CN101539100A - 垂直轴风力机风轮 - Google Patents

垂直轴风力机风轮 Download PDF

Info

Publication number
CN101539100A
CN101539100A CN200910138304A CN200910138304A CN101539100A CN 101539100 A CN101539100 A CN 101539100A CN 200910138304 A CN200910138304 A CN 200910138304A CN 200910138304 A CN200910138304 A CN 200910138304A CN 101539100 A CN101539100 A CN 101539100A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
wind
central shaft
sharf
vertical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910138304A
Other languages
English (en)
Inventor
朱永发
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN200910138304A priority Critical patent/CN101539100A/zh
Publication of CN101539100A publication Critical patent/CN101539100A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Abstract

一种垂直轴风力机风轮，包括中心轴、平梁、叶片支架、叶片及叶片轴部件、传动轴、制动装置和塔架；叶片进入顺风运转时，叶片部件贴住叶片支架不能摆动，风力推动叶片及支架，通过平梁对中心轴产生力矩，中心轴随之转动；叶片进入逆风运转时，叶片部件通过轴承摆动到和风力方向总是平行的状态，叶片既无推力也无阻力；本风轮受风面积大，逆风阻力小，风能利用率高，结构简单，坚固耐用，更适合与大功率发电机配套。

Description

垂直轴风力机风轮
技术领域
本发明属于风力机设备范围，具体涉及一种垂直轴风力机风轮。
技术背景
利用风能这一可再生能源发电，已得到高度重视和实际应用。现在应用的风力机风轮主要有两类，一类是水平轴风轮，一类是垂直轴风轮。概括而言，垂直轴的比水平轴的结构要简单，生产成本、运行维护等费用要低。但是，就风力机在发电领域的应用来看，水平轴的风轮应用比垂直轴的风轮要普遍的多，主要原因是垂直轴风轮没有一个风能利用率高、能和大功率发电机配套的风轮。已经使用的垂直轴风轮，如S型风轮，达里厄风轮等，这些风轮的设计和加工难度都较大，不利于普及应用。风轮是风力机的重要部件，也是提高风能利用率的关键所在，自有风力机以来，对风轮结构的研究就没有中断过。风力机需要结构简单、加工容易、风能利用率高、可靠耐用的风轮，以促进风能这一可再生能源的广泛利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，加工容易，受风面积大，逆风阻力小，可靠耐用的垂直轴风力机风轮。
本发明的技术解决方案是：垂直轴风力机风轮包括中心轴、平梁、叶片支架、叶片、叶片轴、法兰制动盘、传动轴、制动装置和塔架。平梁中间的下面铆接着中心轴，平梁的两端焊接或铆接着叶片支架，叶片支架形状和E相似，叶片支架的外端头有安装叶片轴的孔。叶片焊接或铆接在叶片轴上，叶片轴部件通过轴承安装在叶片支架上，安装好的叶片轴部件，在叶片支架进入顺风运转位置时，叶片贴住支架不能摆动；在叶片支架进入逆风运转位置时，叶片可以灵活地往复摆动。为了减少叶片和叶片支架因碰撞产生的噪音，叶片支架的架杆上，叶片和支架接触的部位，都装有软体材料。平梁是一长一短间隔排列，也就是把叶片到中心轴的距离有大有小地排列。风轮总成通过中心轴和一对圆锥滚子轴承安装在塔架上。传动轴上头和法兰制动盘焊接成一体，中心轴下头和传动轴上的法兰制动盘用螺栓联接，制动装置装在塔架壁内，通过法兰制动盘实施制动。每个型号的风轮，所用叶片的高和宽尺寸、叶片的数量，是结合风轮所配风力机的功率大小来确定的，也就是本风轮可制做成叶片尺寸不同、叶片数量不同的系列产品。叶片的数量在3到8片比较适用，选用偶数更好。
垂直轴风力机风轮的工作过程是，任意方向的风吹来，总会使一张叶片进入受力状态。当叶片进入顺风运转位置时，叶片不能摆动，受力叶片对叶片轴和叶片支架产生推力，叶片支架对平梁产生力矩，这一力矩使中心轴转动。当叶片进入逆风运转位置时，叶片轴部件通过轴承灵活摆动，使叶片平面和风力方向总是保持平行的状态，叶片对叶片支架不产生顺风推力，也不产生逆风阻力。在顺风和逆风两种状态互相交替的位置，叶片平面和风力的方向总是平行的。由此可见，若干张叶片中，进入顺风运转的叶片具有推动风轮转动的作用，进入逆风运转的叶片，由于叶片平面和风力方向总是平行的，所以这些叶片对叶片支架无任何推动力，这就实现了本风轮受风面积大，逆风阻力小的目标。平梁有长有短间隔排列，这样可以使进入顺风位置的几张叶片，上风头的叶片不会阻挡下风头叶片的风力，充分利用每张叶片的推动风力。风轮总成安装在塔架上，由塔架承载风轮的重量和消除运转中产生的震动，有利于提高风轮的抗强风能力。当风轮遇到超强风力，转速超过设计转速时，传感器控制制动装置动作，对法兰制动盘施加制动力，风轮就停止运转。当需要临时停车时，人工也可以操作控制制动装置，使风轮停止运转。停止运转的风轮，再次启动前，需要经过传感器控制或者人工控制解除制动。
本发明的风轮，具有受风面积大，逆风阻力小，结构简单，加工容易，叶片摆动灵活，风轮运转噪音小等优点，值得推广。
附图说明
下面结合附图进一步详细说明本发明：
图1是垂直轴风力机风轮的主视图；
图2是垂直轴风力机风轮的俯视图。
其中：1、中心轴，2、平梁，3、叶片支架，4、叶片，5、叶片轴，6、法兰制动盘，7、传动轴，8、制动装置，9、塔架。
具体实施方式
如图所示，中心轴1的上头铆接着平梁2，平梁2的两头焊接或铆接着叶片支架3。叶片4和叶片轴5焊接或铆接成一体，叶片轴部件是通过轴承安装在叶片支架3的外端头，安装好的叶片轴部件，当叶片支架3进入顺风运转位置时，叶片4贴住叶片支架3不能摆动；当叶片支架3进入逆风运转位置时，叶片轴部件可以灵活地往复摆动。为了减少叶片4摆动时和叶片支架3碰撞产生的噪音，叶片支架3的杆上，叶片4和支架接触的部位，都装有软体材料。风轮总成通过中心轴1和一对圆锥滚子轴承安装在塔架9的上头。传动轴7的上端头是和法兰制动盘6焊接成一体，用螺栓把法兰制动盘6和中心轴1的下头联接。制动装置8安装在塔架9的内壁上，通过对传动轴7上的法兰制动盘6实施制动，使风轮按控制停止运转；或者解除制动，开始运转。制动装置8既可以用传感器控制，又可以人工控制。
本垂直轴风力机风轮受风面积大，逆风阻力小，结构简单，容易加工，坚固耐用，维护简便，超速运转自动停车，更适合用作大功率风力发电机的风轮。

Claims (4)

1、一种垂直轴风力机风轮，其特征是：该风轮由中心轴、平梁、叶片支架、叶片、叶片轴、法兰制动盘、传动轴、制动装置和塔架组成；平梁中间下面装着中心轴，平梁两头连接着叶片支架，叶片通过叶片轴安装在叶片支架上，风轮总成通过中心轴和轴承安装在塔架顶上，中心轴的下头和传动轴联接，制动装置安装在塔架壁内。
2、根据权利要求1所述的垂直轴风力机风轮，其特征是：当叶片进入顺风运转位置时，叶片贴住叶片支架不能摆动，叶片对叶片轴和叶片支架产生推力，叶片支架对平梁产生力矩使中心轴转动；当叶片进入逆风运转位置时，叶片和叶片轴可以灵活地摆动，使叶片平面和风力方向总是保持平行的状态。
3、根据权利要求1所述的垂直轴风力机风轮，其特征是：叶片焊接或铆接在叶片轴上，叶片和叶片轴通过轴承安装在叶片支架的外端头；叶片支架的杆上，叶片和支架接触的部位，都装有为减少碰撞产生噪音的软体材料。
4、根据权利要求1所述的垂直轴风力机风轮，其特征是：传动轴的上轴头和法兰制动盘焊接成一体，传动轴通过法兰制动盘和中心轴的下头联接，制动装置通过法兰制动盘实施制动。
CN200910138304A 2009-04-29 2009-04-29 垂直轴风力机风轮 Pending CN101539100A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910138304A CN101539100A (zh) 2009-04-29 2009-04-29 垂直轴风力机风轮

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910138304A CN101539100A (zh) 2009-04-29 2009-04-29 垂直轴风力机风轮

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101539100A true CN101539100A (zh) 2009-09-23

Family

ID=41122452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910138304A Pending CN101539100A (zh) 2009-04-29 2009-04-29 垂直轴风力机风轮

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101539100A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102135075A (zh) * 2010-05-21 2011-07-27 吴光生 合叶式可休止风翼的立轴式风车
WO2012041961A1 (en) 2010-09-29 2012-04-05 Universita' Degli Studi Di Palermo High-efficiency oscillating-blade wind turbine
CN103233856A (zh) * 2013-04-07 2013-08-07 哈尔滨工程大学 一种变桨距垂直轴风力机
CN109681378A (zh) * 2018-12-12 2019-04-26 黄亚辉 风轮装置及垂直轴风力发电机
CN111322203A (zh) * 2020-03-13 2020-06-23 芜湖裕优机械科技有限公司 一种顺应方向的自适应风能发电组件

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102135075A (zh) * 2010-05-21 2011-07-27 吴光生 合叶式可休止风翼的立轴式风车
CN102135075B (zh) * 2010-05-21 2012-12-12 吴光生 合叶式可休止风翼的立轴式风车
WO2012041961A1 (en) 2010-09-29 2012-04-05 Universita' Degli Studi Di Palermo High-efficiency oscillating-blade wind turbine
CN103233856A (zh) * 2013-04-07 2013-08-07 哈尔滨工程大学 一种变桨距垂直轴风力机
CN103233856B (zh) * 2013-04-07 2015-06-17 哈尔滨工程大学 一种变桨距垂直轴风力机
CN109681378A (zh) * 2018-12-12 2019-04-26 黄亚辉 风轮装置及垂直轴风力发电机
CN111322203A (zh) * 2020-03-13 2020-06-23 芜湖裕优机械科技有限公司 一种顺应方向的自适应风能发电组件
CN111322203B (zh) * 2020-03-13 2021-02-05 北京京冶后维风电科技发展有限公司 一种顺应方向的自适应风能发电组件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101539100A (zh) 垂直轴风力机风轮
CN201518321U (zh) 翻板式太阳能双轴跟踪机构
CN101839212B (zh) 垂直轴风力发电装置
US11773820B2 (en) Active folding wind turbine capable of resisting severe typhoons
CN103089547B (zh) 一种平衡式垂直轴大型风力发电机组
CN100478563C (zh) 立轴c型叶片风力发电装置
CN201116512Y (zh) 轻质结构垂直轴风力发电机风轮
CN203175751U (zh) 风力驱动装置
CN103016259B (zh) 一种根据风力自动变风叶螺距桨角的风力发电机风轮
CN202132178U (zh) 垂直式多层级风轮的风力发电机
CN201982251U (zh) 一种帆式垂直轴高效率风能转换设备
CN104018984B (zh) 框架式回转支撑风力发电机
CN206942930U (zh) 叶片自保护型风能发电装置
CN103225587A (zh) 一种下风向风力发电机组
CN202300833U (zh) 立轴活叶风轮机
CN202326006U (zh) 卧式风车装置
CN201972846U (zh) 螺旋式涡轮风叶及垂直轴螺旋式涡轮风叶风力发电机
CN201474874U (zh) 可拆卸升降的风力发电机塔架
CN201103511Y (zh) 一种可变桨风轮
CN201273248Y (zh) 变桨距装置
CN201155427Y (zh) 多叶风力发电装置
CN101092942A (zh) 多竖轮风轮发电机
CN201358888Y (zh) 小风机预偏式偏航装置
CN202468155U (zh) 逆风或逆水半周时桨叶自动顺桨垂直轴风力和水力发动机
CN203051001U (zh) 多机联合风力发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20090923