本發(fā)明涉及海上風電，具體而言，涉及一種垂直軸風力發(fā)電機。

背景技術(shù)：

1、目前商業(yè)發(fā)電裝置以水平軸風力發(fā)電機為主，但垂直軸風力發(fā)電機相對于水平軸風力發(fā)電機仍具有多項顯著的優(yōu)勢。首先，垂直軸風力發(fā)電機組不需要單獨的偏航裝置來調(diào)整風機和風向的相對位置，結(jié)構(gòu)簡單；其次，垂直軸風力發(fā)電機的齒輪箱和發(fā)電機等大型設(shè)備均安裝在靠近地面(海面)的位置，設(shè)備安裝和后期維護方便；再次，垂直軸風力發(fā)電機的葉片制造難度明顯低于水平軸風機。上述優(yōu)勢均使得垂直軸風力發(fā)電機有實現(xiàn)單位發(fā)電成本低于水平軸風力發(fā)電機的潛能。

2、在相關(guān)技術(shù)中，特別是垂直軸風機低重心的特點，使得漂浮式垂直軸風機比水平軸漂浮式風機有著更好的穩(wěn)定性，可以有效的降低浮體成本。

3、然而，垂直軸風機的容量還處于kw級階段，垂直軸風機的大型化受到其自身缺點的制約，其中比較嚴重的問題是主軸承的過度磨損，葉輪系統(tǒng)通過主軸將機械能傳遞給發(fā)電機，以使發(fā)電機發(fā)電，其中主軸承設(shè)置在發(fā)電機和主軸之間，主軸承需要承受主軸及葉輪系統(tǒng)的重力而導(dǎo)致其磨損嚴重。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種垂直軸風力發(fā)電機，以解決相關(guān)技術(shù)中的垂直軸風機的主軸承的過度磨損的問題。

2、本發(fā)明提供了一種垂直軸風力發(fā)電機，垂直軸風力發(fā)電機包括：發(fā)電機，包括定子、轉(zhuǎn)子以及風力葉片，風力葉片繞其豎向軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在定子上，轉(zhuǎn)子與風力葉片連接；浮體，包括第一浮體和第二浮體，第一浮體與轉(zhuǎn)子和定子中的一個連接，第二浮體與轉(zhuǎn)子和定子中的另一個連接；軸承，軸承的內(nèi)圈與第一浮體連接，軸承的外圈與第二浮體連接。

3、進一步地，垂直軸風力發(fā)電機還包括設(shè)置在第一浮體和第二浮體之間的限位結(jié)構(gòu)，以限制第一浮體和第二浮體在豎向方向上的相對運動。

4、進一步地，限位結(jié)構(gòu)包括：限位槽，沿圓周方向延伸，圓周方向所在平面垂直于豎向方向，限位槽設(shè)置在第一浮體和第二浮體中的一個上；限位塊，沿限位槽的延伸方向可移動地設(shè)置在限位槽內(nèi)，限位塊設(shè)置在第一浮體和第二浮體中的另一個上。

5、進一步地，限位槽和/或限位塊為沿圓周方向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)。

6、進一步地，垂直軸風力發(fā)電機還包括垂蕩箱，垂蕩箱和轉(zhuǎn)子均與第一浮體連接。

7、進一步地，風力葉片、轉(zhuǎn)子、第一浮體以及垂蕩箱同軸設(shè)置。

8、進一步地，垂直軸風力發(fā)電機還包括系泊件，系泊件和定子均與第二浮體連接。

9、進一步地，軸承的內(nèi)圈套設(shè)在第一浮體上，第二浮體套設(shè)在軸承的外圈上。

10、進一步地，垂直軸風力發(fā)電機還包括電氣附件，電氣附件和定子均與第二浮體連接。

11、進一步地，風力葉片包括：葉片軸，沿豎向方向延伸，葉片軸繞其豎向軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在定子上，轉(zhuǎn)子與葉片軸連接；葉片件，套設(shè)在葉片軸的上部并與葉片軸連接，葉片件向遠離葉片軸的方向延伸。

12、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，垂直軸風力發(fā)電機包括發(fā)電機、浮體以及軸承，在發(fā)電機發(fā)電的過程中，風力葉片帶動轉(zhuǎn)子一同繞風力葉片的豎向軸線相對于定子轉(zhuǎn)動，由于第一浮體與轉(zhuǎn)子和定子中的一個連接，第二浮體與轉(zhuǎn)子和定子中的另一個連接，軸承的內(nèi)圈與第一浮體連接，軸承的外圈與第二浮體連接，使得第一浮子和第二浮子繞風力葉片的豎向軸線相對轉(zhuǎn)動，第一浮體的自身浮力能夠與第一浮體的重力以及設(shè)置在第一浮體上的其他部件的重力相平衡，第二浮體的自身浮力能夠與第二浮體的重力以及設(shè)置在第二浮體上的其他部件的重力相平衡，以平衡整機重力，降低軸承的內(nèi)圈和外圈之間在豎向方向上的相對作用力，以降低軸承的磨損。

技術(shù)特征：

1.一種垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述垂直軸風力發(fā)電機包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述垂直軸風力發(fā)電機還包括設(shè)置在所述第一浮體(21)和所述第二浮體(22)之間的限位結(jié)構(gòu)，以限制所述第一浮體(21)和所述第二浮體(22)在豎向方向上的相對運動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述限位結(jié)構(gòu)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述限位槽和/或所述限位塊為沿所述圓周方向延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述垂直軸風力發(fā)電機還包括垂蕩箱(30)，所述垂蕩箱(30)和所述轉(zhuǎn)子(12)均與所述第一浮體(21)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述風力葉片(13)、所述轉(zhuǎn)子(12)、所述第一浮體(21)以及所述垂蕩箱(30)同軸設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述垂直軸風力發(fā)電機還包括系泊件(40)，所述系泊件(40)和所述定子(11)均與所述第二浮體(22)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述軸承的內(nèi)圈套設(shè)在所述第一浮體(21)上，所述第二浮體(22)套設(shè)在所述軸承的外圈上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述垂直軸風力發(fā)電機還包括電氣附件，所述電氣附件和所述定子(11)均與所述第二浮體(22)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風力發(fā)電機，其特征在于，所述風力葉片(13)包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種垂直軸風力發(fā)電機，該垂直軸風力發(fā)電機包括：發(fā)電機，包括定子、轉(zhuǎn)子以及風力葉片，風力葉片繞其豎向軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在定子上，轉(zhuǎn)子與風力葉片連接；浮體，包括第一浮體和第二浮體，第一浮體與轉(zhuǎn)子和定子中的一個連接，第二浮體與轉(zhuǎn)子和定子中的另一個連接；軸承，軸承的內(nèi)圈與第一浮體連接，軸承的外圈與第二浮體連接。通過本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，能夠解決相關(guān)技術(shù)中的垂直軸風機的主軸承的過度磨損的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：胡合文,劉鑫,李新凱,唐巍,廖猜猜,秦志文,郭曉輝,畢成,朱亞波,黃煥良,曾曉偉
受保護的技術(shù)使用者：中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6