CN102979667A - 一种风力发电机叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力发电机叶轮,包括叶轮主轴、支架、叶片组件以及特型轨道,其具体结构为:所述支架由轴套及多支悬臂式支架组成,在轴套两端外壁均径向间隔均布固装多支悬臂式支架,该轴套两端的多支悬臂式支架一一对应构成多组,本实施例附图所示为在轴套外间隔均布固装有五组,每组悬臂式支架的端部均铰装有一叶片组件并带动叶片组件绕叶轮主轴旋转;所述叶片组件一侧的叶轮主轴上安装用于控制叶片组件角度的特型轨道。本叶轮结构简单、效率高、造价低廉、使用方便、便于安装、实用性强,而且应用范围广,改变了过去固定叶片风能受力面积小,受阻面积相对大效率低等弊端,为风力发电行业增添了一种高效率的风轮技术。

Description

一种风力发电机叶轮技术领域[0001] 本发明属于风力发电领域,涉及发电机,尤其是一种风力发电机叶轮。背景技术[0002] 风力发电机是将风能转化为机械能进而转化为电能的清洁能源,风力再生性能 好,无污染,是世界各国关注的焦点。目前,风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直 轴风力发电机,其阻风叶片都是矩形框或扇叶形固定结构,其启动阻力和旋转阻力都较大, 而且迎风位置的叶片对于风力利用不够充分。[0003] 经过检索发现以下相关专利文献:[0004] 一种利用自然界中的风的万向风动发电机(CN202073714U),它由主阻风片、副阻 风片、风机轴、轴承、轴承座、限位伸缩拉杆、发电机等组成。风机轴通过轴承安装在轴承座 上并与发电机的轴硬连接或软连接,主阻风片安装在风机轴上,副阻风片安装在主阻风片 的前端并与主阻风片铰链式连接,限位伸缩拉杆安装在主阻风片和副阻风片上限制主阻风 片和副阻风片的张开时的角度和合拢时的角度。采用了结构简单、便于加工制造的万向风 动发电机后,实现了低风压起动,减少了风能发电机机在运转中的能量损失,提高了风能的 利用效率,是利用自然环境资源的绿色环保的高效率的风能发电机。[0005] 一种风轮发电机(CN102619695A),它包括发电机组、承载支架和与承载支架活动 连接的风轮,沿垂直方向至少设置有两组承载支架,可以设置多组,从而形成在垂直方向布 置多个风轮的结构形式,低位的风轮利用低层的风能进行发电,高位的风轮能避开地表建 筑及树木对风速的影响利用高层风能进行发电,使该发电机能将不同高度的风能都充分利 用,最大限度的提高了整体风能利用效率。其中的承载支架包括同心圆环形的承载圈梁和 以承载圈梁的圆点为中心呈放射状排列、并与承载圈梁相交的承载横梁。承载横梁和承载 圈梁形成框架支撑结构,其自身重量较轻,耗材少,且对风能的消耗也小。[0006] 一种风力发电机(CN102410142A),由风机和发电机组成,所述发电机包括定子、转 子、端盖、电刷、机座及轴承构成,所述定子包括机座、定子铁芯、线包绕组组成;所述转子包 括转子铁芯、转子磁极、滑环、风扇及转轴;通过轴承、机座及端盖将发电机的定子,转子连 接组装起来,使转子能在定子中旋转,通过滑环通入一定励磁电流,使转子成为一个旋转磁 场,定子线圈做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便 产生了电流,所述风机的叶片与发电机的轴相连,风机的前部装有漏斗形集风器,漏斗形集 风器通过支架与万向轮相连,万向轮固定在地面上。[0007] 经过对比,本专利申请与上述已公开的专利技术存在较大不同。发明内容[0008] 本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种设计科学、结构简单、结构 可靠、阻力小、能源利用率高的风力发电机叶轮。[0009] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:[0010] 一种风力发电机叶轮,其特征在于:包括叶轮主轴、支架、叶片组件以及特型轨道, 其具体结构为:所述支架由轴套及多支悬臂式支架组成,在轴套两端外壁均径向间隔均布 固装多支悬臂式支架,该轴套两端的多支悬臂式支架一一对应构成多组,本实施例附图所 示为在轴套外间隔均布固装有五组,每组悬臂式支架的端部均铰装有一叶片组件并带动叶 片组件绕叶轮主轴旋转;所述叶片组件一侧的叶轮主轴上安装用于控制叶片组件角度的特 型轨道。[0011] 而且,所述叶片组件包括叶片、叶片支架、叶片轴、曲柄以及滑块,叶片安装在叶片 支架上,叶片支架两端中部均制有轴套并通过该轴套铰装在叶片轴上,叶片轴两端均铰装 在对应的悬臂式支撑杆上;叶片轴的一端垂直固接有一曲柄,该曲柄的另一端固装有一滑 块,该滑块滑动嵌装在特型轨道所制的轨道槽内。[0012] 而且,所述叶片制为由两侧向中间倾斜的弧形面,叶片中部间隔制有多个过风孔。[0013] 而且,所述叶片由两侧的半叶片拼接构成,该两侧的半叶片分别安装有叶片预置开窗装置。[0014] 而且,所述特型轨道一侧安装有尾翼。[0015] 而且,所述尾翼安装有由电机控制的尾翼平放装置。[0016] 本发明的优点和积极效果是:[0017] I、本叶轮在叶片组件一侧安装用于控制叶片组件角度的特型轨道,在转动同时控 制叶片组件的方向,迎风叶片受力面积最大而不做工的叶片阻力最小,风轮在360度旋转 过程中叶片大约能获取将近250度以内大小不等的推力,是一种新型风动水动新装置,得 到最佳风力利用率。[0018] 2、本叶轮的叶片组件两侧的半叶片分别安装有叶片预置开窗装置,在遇到强台风 等情况会自动打开窗口泄压,保护风轮不被台风损坏。[0019] 3、小型风轮的导轨可安装尾翼,尾翼控制导轨使风轮能自动获取最佳风向,正常 运行中不用使用外部设备就可以自动调节迎风方向;大型风轮利用备用电机跟踪风向。[0020] 4、本叶轮结构简单、效率高、造价低廉、使用方便、便于安装、实用性强,而且应用 范围广,改变了过去固定叶片风能受力面积小,受阻面积相对大效率低等弊端,为风力发电 行业增添了一种高效率的风轮技术。附图说明[0021] 图I为本发明结构主视图;[0022] 图2为图I的仰视图;[0023] 图3为图2的仰视图;[0024] 图4为本发明叶轮部分的放大结构示意图;[0025] 图5为本发明中叶片组件的结构示意图;[0026] 图6为本发明的立体结构示意图。具体实施方式[0027] 下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性 的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。[0028] 一种风力发电机叶轮,包括叶轮主轴6、支架5、叶片组件4、特型轨道3、尾翼平放 装置2以及尾翼1,所述叶轮主轴上同轴套装支架,该支架具体结构包括轴套7和悬臂式支 架8,在轴套两端外壁均径向间隔均布固装多支悬臂式支架,该轴套两端的多支悬臂式支架 一一对应构成多组,本实施例附图所示为在轴套外间隔均布固装有五组,每组悬臂式支架 的端部均铰装有一叶片组件,支架带动叶片组件绕叶轮主轴旋转;[0029] 叶片组件一侧的叶轮主轴上安装用于控制叶片组件角度的特型轨道,该特型轨道 所制的轨道槽形状根据支架及叶片组件的尺寸及数量计算确定;[0030] 所述叶片组件包括叶片轴11、曲柄10、滑块9、叶片支架15、叶片13,叶片安装在叶 片支架上,叶片支架两端中部均制有轴套并通过该轴套铰装在叶片轴上,叶片轴两端均铰 装在对应的支撑杆上;叶片轴的一端垂直固接有一曲柄,该曲柄的另一端固装有一滑块,该 滑块滑动嵌装在特型轨道所制的轨道槽内,从而在转动同时控制叶片组件的方向。[0031] 为了有效利用风力,如附图所示,叶片制为由两侧向中间倾斜的兜风弧形面,叶片 中部间隔制有多个过风孔12防止叶片抖动,本实施例中所示为间隔均布的五个过风孔。[0032] 为了避免遇到过强风力损坏,所述叶片由两侧的半叶片拼接构成,该两侧的半叶 片分别安装有叶片预置开窗装置,当风力过大时控制所述两侧的半叶片摆转打开泄压,有 效避免强风损坏叶片。[0033]为了控制所述特型轨道的角度,特型轨道一侧安装有尾翼,对于小型叶轮利用风 力推动尾翼即可带动特性轨道摆转到最佳的迎风角度,对于较大的叶轮也可由电机驱动特 性轨道的摆转角度进行风向追踪;[0034] 为了避免过强风力损坏尾翼,所述尾翼安装有尾翼平放装置,遇有强台风时放平 尾翼利用备用电动机将导轨顺时针旋转90度即可避风。[0035] 电控部分为现有技术,故未对其进行详细说明。本发明的具体工作原理为:[0036] 在风轮整体旋转时,叶片随导轨沿圆周不同位置改变角度,导轨走向为风轮获得 最佳风力而设计,圆周运动时,逆风运动的不做功耗能叶片的平面与风向平行,使其受到风 阻最小。顺风转动的做功叶片受力面一直保持与风向垂直,使其能获取最大风力,做到最佳 换向。在180度迎风面上,逆风运动的叶片在迎风转动时就已经开始与风向有一定倾角,受 侧风作用叶片开始受推力作用转动,叶片为风斗型设计能在顺风运动区域(大约150度)保 持受力面与风向垂直,能获取最大风力。

Claims (6)

1. 一种风力发电机叶轮,其特征在于:包括叶轮主轴、支架、叶片组件以及特型轨道,其具体结构为:所述支架由轴套及多支悬臂式支架组成,在轴套两端外壁均径向间隔均布固装多支悬臂式支架,该轴套两端的多支悬臂式支架一一对应构成多组,每组悬臂式支架的端部均铰装有一叶片组件并带动叶片组件绕叶轮主轴旋转;所述叶片组件一侧的叶轮主轴上安装用于控制叶片组件角度的特型轨道。
2.根据权利要求I所述的风力发电机叶轮,其特征在于:所述叶片组件包括叶片、叶片支架、叶片轴、曲柄以及滑块,叶片安装在叶片支架上,叶片支架两端中部均制有轴套并通过该轴套铰装在叶片轴上,叶片轴两端均铰装在对应的悬臂式支撑杆上;叶片轴的一端垂直固接有一曲柄,该曲柄的另一端固装有一滑块,该滑块滑动嵌装在特型轨道所制的轨道槽内。
3.根据权利要求2所述的风力发电机叶轮,其特征在于:所述叶片制为由两侧向中间倾斜的弧形面,叶片中部间隔制有多个过风孔。
4.根据权利要求2所述的风力发电机叶轮,其特征在于:所述叶片由两侧的半叶片拼接构成,该两侧的半叶片分别安装有叶片预置开窗装置。
5.根据权利要求I所述的风力发电机叶轮,其特征在于:所述特型轨道一侧安装有尾翼。
6.根据权利要求5所述的风力发电机叶轮,其特征在于:所述尾翼安装有由电机控制的尾翼平放装置。
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Cited By (5)

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PB01 Publication
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