构相同，相对于主轴对称布置。
[0009]2、杠杆拐点上方部分的长度大于拐点下方部分的长度。
[0010]本发明的优势在于:本发明无需额外制动力，利用风机旋转产生的自身离心力，拉动杠杆扩大拉力使内外摩擦片接触减速，从而在强风或者不安全风速下保护风机的工作防止风机事故。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的三维示意图；
[0012]图2是本发明的平面示意图；
[0013]图3是主轴A-A截面向视图；
[0014]图4是主轴B-B截面向视图；
[0015]图5是离心保护装置C-C截面图；
[0016]图6是离心保护装置D-D截面图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0018]结合图1?6，发电机18安装在塔架17底部，与主轴3通过键直接连接；叶片I上部与上支撑梁2铰接，可沿铰接轴线绕动；上支撑梁2与主轴3直接固接，与叶片I 一起沿主轴3轴线对称安装；叶片I下部与安装架8固接，下支撑梁6与主轴3直接固接，安装架8可沿下支撑梁6的滑槽向外滑出；叶片I下部与连杆11铰接；连杆11与杠杆12通过销铰接；杠杆12支点通过轴14固定在主轴3内；整个风机主轴3外圈通过轴承13与塔架17的内圈配合，可绕轴线转动。
[0019]结合图2，3，4，5，6，离心球5与连接杆4固接，连接杆4与下支撑杆6铰接，可绕铰接轴线转动；连接杆4中部通过细绳7与楔形锁头10连接；当工作正常风速时，楔形锁头10被弹簧9定住，卡住下支撑梁6与叶片安装架8 ;当工作异常高风速时，离心球5受到高速旋转离心力带动连接杆4绕铰接轴线转动，并通过细绳7拉动楔形锁头10，从而使叶片I与安装架8 —起脱离下支撑梁6，叶片下部受向外离心力而上部与上支撑杆2铰接，从而通过连杆11拉动杠杆12绕轴14转动，使安装在杠杆14上的摩擦片15与塔架17内圈摩擦片16接触从而减速，从而防止风机失速保护风机运动安全。
[0020]本发明主要由叶片、一种杠杆机构、支撑梁、主轴、发电机、塔架、连杆、一种离心球保护装置等组成，其中叶片上部与上支撑梁铰接；叶片下部通过安装架与下支撑梁连接，安装架与下支撑梁中间安装有离心球保护装置，当风速过高时离心球保护装置可使叶片下部与下支撑梁脱离；连杆一端与叶片下部铰接，另一端连接安装在主轴中的杠杆，杠杆支点通过轴固定在主轴中；当高风速下叶片下部与支撑梁脱离，叶片下部受离心力往外拉动连杆从而拉动杠杆机构，杠杆另一端安装有摩擦片，从而使杠杆摩擦片接触塔架内圈摩擦片，无需额外动力制动从而使垂直轴风力机减速，防止风机事故。
[0021]其工作原理如下:当风速处于正常风速下时，离心球通过连接杆与下支撑梁铰接，连接杆中部通过