[发明专利]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

权利要求书

1.一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)。

2.根据权利要求1所述垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，其特征在于：所述动力组件由动力装置(5)、竖直输出轴(6)、减速器(14)和联轴器(15)构成，其中动力装置(5)为双轴电机，该双轴电机的两个输出端分别通过所述减速器(14)和联轴器(15)与对应的竖直输出轴(6)相连。

3.根据权利要求2所述垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，其特征在于：所述竖直管组件由安装管(16)和竖直管(17)构成，其中安装管(16)连接于两根竖直管(17)之间，三者的管心线在同一条直线上；所述动力装置(5)固设在安装管(16)内，两根所述竖直输出轴(6)则通过轴承支撑在对应的竖直管(17)内。

4.根据权利要求1或3所述垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，其特征在于：所述风机轮毂外壳(3)为回转体结构，该风机轮毂外壳的外壁上设有水平支撑支管(3a)，所述水平支撑管(9)的内端固设在该水平支撑支管(3a)内，且水平支撑管(9)的横截面为椭圆形。

5.根据权利要求4所述垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，其特征在于：所述蜗轮轴(13)的下端部通过轴承支撑于下面一个水平支耳(2a)上的安装孔中，该蜗轮轴(13)的上端部通过平键(18)安装于上面一个水平支耳(2a)上的安装孔中。

6.根据权利要求5所述垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，其特征在于：所述水平安装管(10)由上、下半管对接而成，且上、下半管上分别开有供所述蜗轮轴(13)穿过的过孔。

7.根据权利要求6所述垂直轴风力发电机桨叶的桨距角调节机构，其特征在于：所述叶片(1)的数目为4片，各叶片(1)均匀分布在同一圆周上。