CN102588208A - 带锥度的垂直轴风力发电机叶片 - Google Patents

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翟宇毅
陆文洁
李宇
周宇
曾德才
张宇锋
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Abstract

本发明涉及带锥度的垂直轴风力发电机叶片。它包括锥形叶片、锥形轮箍、支架、螺栓和螺母，本发明所述锥形叶片通过锥形轮箍的支撑，与固定于主轴的支架相连，支架插置于轮箍的开口处，通过螺栓螺母相连。本发明目的是改善风力发电机叶片与支架连接方式中所面临到的稳定性及强度问题。

Description

带锥度的垂直轴风力发电机叶片
技术领域
本研究涉及的是带锥度的垂直轴风力发电机叶片。
背景技术
风力发电机按风轮轴与地面的相对位置，分为水平轴式风力发电机和垂直轴风力发电机。通常，直线翼垂直轴风力发电机的叶片是直线型的，没有扭曲也没有变截面，较水平轴风力发电机的叶片形状更简单，加工更容易，成本更低。因此，在偏远山区、居民住宅、商业区被广泛使用。目前，常用的叶片与支架的连接方式有轮箍式、螺钉式和中轴式。轮箍式连接方式是利用与翼型近似形状的轮箍嵌套在叶片上，在通过螺栓和螺母穿透叶片与轮毂连接固定于支架上。其结构连接紧固，轮毂可靠地支撑了叶片，减小了切向偏移。螺钉式连接方式是直接利用多个螺钉，或螺栓和螺母将叶片与支架相连，省略了轮毂。此结构简单方便，制作简单。中轴式连接方式是利用一根竖轴贯穿叶片内部或上下两端，支架与竖轴相连。该结构多用于变桨距结构，使叶片绕着中轴在离心力下转动。上述三种连接方式都有各自的优点，但是又对叶片的表面结构进行了一定的破坏。在钻孔和连接的地方会产生应力集中，削弱了叶片的强度。尤其是在风速过大或者运行时间过长之后，螺母松动会导致两者连接不可靠，尤其是对螺钉式的连接方式影响很大。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种带锥度的垂直轴风力发电机叶片，改善风力发电机叶片与支架连接的稳定性和强度。
为达到上述目的，本发明的构思是：本发明的带锥度的垂直轴风力发电机叶片，包括了锥形叶片、锥形轮箍、支架、螺栓和螺母，为了改善风力发电机叶片与支架连接的稳定性及强度。 本叶片的结构特征如下：风力发电机的叶片表面有2~5°的锥度，在垂直方向上的横截面成线性缩放变化，保持翼型不变；风力发电机的轮箍部分有2~8°的锥度；叶片与轮箍的连接采用了过盈配合连接方式；轮箍为半开口结构，风力发电机的支架置于轮箍开口处，并通过螺栓螺母连接轮毂和支架。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种带锥度的垂直轴，包括横截面翼型相同的锥形叶片、锥形轮箍、支架、螺栓和螺母。其结构特征在于：所述锥形叶片通过锥形轮箍的支撑，与固定于主轴的支架相连；支架插置于轮箍的开口处，通过螺栓螺母相连。
所述锥形叶片表面有2~5°的锥度。所述锥形叶片在垂直方向上的横截面成线性缩放变化，保持翼型不变。所述锥形轮箍有2~8°的锥度。所述锥形轮箍为半开口式结构。所述锥形叶片与所述锥形轮箍的连接采用了过盈配合方式。所述支架置于所述锥形轮箍开口处，并通过螺栓和螺母连接锥形轮毂和支架。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步：(1) 叶片与轮箍以过盈配合方式连接，在风速过大或长时间运行的情况下，由于离心力和重力的缘故，对叶片与轮箍之间可能产生的松动可自动进行微小的修正，保证了风轮在运行过程中的稳定性要求。 (2) 由于叶片表面的整体结构没有受到应力集中的影响，使其整机在运行时强度更高，保证了其安全性。
附图说明
图1是风力发电机的有锥度的叶片；
图2是风力发电机风轮部分的简单结构图；
图3是图2中风力发电机的叶片、轮箍和支架的局部放大图；
图4为风力发电机的叶片、轮箍和支架的安装图的仰视图；
图5为图3的A处的剖面视图的局部放大图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
实施例一：
参见图1、图2和图3，本带锥度的垂直轴风力发电机叶片，包括横截面翼型相同的锥形叶片1、锥形轮箍2、支架3、螺栓4和螺母5。其结构特征在于：所述锥形叶片1通过锥形轮箍2的支撑，与固定于主轴6的支架3相连；支架3插置于轮箍2的开口处，通过螺栓4螺母5相连。
实施例二：
参见图1~图5，本实施例与实施例一基本相同，特例之处如下：
所述锥形叶片表面有2~5°的锥度。所述锥形叶片在垂直方向上的横截面成线性缩放变化，保持翼型不变。所述锥形轮箍有2~8°的锥度。所述锥形轮箍为半开口式结构。所述锥形叶片与所述锥形轮箍的连接采用了过盈配合方式。所述支架置于所述锥形轮箍开口处，并通过螺栓和螺母连接锥形轮毂和支架。
实施例三：
本带锥度的垂直轴风力发电机叶片，其结构特征在于：1、风力发电机的叶片和轮毂部分都有锥度，叶片的横截面在垂直方向上成线性缩放变化（如图1所示），2、叶片与支架的连接采用了过盈配合连接方式，并通过螺栓螺母连接轮毂和支架（如图2所示）。
在垂直方向上，此设计保持了横截面的形状线性变化，使其整体的翼型不变，叶片从上至下弦长相应地由大变小，成锥形结构。
叶片与支架的连接采用了过盈配合连接方式，并通过螺栓连接轮毂和支架，保证了叶片与转轴稳定地形成一个整体。叶片与轮毂都有锥度，依靠两者之间的锥角所产生的支撑力和摩擦力来克服叶片重力的影响（如图3所示）。在安装轮箍和叶片时，可以将轮箍先套于正确安装位置下端（弦长较小处）1~3mm处，紧固好螺栓，必要时添加垫圈；然后再对其施加外力，使其在正确安装位置与叶片产生过盈配合，进一步增大了摩擦力。

Claims (7)

1.一种带锥度的垂直轴风力发电机叶片，包括横截面翼型相同的锥形叶片(1)、锥形轮箍(2)、支架(3)、螺栓(4)和螺母(5)，其结构特征在于：所述锥形叶片(1)通过锥形轮箍(2)的支撑，与固定于主轴(6)的支架(3)相连；支架(3)插置于轮箍(2)的开口处，通过螺栓(4)螺母(5)相连。
2.根据权利要求书1所述的带锥度的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于：所述锥形叶片(1)表面有2~5°的锥度。
3.根据权利要求书1所述的带锥度的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于：所述锥形叶片(1)在垂直方向上的横截面成线性缩放变化，保持翼型不变。
4.根据权利要求书1所述的带锥度的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于：所述锥形轮箍 (2)有2~8°的锥度。
5.根据权利要求书1所述的带锥度的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于：所述锥形轮箍(2)为半开口式结构。
6.根据权利要求书1所述的带锥度的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于：所述锥形叶片(1)与所述锥形轮箍(2)的连接采用了过盈配合方式。
7.根据权利要求书1所述的带锥度的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于：所述支架(3)置于所述锥形轮箍(2)开口处，并通过螺栓(4)和螺母(5)连接锥形轮毂(2)和支架(3)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104806445A (zh) * 2015-05-13 2015-07-29 中国科学院工程热物理研究所 H型垂直轴风力机叶片与支架连接方法
CN111852758A (zh) * 2020-08-25 2020-10-30 兰州理工大学 基于水平轴风力机叶片再利用的垂直轴风力机风轮结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1213042A (zh) * 1998-10-29 1999-04-07 郑衍杲 摆翼式立轴风力机
US20070257494A1 (en) * 2004-07-02 2007-11-08 Vimak Vertical-Axis Wind Turbine
CN101806284A (zh) * 2009-02-18 2010-08-18 张金锋 风力发电机
CN201635923U (zh) * 2010-01-15 2010-11-17 永元电机(苏州)有限公司 风力发电机的垂直式风叶模组
CN201730736U (zh) * 2010-07-27 2011-02-02 严强 一种垂直轴风力发电机叶片连接件结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1213042A (zh) * 1998-10-29 1999-04-07 郑衍杲 摆翼式立轴风力机
US20070257494A1 (en) * 2004-07-02 2007-11-08 Vimak Vertical-Axis Wind Turbine
CN101806284A (zh) * 2009-02-18 2010-08-18 张金锋 风力发电机
CN201635923U (zh) * 2010-01-15 2010-11-17 永元电机(苏州)有限公司 风力发电机的垂直式风叶模组
CN201730736U (zh) * 2010-07-27 2011-02-02 严强 一种垂直轴风力发电机叶片连接件结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104806445A (zh) * 2015-05-13 2015-07-29 中国科学院工程热物理研究所 H型垂直轴风力机叶片与支架连接方法
CN111852758A (zh) * 2020-08-25 2020-10-30 兰州理工大学 基于水平轴风力机叶片再利用的垂直轴风力机风轮结构
CN111852758B (zh) * 2020-08-25 2024-10-18 兰州理工大学 基于水平轴风力机叶片再利用的垂直轴风力机风轮结构

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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