【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电，具体涉及一种垂直轴风力发电机。
技术介绍
1、社会经济发展和人类活动离不开能源供给，大力发展可再生能源有助于促进国家能源绿色化转型，保证能源供应对民生具有重要意义。风能作为一种潜力巨大的可再生能源，经过近几十年的技术积累和产业化发展，在我国能源结构中占比越来越大。
2、目前，水平轴风电机组占据风电产业发展主流，但单台水平轴风电机组的装机容量已趋近于技术极限，例如水平轴风电机组的风轮结构、传动链、发电机系统和控制系统都集中在塔筒顶部，结构上具有头重脚轻的特点，对塔筒支撑结构的强度设计要求高，若继续发展更大功率的水平轴风电机组会极大地增加制造、安装和运维等的难度和成本。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种垂直轴风力发电机，对于结构强度的设计要求更低。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种垂直轴风力发电机，包括塔筒架、发电机和风轮组件；
3、所述发电机设置在塔筒架内；
4、所述风轮组件包括直叶片、支撑件、轮毂和传动轴，所述直叶片沿竖直方向设置，且绕塔筒的周向设有多个，所述直叶片通过支撑件与轮毂连接，所述轮毂和传动轴连接，所述传动轴通过联轴器与发电机的转轴连接。
5、直叶片和支撑件带动轮毂和传动轴转动，将风能转化为机械能，传动轴驱动发电机的转轴转动，将机械能转化为电能。
6、上述一种垂直轴风力发电机的有益效果是：垂直轴风轮结构能够多向受风，不
7、进一步地，所述支撑件包括上斜支撑和下斜支撑，所述上斜支撑和下斜支撑对称设置，且一端均与轮毂连接，另一端分别朝上和朝下倾斜，与直叶片连接。
8、支撑件的倾斜布局缩短了轮毂和传动轴的长度，使结构重量更轻，并且提高了结构刚度和承载能力，降低了对塔筒的刚度要求。
9、进一步地，所述上斜支撑上设有气动制动机构，包括电动缸、滑块、推杆和阻力板，所述电动缸固定设置在上斜支撑内，所述滑块可移动地设置在上斜支撑内，并与电动缸连接，所述推杆两端分别与滑块和阻力板铰接，所述阻力板可转动地设置在上斜支撑上。
10、风轮组件需要制动时，通过电动缸推动滑块移动，滑块通过推杆带动阻力板相对于上斜支撑转动，阻力板张开后能够增加迎风面积和气动推力，从而降低风轮转速，起到制动效果。
11、进一步地，所述上斜支撑内设有固定支架和导轨支架，所述电动缸设置在固定支架上，所述滑块可移动地设置在导轨上，所述导轨设置在导轨支架上，所述固定支架和导轨支架均通过圆形型钢与上斜支撑连接。
12、电动缸推动滑块在导轨上移动，能够带动推杆转动，使阻力板相对于上斜支撑展开或收拢，圆形型钢能够提升制动机构在上斜支撑上的稳定性。
13、进一步地，所述阻力板对称地设有两个，所述滑块上也对称地设有两个推杆，分别与两个阻力板相互靠近的一侧铰接。
14、两个阻力板能够增大了迎风面积和气动阻力。
15、进一步地，所述阻力板上设有延伸机构，包括滑杆、阻力布和转轮，所述阻力板内部具有腔体，且两侧的两端均插设有滑动连接的滑杆，两侧均设有阻力布，所述阻力布的一端与阻力板的侧面固定连接，另一端固定在两个滑杆上；
16、所述转轮可转动地设置在腔体内，所述推杆与阻力板的铰接处部分位于腔体内，且通过拉绳与转轮连接，所述转轮连接有滑动套筒，所述滑动套筒套设在滑杆上，所述滑动套筒的内壁开设有螺旋滑槽，所述滑杆上设有与螺旋滑槽滑动连接的滑块。
17、推杆转动带动阻力板转动时，能够通过拉绳带动转轮一起转动，转轮带动滑动套筒转动，通过螺旋滑槽能够驱动滑杆沿轴向移动，滑杆向外移动后，将阻力布展开，能够进一步增大迎风面积和气动阻力。
18、进一步地，两个所述滑杆的端部通过连杆连接，所述连杆的两端分别与两个滑杆转动连接。
19、未使用时，阻力布可以缠绕收纳在连杆上，滑杆向外移动时，连杆转动将阻力布展开。
20、进一步地，所述转轮通过弹簧铰与腔体可转动地连接。
21、弹簧铰能够用于阻力板收拢后滑杆的自动复位。
22、进一步地，所述塔筒架内还设有液压制动器，所述传动轴外设有制动盘，所述液压制动器能够夹持制动盘。
23、通过液压制动器夹持制动盘，能够降低风轮组件的转速，对风轮进行制动。
24、进一步地，所述塔筒架顶部固定设有轴套筒，所述轴套筒内的顶部、中部和底部分别设有推力轴承、上径向回转支撑轴承和下径向回转支承轴承，所述传动轴穿过轴套筒，并与推力轴承、上径向回转支撑轴承和下径向回转支承轴承配合。
25、推力轴承用于承受风轮组件的重量，上径向回转支承轴承和下径向回转支承轴承用于承受风轮组件旋转产生的气动推力。
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1.一种垂直轴风力发电机，其特征在于：包括塔筒架、发电机和风轮组件；
2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述支撑件包括上斜支撑和下斜支撑，所述上斜支撑和下斜支撑对称设置，且一端均与轮毂连接，另一端分别朝上和朝下倾斜，与直叶片连接。
3.根据权利要求2所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述上斜支撑上设有气动制动机构，包括电动缸、滑块、推杆和阻力板，所述电动缸固定设置在上斜支撑内，所述滑块可移动地设置在上斜支撑内，并与电动缸连接，所述推杆两端分别与滑块和阻力板铰接，所述阻力板可转动地设置在上斜支撑上。
4.根据权利要求3所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述上斜支撑内设有固定支架和导轨支架，所述电动缸设置在固定支架上，所述滑块可移动地设置在导轨上，所述导轨设置在导轨支架上，所述固定支架和导轨支架均通过圆形型钢与上斜支撑连接。
5.根据权利要求4所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述阻力板对称地设有两个，所述滑块上也对称地设有两个推杆，分别与两个阻力板相互靠近的一侧铰接。
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：两个所述滑杆的端部通过连杆连接，所述连杆的两端分别与两个滑杆转动连接。
8.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述转轮通过弹簧铰与腔体可转动地连接。
9.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述塔筒架内还设有液压制动器，所述传动轴外设有制动盘，所述液压制动器能够夹持制动盘。
10.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述塔筒架顶部固定设有轴套筒，所述轴套筒内的顶部、中部和底部分别设有推力轴承、上径向回转支撑轴承和下径向回转支承轴承，所述传动轴穿过轴套筒，并与推力轴承、上径向回转支撑轴承和下径向回转支承轴承配合。
...【技术特征摘要】
1.一种垂直轴风力发电机，其特征在于：包括塔筒架、发电机和风轮组件；
2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述支撑件包括上斜支撑和下斜支撑，所述上斜支撑和下斜支撑对称设置，且一端均与轮毂连接，另一端分别朝上和朝下倾斜，与直叶片连接。
3.根据权利要求2所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述上斜支撑上设有气动制动机构，包括电动缸、滑块、推杆和阻力板，所述电动缸固定设置在上斜支撑内，所述滑块可移动地设置在上斜支撑内，并与电动缸连接，所述推杆两端分别与滑块和阻力板铰接，所述阻力板可转动地设置在上斜支撑上。
4.根据权利要求3所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述上斜支撑内设有固定支架和导轨支架，所述电动缸设置在固定支架上，所述滑块可移动地设置在导轨上，所述导轨设置在导轨支架上，所述固定支架和导轨支架均通过圆形型钢与上斜支撑连接。
5.根据权利要求4所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述阻力板对称地设有两个，所述滑块上也对称地设有两个推杆，分别与两个阻力板相互靠近...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘占芳，刘牛，张浩，张元勋，刘根，白友仪，安震，侯承宇，郭涛，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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