一种垂直轴风力发电机的制作方法

1.本发明涉及风力发电机技术领域，尤其是涉及一种垂直轴风力发电机。


背景技术：

2.随着风力发电等可再生能源技术的发展，由于垂直轴风力发电机无需对风装置，近年来得到了显著的发展。现有的垂直轴风力发电机叶片的扫掠面积一般均是不可调节的，很难适应于较宽的风速范围。
3.现有技术中公开的可伸展式垂直轴风力发电机，一般均设置有控制电机，控制电机带动丝杠转动，调节叶片的扫掠面积，将功率稳定在额定功率附近。由于控制电机用能耗电，当风力不稳定时，需频繁启动控制电机，浪费能源。
4.为此，提出一种垂直轴风力发电机。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种垂直轴风力发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种垂直轴风力发电机，包括圆台，所述圆台上端面中心位置固定连接有发电机，且发电机外侧罩设有防雨罩，所述防雨罩上端面中心位置通过轴承转动连接有传动轴，且传动轴下端贯穿防雨罩与发电机的旋转轴固定连接；
7.所述传动轴外表面中心位置设置有调节机构，且调节机构上下两侧位置的传动轴外侧均环形等距设置有四个叶片；
8.所述圆台下端面中心位置固定连接有支柱，且支柱外表面上侧与圆台下端面边缘位置之间环形等距固定连接有若干个斜撑。
9.优选的，所述叶片靠近传动轴的一侧上下对称固定连接有二级铰接座，且二级铰接座上分别铰接有铰接杆；
10.所述铰接杆的另一端分别铰接有一级铰接座，且上侧叶片上方的一级铰接座与传动轴外表面固定连接、下方的一级铰接座与传动轴滑动连接，并且下侧叶片上方的一级铰接座与传动轴滑动连接、下方的一级铰接座与传动轴外表面固定连接。
11.优选的，靠近所述传动轴中心位置对应一级铰接座上下对称开设有横截面呈扇形结构的滑槽，所述滑槽配套设置有滑块，所述一级铰接座的内侧壁分别与滑块的外侧面固定连接。
12.优选的，上侧所述滑块的上端面固定连接有弹簧，且弹簧的上端与滑槽上端面固定连接，下侧所述滑块的下端面固定连接有弹簧，且弹簧的下端与滑槽的下端面固定连接。
13.优选的，所述调节机构包括球箱、固定杆和钢球；
14.所述球箱为矩形空腔结构，且球箱与传动轴之间通过固定杆固定连接，所述钢球至于球箱内部。
15.优选的，所述球箱的上下两端面中心位置均开设有贯穿至球箱内部的槽口，且钢球的上下两侧分别固定连接有钢绞线，并且钢绞线的另一端分别穿过槽口与对应的一级铰接座固定连接。
16.优选的，所述槽口的内侧壁上均固定连接有陶瓷垫片。
17.优选的，所述球箱内部上下两端面对称开设有圆形凹槽结构的轨道，且钢球上下两端分别位于轨道内。
18.优选的，所述传动轴靠近防雨罩上端面位置的外表面转动套设有固定环，且固定环内表面固定连接有陶瓷垫圈；
19.所述固定环外表面环形等距固定连接有若干l形杆，且l形杆的下端与圆台上端面固定连接。
20.优选的，所述防雨罩左右侧面对称竖开设有透气口，且透气口内部均竖直等距设置有向下倾斜45
°
的挡板；
21.所述挡板的前后侧面分别与透气口内部前后侧面固定连接，且相邻两个挡板之间固定连接有防尘网，并且防尘网上下两端分别与挡板垂直。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1.当风力过大时，在调节机构的调节作用下使得叶片向传动轴靠近，从而减小叶片的扫略面积，以保证传动轴始终保持一个相对稳定的转速，避免电机的输出电压和频率过高，从而保证发电机的正常工作，避免了当风力不稳定时需频繁启动控制电机的情况发生，节约了资源能源；
24.2.在传动轴下端转动套设固定环，固定环内表面固定连接有陶瓷垫圈，固定环外表面环形等距固定连接有若干l形杆，且l形杆的下端与圆台上端面固定连接，保证了转动轴的稳定旋转；
25.3.防雨罩左右侧面对称竖开设有透气口，透气口内部均竖直等距设置有向下倾斜45
°
的挡板，相邻两个挡板之间固定连接有防尘网，且防尘网上下两端分别与挡板垂直，透气口保证防雨罩的通风，防止其内部温度过高而损坏发电机，倾斜的挡板能够防止雨水进入其防雨罩内部，防尘网则防止沙尘进入防雨罩内部，延长了发电机的使用寿命。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明的整体结构立体图；
28.图2为本发明图1中的a-a处剖面图；
29.图3为本发明图2中的b处放大图；
30.图4为本发明图3中的c-c处剖面图；
31.图5为本发明图3中的d-d处剖面图；
32.图6为本发明图2中的e处放大图。
33.附图标记说明：
34.1、圆台；11、斜撑；12、支柱；2、发电机；21、防雨罩；22、透气口；23、防尘网；24、挡板；3、固定环；31、l形杆；32、陶瓷垫圈；4、传动轴；41、一级铰接座；42、铰接杆；43、二级铰接座；44、叶片；45、滑槽；46、滑块；47、弹簧；5、调节机构；51、球箱；511、固定杆；512、钢球；513、轨道；52、钢绞线；521、槽口；522、陶瓷垫片。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：
37.一种垂直轴风力发电机，包括圆台1，所述圆台1上端面中心位置固定连接有发电机2，且发电机2外侧罩设有防雨罩21，所述防雨罩21上端面中心位置通过轴承转动连接有传动轴4，且传动轴4下端贯穿防雨罩21与发电机2的旋转轴固定连接，所述传动轴4外表面中心位置设置有调节机构5，且调节机构5上下两侧位置的传动轴4外侧均环形等距设置有四个叶片44，所述圆台1下端面中心位置固定连接有支柱12，且支柱12外表面上侧与圆台1下端面边缘位置之间环形等距固定连接有若干个斜撑11。
38.工作时，在风力的作用下，通过叶片44带动传动轴4旋转从而带动发电机2的旋转轴旋转，进而带动发电机2发电，当风力过大时，可通过调节机构5带动叶片44靠近传动轴4，从而降低叶片44的扫略面积，进而降低传动轴4的转速，使得传动轴4始终保持一个相对稳定的转速，避免电机的输出电压和频率过高，进而保证发电机2的正常运行，圆台1与支柱12之间通过斜撑11进行加强固定以保证发电机2以及传动轴4的稳定性，双层叶片44的设置相较于单层叶片44提高了风场的面积利用率，能够在风力较小的情况下获得较快的转速，从而提高发电机2的发电量。
39.作为本发明的一种实施例，如图2至图5所示，所述叶片44靠近传动轴4的一侧上下对称固定连接有二级铰接座43，且二级铰接座43上分别铰接有铰接杆42，所述铰接杆42的另一端分别铰接有一级铰接座41，且上侧叶片44上方的一级铰接座41与传动轴4外表面固定连接、下方的一级铰接座41与传动轴4滑动连接，并且下侧叶片44上方的一级铰接座41与传动轴4滑动连接、下方的一级铰接座41与传动轴4外表面固定连接，靠近所述传动轴4中心位置对应一级铰接座41上下对称开设有横截面呈扇形结构的滑槽45，所述滑槽45配套设置有滑块46，所述一级铰接座41的内侧壁分别与滑块46的外侧面固定连接，上侧所述滑块46的上端面固定连接有弹簧47，且弹簧47的上端与滑槽45上端面固定连接，下侧所述滑块46的下端面固定连接有弹簧47，且弹簧47的下端与滑槽45的下端面固定连接，所述调节机构5包括球箱51、固定杆511和钢球512，所述球箱51为矩形空腔结构，且球箱51与传动轴4之间通过固定杆511固定连接，所述钢球512至于球箱51内部，所述球箱51的上下两端面中心位置均开设有贯穿至球箱51内部的槽口521，且钢球512的上下两侧分别固定连接有钢绞线52，并且钢绞线52的另一端分别穿过槽口521与对应的一级铰接座41固定连接，所述槽口521的内侧壁上均固定连接有陶瓷垫片522，所述球箱51内部上下两端面对称开设有圆形凹槽结构的轨道513，且钢球512上下两端分别位于轨道513内。
40.工作时，由于球箱51通过固定杆511与传动轴4固定连接，使得球箱51内的钢球512会随着传动轴4一起做圆周运动，当风力过大时，传动轴4转速过快，使得钢球512在离心力的作用下沿着轨道513向外滑动，则钢球512上下两侧的钢绞线52也随之运动，由于钢绞线52的另一端分别穿过槽口521与对应的一级铰接座41固定连接，叶片44靠近传动轴4的一侧上下对称固定连接有二级铰接座43，二级铰接座43上分别铰接有铰接杆42，铰接杆42的另一端分别铰接有一级铰接座41，上侧叶片44上方的一级铰接座41与传动轴4外表面固定连接、下方的一级铰接座41与上侧滑槽45内的滑块46外表面固定连接，且下侧叶片44上方的一级铰接座41与下侧滑槽45内的滑块46外侧面固定连接、下方的一级铰接座41与传动轴4外表面固定连接，从而拉动上下两侧叶片44之间相互对应的一级铰接座41相互靠近，进而带动上下两侧的叶片44靠近传动轴4，又因为上侧滑块46的上端面固定连接有弹簧47，且弹簧47的上端与滑槽45上端面固定连接，下侧滑块46的下端面固定连接有弹簧47，且弹簧47的下端与滑槽45的下端面固定连接，在弹簧47的弹力作用下使得钢球512维持平衡，从而保证传动轴4始终保持一个稳定的转速，避免电机的输出电压和频率过高，进而保证发电机2的正常运行，在槽口521内侧面上固定连接陶瓷垫片522能够降低钢绞线52与槽口521之间的磨损，延长了钢绞线52的使用寿命。
41.作为本发明的一种实施例，如图2和图6所示，所述传动轴4靠近防雨罩21上端面位置的外表面转动套设有固定环3，且固定环3内表面固定连接有陶瓷垫圈32，所述固定环3外表面环形等距固定连接有若干l形杆31，且l形杆31的下端与圆台1上端面固定连接。
42.工作时，基于上述实施例，传动轴4下端始终在固定环3内转动，陶瓷垫圈32能够降低传动轴4与固定环3之间的磨损，固定环3通过l形杆31与圆台1固定连接，提高了传动轴4的稳定性。
43.作为本发明的一种实施例，如图2和图6所示，所述防雨罩21左右侧面对称竖开设有透气口22，且透气口22内部均竖直等距设置有向下倾斜45
°
的挡板24，所述挡板24的前后侧面分别与透气口22内部前后侧面固定连接，且相邻两个挡板24之间固定连接有防尘网23，并且防尘网23上下两端分别与挡板24垂直。
44.工作时，基于上述实施例，向下倾斜45
°
的挡板24能够防止雨水通过透气口22进入防雨罩21内部，相邻两个挡板24之间固定连接有防尘网23，且防尘网23上下两端分别与挡板24垂直，使得防尘网23也为倾斜状态，则空气的沙尘被防尘网23阻拦后在发电机2产生的震动力的作用下能够向下掉落，从而保证透气口22通风的顺畅性，延长了发电机2的使用寿命。
45.工作原理：在风力的作用下，通过叶片44带动传动轴4旋转从而带动发电机2的旋转轴旋转，进而带动发电机2发电，当风力过大时，由于球箱51通过固定杆511与传动轴4固定连接，使得球箱51内的钢球512会随着传动轴4一起做圆周运动，当风力过大时，传动轴4转速过快，使得钢球512在离心力的作用下沿着轨道513向外滑动，则钢球512上下两侧的钢绞线52也随之运动，由于钢绞线52的另一端分别穿过槽口521与对应的一级铰接座41固定连接，叶片44靠近传动轴4的一侧上下对称固定连接有二级铰接座43，二级铰接座43上分别铰接有铰接杆42，铰接杆42的另一端分别铰接有一级铰接座41，上侧叶片44上方的一级铰接座41与传动轴4外表面固定连接、下方的一级铰接座41与上侧滑槽45内的滑块46外表面固定连接，且下侧叶片44上方的一级铰接座41与下侧滑槽45内的滑块46外侧面固定连接、
下方的一级铰接座41与传动轴4外表面固定连接，从而拉动上下两侧叶片44之间相互对应的一级铰接座41相互靠近，进而带动上下两侧的叶片44靠近传动轴4，又因为上侧滑块46的上端面固定连接有弹簧47，且弹簧47的上端与滑槽45上端面固定连接，下侧滑块46的下端面固定连接有弹簧47，且弹簧47的下端与滑槽45的下端面固定连接，在弹簧47的弹力作用下使得钢球512维持平衡，从而保证传动轴4始终保持一个稳定的转速，避免电机的输出电压和频率过高，进而保证发电机2的正常运行，在槽口521内侧面上固定连接陶瓷垫片522能够降低钢绞线52与槽口521之间的磨损，延长了钢绞线52的使用寿命，传动轴4下端始终在固定环3内转动，陶瓷垫圈32能够降低传动轴4与固定环3之间的磨损，固定环3通过l形杆31与圆台1固定连接，提高了传动轴4的稳定性，向下倾斜45
°
的挡板24能够防止雨水通过透气口22进入防雨罩21内部，相邻两个挡板24之间固定连接有防尘网23，且防尘网23上下两端分别与挡板24垂直，使得防尘网23也为倾斜状态，则空气的沙尘被防尘网23阻拦后在发电机2产生的震动力的作用下能够向下掉落，从而保证透气口22通风的顺畅性，延长了发电机2的使用寿命。
46.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。