CN101858305A - 内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮 - Google Patents

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CN101858305A CN200910081603A CN200910081603A CN101858305A CN 101858305 A CN101858305 A CN 101858305A CN 200910081603 A CN200910081603 A CN 200910081603A CN 200910081603 A CN200910081603 A CN 200910081603A CN 101858305 A CN101858305 A CN 101858305A
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李启山
李容毅
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Abstract

本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮，属于利用风力发电加工技术领域，其特征在于：在叶轮骨架上的悬臂端头固定有限位铰链，而在铰链上面安装有叶片，所制成的叶轮，通过限位铰链控制使叶轮在运转中迎风的叶片受力后向叶轮内部摆动角度打开了向叶轮内部灌入风力的通道降低阻力的同时，致使在叶轮内部集中很强的风压，以形成的由叶轮内部向叶轮外面切出的风力对叶片产生的内推力和气流由叶片之间向外喷射而对叶片产生的反作用力来推动叶轮运转，大大提高了利用风力进行发电的利用效率，为制作内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机组提供了技术保障。

Description

内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮
技术领域
本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮，属于利用风力发电加工技术领域。
背景技术
现有技术中的垂直轴风力发电机组在制造方面，普遍采取的是利用气流对叶轮的叶片产生外推力和内外侧对叶片的挤压力这一原理所完成的叶轮设计。其缺点是：因叶轮转动时的迎风面消耗的推力较大，导致的利用风力的效率较低，难以制成高效率低成本的大功率发电机组。
而本发明为了解决现有技术中的上述问题，公开了内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮。
发明内容
本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮，其目的：使固定在中心轴上面的轮毂连接若干个弯型实腹或空腹悬臂，制成叶轮骨架，在骨架上面的悬臂的每个端头上面固定限位铰链，在铰链的摆动臂上面固定叶片，其中，限位铰链以半径这条直线为起点所限定叶片向外摆动的角度不大于90℃，由此来制成叶轮，这样利用由叶轮外面向叶轮内部切入的风力顺着风力方向通过改变叶片向叶轮内部摆动的角度打开向叶轮内部灌入风力的通道降低阻力的同时，致使在叶轮内部集中很强的风压，在促使叶片向推动叶轮转动的位置摆动角度后，以形成的由叶轮内部向叶轮外面切出的风力或水力对叶片产生的内推力和气流由叶片之间向外喷射而对叶片产生的反作用力，来推动叶轮运转，最终使这种叶轮的中心轴的端头，通过与固定在支架上面的轴承盒和轴承配装在一起后，再利用联轴器或齿轮使其与发电机的输入轴或与发电机连接的增速机的输入轴对接在一起，制成内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机组。
本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮，其先进性和创新性在于：通过限位铰链控制使叶轮在运转中迎风的叶片受力后向叶轮内部摆动角度打开了向叶轮内部灌入风力或水力通道的同时降低阻力，致使在叶轮内部集中很强的风压或水压，以形成的由叶轮内部向叶轮外面切出的风力对叶片产生的内推力和气流由叶片之间向外喷射而对叶片产生的反作用力来推动叶轮运转，大大提高了利用风力进行发电的利用效率，为制作内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机组提供了技术保障。
附图说明
附图1为本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮实施例主视示意图；
附图2为附图1的俯视，用来辅助说明本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮关系到的如何构成的内推力和外喷射反作用力以及低阻抗这方面功能的示意图。
在附图1、2中，A为限位铰链；1为叶片；2为限位铰链摆动臂；3为摆动臂与叶片连接固定螺栓；4为限位铰链固定件；5为摆动臂法兰；6为铰链轴索母及弹簧垫；7为轴承封盖；8为轴承封盖固定螺栓；9为铰链轴法兰；10为法兰固定螺栓；11为悬臂；12为悬臂与轮毂连接固定螺栓；13为轮毂；14为限位铰链固定件与悬臂连接固定螺栓；15为铰链轴；16为轴承；17为中心轴；L1为限位铰链摆动臂上面的限位板；L2为限位铰链固定件上面的圆弧凸台；a1为叶片受力后向推动叶轮转动位置摆动角度时的角度变化；a2为叶片受力后打开向叶轮内部灌入风力通道的同时降低阻力摆动角度时的角度变化；LW为限位铰链摆动臂在半径这条直线上向叶轮外部摆动不大于90℃角时上面的限位板(L1)与限位铰链固定件上面的圆弧凸台(L2)配合作用的限位状态；LN为限位铰链摆动臂由初位置(LW状态)向叶轮内部摆动不大于180℃角时上面的限位板(L1)与限位铰链固定件上面的圆弧凸台(L2)配合作用的限位状态；K1、K2为叶轮在转动中迎风面的叶片受力后由初位置(LW状态)向叶轮内部摆动打开向叶轮内部灌入风力或水力通道的同时降低阻力的作用状态；G 1、G2、G3为叶轮在转动中叶片受到由叶轮内部积累风压的作用向推动叶轮转动位置(LW状态)摆动使叶轮内部风力对叶片产生内推力和由叶片之间的夹缝向外喷射而对叶片形成反作用力的作用状态。
具体实施方式
见附图1、2，本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮，其特征在于：通过螺栓12使固定在中心轴17上面的轮毂13连接若干个弯型实腹或空腹的悬臂11，制成叶轮骨架，在骨架上面的悬臂11的每个端头上面通过螺栓14固定限位铰链A，而限位铰链A，是由限位铰链固定件4、限位铰链摆动臂2、铰链轴15、轴承16、索母及弹簧垫6构成，其中通过轴承压盖7和固定螺栓8可以在铰链固定件4上面固定轴承16，通过索母及弹簧垫6可以将穿过轴承16的铰链轴15锁紧在轴承孔内，通过螺栓10使限位铰链摆动臂2上面的法兰5与装配在限位铰链固定件4上面的铰链轴15下端的法兰9进行固定连接，并且在限位铰链固定件4上面设置有圆弧凸台L2，而在限位铰链摆动臂2上面设置有限位板L 1，通过螺栓3在铰链摆动臂2上面固定上叶片1，当叶片1受力后以半径这条直线为起点向外摆动不大于90℃角形成L1与L2的配合作用位置LW为初始状态或推动叶轮运转状态，而叶片1由初始状态向内摆动不大于180℃角形成L1与L2的配合作用位置LN为打开叶片1向叶轮内部灌入风力状态，由此所制成的叶轮。
使用时，使本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮的中心轴的端头，通过与固定在支架上面的轴承盒和轴承配装在一起后，再利用联轴器或齿轮使其与发电机的输入轴或与发电机连接的增速机的输入轴对接在一起，最终制成内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机组。
在运行时，无论来自哪个方向的风力作用在叶轮的叶片1上面，由叶轮外面向叶轮内部切入的风力顺着风力方向通过改变叶片1向叶轮内部摆动的角度a2打开向叶轮内部灌入风力或水力的通道(K1、K2状态)降低阻力的同时，致使在叶轮内部集中很强的风压或水压，在促使叶片1向推动叶轮转动的位置(LW状态)摆动角度a1后，以形成的由叶轮内部向叶轮外面切出的风力对叶片1产生的内推力和气流或水流由叶片1之间向外喷射而对叶片产生的反作用力(K1、K2、K3状态)，来推动叶轮带动垂直轴风力发电机运转。
本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮，其先进性和创新性在于：通过限位铰链控制使叶轮在运转中迎风的叶片受力后向叶轮内部摆动角度打开了向叶轮内部灌入风力或水力通道的同时降低阻力，致使在叶轮内部集中很强的风压或水压，以形成的由叶轮内部向叶轮外面切出的风力对叶片产生的内推力和气流由叶片之间向外喷射而对叶片产生的反作用力来推动叶轮运转，大大提高了利用风力进行发电的利用效率，为制作内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机组提供了技术保障。

Claims (1)

1.本发明公开的内推力外喷式低阻抗垂直轴风力发电机叶轮，其特征在于：通过螺栓(12)使固定在中心轴(17)上面的轮毂(13)连接若干个弯型实腹或空腹的悬臂(11)，制成叶轮骨架，在骨架上面的悬臂(11)的每个端头上面通过螺栓(14)固定限位铰链(A)，而限位铰链(A)，是由限位铰链固定件(4)、限位铰链摆动臂(2)、铰链轴(15)、轴承(16)、索母及弹簧垫(6)构成，其中通过轴承压盖(7)和固定螺栓(8)可以在铰链固定件(4)上面固定轴承(16)，通过索母及弹簧垫(6)可以将穿过轴承(16)的铰链轴(15)锁紧在轴承孔内，通过螺栓(10)使限位铰链摆动臂(2)上面的法兰(5)与装配在限位铰链固定件(4)上面的铰链轴(15)下端的法兰(9)进行固定连接，并且在限位铰链固定件(4)上面设置有圆弧凸台(L2)，而在限位铰链摆动臂(2)上面设置有限位板(L1)，通过螺栓(3)在铰链摆动臂(2)上面固定上叶片(1)，当叶片(1)受力后以半径这条直线为起点向外摆动不大于90℃角形成(L1)与(L2)的配合作用位置(LW)为初始状态或推动叶轮运转状态，而叶片(1)由初始状态向内摆动不大于180℃角形成(L1)与(L2)的配合作用位置(LN)为打开叶片(1)向叶轮内部灌入风力状态，由此所制成的叶轮。
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CN103437953A (zh) * 2013-08-27 2013-12-11 国家电网公司 一种垂直轴风力发电机风车叶片

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Li Qishan

Document name: Notification that Application Deemed to be Withdrawn

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20101013