垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构及垂直轴风力发电机

摘要

本发明公开一种垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，包括分布在同一圆周上的桨叶，桨叶呈竖直设置，且各桨叶的上、下部均分别套装有一个叶片箍，叶片箍的背面具有两个上、下并排设置的水平支耳，在桨叶所在圆的内侧设置动力组件、竖直管组件、执行组件、风机轮毂外壳和主动锥齿轮。本发明可根据需要调节桨叶的桨距角，并能够同步调节各个桨叶的桨距角，很好地克服了传统结构不能调节桨叶桨距角的缺陷，既能够在风力发电机停机时很好地保护桨叶，又能提高风力发电机的输出功率，还可将风机的输出功率稳定在其额定功率附近，避免对电网产生大的冲击，且结构简单、制作方便，具有良好的技术和经济价值，适于在垂直轴风力发电机领域大规模推广运用。

主权项

一种垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，包括分布在同一圆周上的桨叶(1)，该桨叶呈竖直设置，且各桨叶(1)的上、下部均分别套装有一个叶片箍(2)，该叶片箍的背面具有两个上、下并排设置的水平支耳(2a)，其特征在于：在所述桨叶(1)所在圆的内侧设置动力组件、竖直管组件、执行组件、风机轮毂外壳(3)和主动锥齿轮(4)，其中风机轮毂外壳(3)对称设在所述竖直管组件的上、下端，在竖直管组件内设置所述动力组件，该动力组件包括动力装置(5)和竖直输出轴(6)，其中动力装置(5)的两个输出端分别与对应的所述竖直输出轴(6)相连，该竖直输出轴位于动力装置(5)的上、下方，并在动力装置(5)的带动下绕各自的轴心线转动，且两根竖直输出轴(6)远离动力装置的一端伸到对应的风机轮毂外壳(3)内，并在两伸入端均套装有所述主动锥齿轮(4)；在两个风机轮毂外壳(3)上均水平设有所述执行组件，该执行组件的位置与所述叶片箍(2)一一对应；所述执行组件包括水平轴(7)、从动锥齿轮(8)、水平支撑管(9)、水平安装管(10)、蜗杆(11)和蜗轮(12)，其中水平支撑管(9)的内端与所述风机轮毂外壳(3)固定，水平支撑管(9)的外端部与所述水平安装管(10)内端部同心连接，该水平安装管的外部位于所述叶片箍(2)的两个水平支耳(2a)之间；所述水平轴(7)通过轴承支撑于水平支撑管(9)内，水平轴(7)的内端伸到所述风机轮毂外壳(3)内，并在该伸入端套装所述从动锥齿轮(8)，该从动锥齿轮(8)与所述主动锥齿轮(4)相啮合，且水平轴(7)的外端与所述蜗杆(11)同轴连接；所述蜗杆(11)和蜗轮(12)均装在水平安装管(10)内，且蜗杆(11)与蜗轮(12)相啮合，该蜗轮套装于蜗轮轴(13)上，蜗轮轴(13)的上、下 端部分别穿过所述水平安装管(10)管壁上的过孔后，插入所述叶片箍(2)对应水平支耳(2a)上的安装孔中，且叶片箍(2)能够跟随蜗轮轴(13)一起转动，在所述动力装置(5)的带动下，各个叶片箍(2)能够同步沿周向摆动，从而同步调节各个叶片箍(2)的桨距角(θ)。