专利名称：一种风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电设备，特别是一种风力发电机。 技术背景现有的风力发电机大都采用螺旋桨型风动机带动发电机发电，或者采用其他定型 的叶轮，而且叶轮的旋转面的法向指向风向且与地面相平行。垂直轴风力发电机，是一种将 风能转变为机械能，再转变为电能的低转速风力发电机。利用风力发电，向蓄电池充电蓄存 电能。风力发电机能在低风速启动，风力发电效率高，根据垂直型风力发电机的原理，风轮 的转速上升速度提高较快，它的发电功率上升速度也相应变快，发电曲线也相对饱满。在同 样功率下，垂直轴风力发电机的额定风速较现有水平轴风力发电机要小，并且它在低风速 运转时发电量也较大。在高风速运转下叶片发出的噪音低，安全性能比较好。所以它不仅 普遍适用于风能条件好，远离电网，或电网不正常的地区，供给照明、电视机、探照灯、通讯 设备和电动工具用电外，还可以广泛用于各种交通工具，工厂，农村，城市住宅小区，高层建 筑等领域。但风力发电机受叶轮迎风面与叶片面积之比不大的限制而导致风力的利用率不 高，效率可提升的空间还是很大的。
发明内容本实用新型对现有技术中存在的上述诸多问题，提供了一种结构简单性能可靠， 效率更高的风力发电机。本实用新型的目的是这样实现的.一种风力发电机，包括机架、发电机和若干个叶轮，所述叶轮为由叶片固定在叶 片轴上组成，叶片轴的中部设有伞齿轮1，所述伞齿轮1与伞齿轮2相啮合，所述伞齿轮2与 伞齿轮3分别设在连杆的两端，所述伞齿轮3与固定机架上的齿轮伞4相啮合；其中所述伞 齿轮1与伞齿轮2外设有旁套筒；所述伞齿轮3与伞齿轮4外设有中心套筒；旁套筒与中心 套筒通过连杆外的旁套管相连接；中心套筒外设有传递直齿轮A，所述直齿轮A与直齿轮B 相啮合，所述直齿轮B固定在直立的动力杆上，动力杆与发电机的主轴相连接，机架与各连 杆相垂直，且各连杆与所对应叶片轴相垂直。当风力达到一定时，吹动叶片使通过齿轮传动 绕连杆实现自转，同时叶片又绕主轴作公转，驱动发电机发电。作为优选，一种风力发电机，所述伞齿轮1、伞齿轮2和伞齿轮4的齿数相同，且是 伞齿轮3的齿数的两倍。这样的传动比配置齿轮的齿数，就可以实现中心垂直轴转360度， 叶片反向自转180度。从而使发电机叶片所受阻力达到最小，达到最高风能利用率。作为优选，一种风力发电机，所述叶轮的叶片为平板式长方体薄片。该叶片制造方 便，质量轻，可随风向逆转发电。作为优选，一种风力发电机，所述叶轮有三个，所对应三根连杆在空间上均布夹角 为120度。该布置更有利于实现叶轮绕主轴公转。作为优选，一种风力发电机，所述直齿轮A与直齿轮B的齿数比为2 1。采用该增速比就这样电机转速提高到了叶轮转速的2倍 因此，本实用新型具有结构紧凑、性能可靠、发电效率高的特点。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的主要传动部分的局部视图。图中1、机架，2、发电机，3、动力轴，4、叶片轴，5、直齿轮B，6、伞齿轮2，7、伞齿轮 1，8、连杆，9、伞齿轮3，10、中心套筒，11、齿轮伞4，12、叶片，13、旁套筒，14、直齿轮A，15、旁套管。
具体实施例下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例1 参照图1、图2，图3，本实用新型为一种风力发电机，包括机架1、发电机 2和三个叶轮，所述叶轮为由长方体薄片状的叶片12固定在叶片轴4上组成，叶片轴4的 中部设有伞齿轮1，所述伞齿轮1与伞齿轮2相啮合，所述伞齿轮2与伞齿轮3分别设在连 杆8的两端，叶轮有三个，所对应的三根连杆8在空间上均布，夹角为120度。所述伞齿轮 3与固定在机架1上的齿轮伞4相啮合；伞齿轮1、伞齿轮2和伞齿轮4的齿数相同，为40 齿，且是伞齿轮3的齿数20的两倍，模数为1. 25。其中所述伞齿轮1与伞齿轮2外设有旁 套筒13 ；所述伞齿轮3与伞齿轮4外设有中心套筒10 ；旁套筒13与中心套筒10通过连杆 8外的旁套管15相连接；中心套筒13外设有直齿轮A，所述直齿轮A与直齿轮B相啮合，直 齿轮A与直齿轮B的齿数分别为78和39。所述直齿轮B固定在直立的动力杆3上，动力 杆3与发电机2的主轴相连接，机架1与各连杆8相垂直，且各连杆8与所对应叶片轴4相 垂直。该叶片制造方便，可随风向逆转发电。中心对称分布更有利于实现叶轮绕主轴公转。 当风力达到一定时，吹动叶片使通过齿轮传动绕连杆实现自转，同时叶片又绕主轴作公转， 驱动发电机发电。这样的传动比配置齿轮的齿数，就可以实现中心垂直轴转360度，叶片反 向自转180度，从而使发电机叶片所受阻力达到最小，达到最高风能利用率。实施例2 —种风力发电机，包括机架1、发电机2和三个叶轮，所述叶轮为由长方 体薄片状的叶片12固定在叶片轴4上组成，叶片轴4的中部设有伞齿轮1，所述伞齿轮1与 伞齿轮2相啮合，所述伞齿轮2与伞齿轮3分别设在连杆8的两端，叶轮有三个，所对应的 三根连杆8在空间上均布，夹角为120度。所述伞齿轮3与固定在机架1上的齿轮伞4相 啮合；伞齿轮1、伞齿轮2和伞齿轮4的齿数相同，为30齿，且是伞齿轮3的齿数15的两倍， 模数为1. 5。其中所述伞齿轮1与伞齿轮2外设有旁套筒13 ；所述伞齿轮3与伞齿轮4外 设有中心套筒10 ；旁套筒13与中心套筒10通过连杆8外的旁套管15相连接；中心套筒10 外设有传递直齿轮A，所述直齿轮A与直齿轮B相啮合，直齿轮A与直齿轮B的齿数分别为 30和15，所述直齿轮B固定在直立的动力杆3上，动力杆3与发电机2的主轴相连接，机架 1与各连杆8相垂直，且各连杆8与所对应叶片轴4相垂直。基本原理同实施例1，但是齿 数少，更紧凑。实施例3 —种风力发电机，其基本机构与前两实施例基本相同，主要是传动齿轮的参数不一样，伞齿轮1、伞齿轮2和伞齿轮4的齿数相同，为42齿，且是伞齿轮3的齿数 21的两倍，模数为1.5。直齿轮A与直齿轮B的齿数分别为30和15。其中叶轮的叶片12 材料是轻质铝合金材料，在套筒和连杆之间的连接上，采用加固措施，这样整个发电机的可 靠性和寿命和效率有较大的提高。 总之，本实用新型因为 采用自转和公转相结合的结构，使得迎风面更大，风能利用 率更高，适用于山区和戈壁等风能丰富的地区。
权利要求一种风力发电机，包括机架(1)、发电机(2)和若干个叶轮，其特征在于所述叶轮为由叶片(12)固定在叶片轴(4)上组成，叶片轴(4)的中部设有伞齿轮1(7)，所述伞齿轮1(7)与伞齿轮2(6)相啮合，所述伞齿轮2(6)与伞齿轮3(9)分别设在连杆(8)的两端，所述伞齿轮3(9)与固定在机架(1)上的齿轮伞4(11)相啮合；其中所述伞齿轮1(7)与伞齿轮2(6)外还设有旁套筒(13)；所述伞齿轮3(9)与伞齿轮4(11)外也设有中心套筒(10)；旁套筒(13)与中心套筒(10)通过连杆外的旁套管(15)相连接；中心套筒(10)外设有直齿轮A(14)，所述直齿轮A(14)与直齿轮B(5)相啮合，所述直齿轮B(5)固定在直立的动力杆(3)上，动力杆(3)与发电机(2)的主轴相连接，机架(1)与各连杆(8)相垂直，且各连杆(8)与所对应叶片轴(4)相垂直。
2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于所述伞齿轮1(7)、伞齿轮2(6)和 伞齿轮4(11)的齿数相同，且是伞齿轮3 (9)齿数的两倍。
3.根据权利要求2所述的风力发电机，其特征在于所述叶轮的叶片(12)为平板式长 方体薄片。
4.根据权利要求3所述的风力发电机，其特征在于所述叶轮有三个，所对应三根连杆 (8)在空间上均布，夹角为120度。
5.根据权利要求2或3所述的风力发电机，其特征在于所述直齿轮A(14)与直齿轮 B(5)的齿数比为2 1。
专利摘要本实用新型公开的发电设备，尤其是一种风力发电机，具体包括机架、发电机和若干个叶轮，所述叶轮为由叶片固定在叶片轴上组成，叶片轴的中部设有伞齿轮1，伞齿轮1与伞齿轮2相啮合，伞齿轮2与伞齿轮3分别设在连杆的两端，伞齿轮3与固定机架上的齿轮伞4相啮合；其中伞齿轮1与伞齿轮2外设有旁套筒；所述伞齿轮3与伞齿轮4外设有中心套筒；旁套筒与中心套筒通过连杆外的旁套管相连接；中心套筒外设有传递直齿轮A，所述直齿轮A与直齿轮B相啮合，所述直齿轮B固定在直立的动力杆上，动力杆与发电机的主轴相连接，机架与各连杆相垂直，且各连杆与所对应叶片轴相垂直。普遍适用于风能条件好，远离电网或电网不正常的地区。
文档编号F16H1/02GK201730752SQ20102026667
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者肖俊建 申请人:浙江工业大学浙西分校