CN102278275A - 一种大型垂直轴风力发电机的扇叶及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大型垂直轴风力发电机的扇叶及制作方法，属于风力发电设备制造技术领域。技术方案是包含扇叶面板（1）、内骨架，扇叶面板包覆在内骨架外面，整体形状为机翼形状的流线型，扇叶面板截面形状的一端为弧形，另一端为尖状；所说的内骨架由若干个单板骨架（2）固定在一起构成，整体形状与扇叶面板相匹配，其截面形状的一端为弧形，另一端为尖状。至少四个单板骨架用直角架（3）与连接架（4）固定在一起，所述连接架为方形或管状，垂直穿过单板骨架，多个连接架位于单板骨架上，将单板骨架三等分。本发明扇叶具有重量轻，强度高、结构合理等特点。

Description

一种大型垂直轴风力发电机的扇叶及制作方法
技术领域
本发明涉及一种大型垂直轴风力发电机的扇叶及制作方法，属于风力发电设备制造技术领域。
背景技术
垂直轴风力发电机的扇叶是垂直轴风力发电机中的重要组成部分之一，它的形状、重量、结构强度、结构工艺等因素决定着垂直轴风力发电机的启动风速、发电效率、使用寿命等，结构合理、结构强度高、重量轻的垂直轴风力发电机捕风能力强、启动风速低、发电效率高、使用寿命长。但是，背景技术中大型垂直轴风力发电机的扇叶普遍存在如下问题：结构不合理，重量较重，结构强度弱，例如，中国发明专利200610008181.8，名称为“一种垂直风力发电机用叶片及其制作工艺”，采用里、中、外三层结构，外面为薄壁蒙皮，中间为填充料，里面为主梁，这种结构虽然自重减轻，但是叶片结构强度弱，使用寿命受到较大影响；如何在减轻自重、降低成本与增加结构强度、提高使用寿命之间取得平衡，是本领域亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本发明目的是提供一种大型垂直轴风力发电机的扇叶及制作方法，既减轻扇叶自重，又具有较高结构强度，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种大型垂直轴风力发电机的扇叶，包含扇叶面板、内骨架，扇叶面板包覆在内骨架外面，整体形状为机翼形状的流线型，扇叶面板截面形状的一端为弧形，另一端为尖状；所说的内骨架由若干个单板骨架固定在一起构成，整体形状与扇叶面板相匹配，其截面形状的一端为弧形，另一端为尖状。
至少四个单板骨架用直角架与连接架固定在一起，所述连接架为方形或管状，垂直穿过单板骨架，多个连接架位于单板骨架上，将单板骨架三等分。
连接在一起的单板骨架端部与扇叶面板端部在同一水平面上。
单板骨架上设置有直角型凹槽，其上设置三角铝型材，凹槽大小与三角铝型材的厚度及边长相匹配。
三角铝型材与扇叶长度相同且通过直角架与单板骨架铆接。
单板骨架通过直角架和三角铝型材与扇叶面板铆接。
还设有T形支架板，T形支架板中间有与连接架大小相同的连接孔，连接架在穿过单板骨架同时穿过T形支架板。
T形支架板分别设置在距扇叶面板两端的四分之一处的单板骨架两侧，通过螺栓与单板骨架连接，另一端插入连接架内并通过螺栓固定。
所述扇叶面板上设置有孔，T形支架板一端通过该孔与连接架连接。
一种大型垂直轴风力发电机的扇叶制作方法，包含如下工艺步骤：
①根据扇叶面板形状，裁割铝板，将裁割好的铝板折成截面形状的一端为弧形，另一端为尖状，扇叶面板整体形状为机翼形状的流线型；
②制作扇叶内骨架，内骨架由若干个单板骨架固定在一起构成，整体形状与扇叶面板相匹配，其截面形状的一端为弧形，另一端为尖状；
③至少四个单板骨架用直角架与连接架固定在一起，所述连接架为方形或管状，垂直穿过单板骨架，多个连接架位于单板骨架上，将单板骨架三等分；
④单板骨架上设置有直角型凹槽，其上设置三角铝型材，凹槽大小与三角铝型材的厚度及边长相匹配；
⑤三角铝型材与扇叶长度相同且通过直角架与单板骨架铆接；
⑥将上述连接好的单板骨架放入扇叶面板内，形状相互匹配，通过直角架将单板骨架与扇叶面板铆接，并通过三角铝型材将扇叶面板和单板骨架再进行铆接，完成制作。
连接在一起的单板骨架端部与扇叶面板端部在同一水平面上；
还设有T形支架板，T形支架板中间有与连接架大小相同的连接孔，连接架在穿过单板骨架同时穿过T形支架板。
T形支架板分别设置在距扇叶面板两端的四分之一处的单板骨架两侧，通过螺栓与单板骨架连接，另一端插入连接架内并通过螺栓固定。
所述扇叶面板上设置有孔，T形支架板通过面板上的孔穿出与连接杆用螺栓固定。
本发明的积极效果是：本发明扇叶具有重量轻，强度高、结构合理等特点。
附图说明
附图1是本发明实施例的扇叶面板结构示意图；
附图2是本发明实施例的扇叶面板截面示意图；
附图3是本发明实施例的单板骨架截面示意图；
附图4是本发明实施例示意图；
附图5是本发明实施例的T形支架板与单板骨架示意图；
图中：扇叶面板1、单板骨架2、直角架3、连接架4、螺栓6、凹槽9和10、T形支架板12。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
一种大型垂直轴风力发电机的扇叶，包含扇叶面板1、内骨架，扇叶面板包覆在内骨架外面，整体形状为机翼形状的流线型，扇叶面板截面形状的一端为弧形，另一端为尖状；所说的内骨架由若干个单板骨架2固定在一起构成，整体形状与扇叶面板相匹配，其截面形状的一端为弧形，另一端为尖状。
至少四个单板骨架用直角架3与连接架4固定在一起，所述连接架为方形或管状，垂直穿过单板骨架，多个连接架位于单板骨架上，将单板骨架三等分。
连接在一起的单板骨架端部与扇叶面板端部在同一水平面上。
单板骨架上设置有直角型凹槽9、10，其上设置三角铝型材，凹槽大小与三角铝型材的厚度及边长相匹配。
三角铝型材与扇叶长度相同且通过直角架与单板骨架铆接。
单板骨架通过直角架和三角铝型材与扇叶面板铆接。
还设有T形支架板12，T形支架板中间有与连接架大小相同的连接孔，连接架在穿过单板骨架同时穿过T形支架板。
T形支架板分别设置在距扇叶面板两端的四分之一处的单板骨架两侧，通过螺栓与单板骨架连接，另一端插入连接架内并通过螺栓固定。
所述扇叶面板上设置有孔，T形支架板一端通过该孔与连接架连接。
一种大型垂直轴风力发电机的扇叶制作方法，包含如下工艺步骤：
①根据扇叶面板1形状，裁割铝板，将裁割好的铝板折成截面形状的一端为弧形，另一端为尖状，扇叶面板整体形状为机翼形状的流线型；
②制作扇叶内骨架，内骨架由若干个单板骨架2固定在一起构成，整体形状与扇叶面板相匹配，其截面形状的一端为弧形，另一端为尖状；
③至少四个单板骨架用直角架3与连接架4固定在一起，所述连接架为方形或管状，垂直穿过单板骨架，多个连接架位于单板骨架上，将单板骨架三等分；
④单板骨架上设置有直角型凹槽9、10，其上设置三角铝型材，凹槽大小与三角铝型材的厚度及边长相匹配；
⑤三角铝型材与扇叶长度相同且通过直角架与单板骨架铆接；
⑥将上述连接好的单板骨架放入扇叶面板内，形状相互匹配，通过直角架将单板骨架与扇叶面板铆接，并通过三角铝型材将扇叶面板和单板骨架再进行铆接，完成制作。
连接在一起的单板骨架端部与扇叶面板端部在同一水平面上；
还设有T形支架板12，T形支架板中间有与连接架大小相同的连接孔，连接架在穿过单板骨架同时穿过T形支架板。
T形支架板分别设置在距扇叶面板两端的四分之一处的单板骨架两侧，通过螺栓与单板骨架连接，另一端插入连接架内并通过螺栓固定。
所述扇叶面板上设置有孔，T形支架板通过面板上的孔穿出与连接杆用螺栓固定。

Claims (10)

1.一种大型垂直轴风力发电机的扇叶，其特征在于包含扇叶面板（1）、内骨架，扇叶面板包覆在内骨架外面，整体形状为机翼形状的流线型，扇叶面板截面形状的一端为弧形，另一端为尖状；所说的内骨架由若干个单板骨架（2）固定在一起构成，整体形状与扇叶面板相匹配，其截面形状的一端为弧形，另一端为尖状。
2.根据权利要求1所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶，其特征在于至少四个单板骨架用直角架（3）与连接架（4）固定在一起，所述连接架为方形或管状，垂直穿过单板骨架，多个连接架位于单板骨架上，将单板骨架三等分。
3.根据权利要求1或2所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶，其特征在于连接在一起的单板骨架端部与扇叶面板端部在同一水平面上。
4.根据权利要求2所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶，其特征在于单板骨架上设置有直角型凹槽（9、10），其上设置三角铝型材，凹槽大小与三角铝型材的厚度及边长相匹配；三角铝型材与扇叶长度相同且通过直角架与单板骨架铆接。
5.根据权利要求4所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶，其特征在于；单板骨架通过直角架和三角铝型材与扇叶面板铆接。
6.根据权利要求2所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶，其特征在于还设有T形支架板（12），T形支架板中间有与连接架大小相同的连接孔，连接架在穿过单板骨架同时穿过T形支架板。
7.根据权利要求6所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶，其特征在于T形支架板分别设置在距扇叶面板两端的四分之一处的单板骨架两侧，通过螺栓与单板骨架连接，另一端插入连接架内并通过螺栓固定；所述扇叶面板上设置有孔，T形支架板一端通过该孔与连接架连接。
8.一种大型垂直轴风力发电机的扇叶制作方法，其特征在于包含如下工艺步骤：
①根据扇叶面板（1）形状，裁割铝板，将裁割好的铝板折成截面形状的一端为弧形，另一端为尖状，扇叶面板整体形状为机翼形状的流线型；
②制作扇叶内骨架，内骨架由若干个单板骨架（2）固定在一起构成，整体形状与扇叶面板相匹配，其截面形状的一端为弧形，另一端为尖状；
③至少四个单板骨架用直角架（3）与连接架（4）固定在一起，所述连接架为方形或管状，垂直穿过单板骨架，多个连接架位于单板骨架上，将单板骨架三等分；
④单板骨架上设置有直角型凹槽（9、10），其上设置三角铝型材，凹槽大小与三角铝型材的厚度及边长相匹配；
⑤三角铝型材与扇叶长度相同且通过直角架与单板骨架铆接；
⑥将上述连接好的单板骨架放入扇叶面板内，形状相互匹配，通过直角架将单板骨架与扇叶面板铆接，并通过三角铝型材将扇叶面板和单板骨架再进行铆接，完成制作。
9.根据权利要求8所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶制作方法，其特征在于连接在一起的单板骨架端部与扇叶面板端部在同一水平面上。
10.根据权利要求8所述之大型垂直轴风力发电机的扇叶制作方法，其特征在于还设有T形支架板（12），T形支架板中间有与连接架大小相同的连接孔，连接架在穿过单板骨架同时穿过T形支架板；T形支架板分别设置在距扇叶面板两端的四分之一处的单板骨架两侧，通过螺栓与单板骨架连接，另一端插入连接架内并通过螺栓固定；所述扇叶面板上设置有孔，T形支架板通过面板上的孔穿出与连接杆用螺栓固定。
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