CN103742365A - S 型风轮 - Google Patents

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宋贤杰
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吴聪萍
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Abstract

本发明公开了一种S型风轮，包括风机叶片、螺柱，中心轴套、中心轴和发电机，所述中心轴固装在发电机上，所述中心轴套固设在中心轴上，该中心轴套上设置开孔，该开孔内设置内螺纹，所述螺柱的一端设置于内螺纹相对应的外螺纹，所述螺柱一端通过螺纹固装在中心轴套上，所述螺柱的另一端与风机叶片固定连接。通过在中心轴上设置中心轴套，并通过螺柱将风机叶片和中心轴连接，中心轴套做成螺纹孔与螺杆旋合，通过螺杆与中心轴将螺杆固定。因中心轴套可180度旋转，因此弥补了叶片上孔位的偏差，降低了安装难度，提高了安装的成功率，从而达到了降低安装成本的目的。

Description

S 型风轮
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，具体地，涉及一种S 型风轮。
背景技术
目前，随着能源危机与环境恶化等因素的影响，人们对于风能，太阳能等可再生清洁能源给予了巨大的关注，并取得了较大的成果和广泛地应用，尤其是太阳能和风能相结合的互补系统的应用，克服了天气阴晴不定和风速多变等不良因素而导致的工作不稳定性。 目前风光互补系统广泛应用在小区道路、工业园区、旅游风景区、公园、庭院绿化带、广场、步行街、健身休闲广场等场所。垂直轴风力发电机已面世多年，其具有风能利用率高，启动风速低，噪音低的特点。垂直轴风力发电机风轮一般分两类：S 型风轮和H 型风轮。S 型风轮低风速启动性能好，但风能效率低；H 型风轮风能效率高，但低风速时又不易启动。采用S 型风轮和H 型风轮混合设计的优势互补方式，其结构比较复杂，安装不方便，安装成本较高。
公开号为CN 102141009 A专利中公开了一种风光互补风机。包括风机叶片（1）、中心轴（2）、太阳能薄膜电池板（3）、发电机（5），其中中心轴（2）与发电机（5）的输出轴连接，风机叶片（1）装设在中心轴（2）上，其中风机叶片（1）上装设有太阳能薄膜电池板（3）。具有微风启动，全方向受风，能量转换效率高的特点。本发明重量轻, 且安全性能高，成本低廉。本发明可以微风启动，弱光发电，抗风能力强，绿色环保，是一种设计巧妙，性能优良，造型美观，方便实用的风光互补风机。
该技术方案存在以下缺陷：支撑杆制作麻烦，且成本较高。呈S形的金属丝端部设有安装孔，连接件通过安装孔与叶片固定连接。此时安装孔与叶片上的孔同轴度难以保证，此安装也较麻烦。②金属丝与叶片的接触面积小，使得在风较大时，叶片局部受力较大，易导致其因内应力较大而被破坏。并且金属丝在风大的时候易弯曲，导致整个风机的刚度减小。现有的的风轮装配，装配作业时间长，装配时孔的位置较难确定，装配起来比较困难，而且成功率不高，工人成本较高。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种S 型风轮，以实现降低安装成本的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种S 型风轮，包括风机叶片、螺柱，中心轴套、中心轴和发电机，所述中心轴固装在发电机上，所述中心轴套固设在中心轴上，该中心轴套上设置开孔，该开孔内设置内螺纹，所述螺柱的一端设置于内螺纹相对应的外螺纹，所述螺柱一端通过螺纹固装在中心轴套上，所述螺柱的另一端与风机叶片固定连接。
进一步的，所述中心轴的顶端设置风速仪，且螺柱采用伸缩住，所述螺柱上还设置调节螺柱伸缩的步进电机，所述步进电机接收单片机的控制信号，该单片机的输入端与风速仪电连接。 
进一步的，所述风速仪和单片机间串联放大电路。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，通过在中心轴上设置中心轴套，并通过螺柱将风机叶片和中心轴连接，中心轴套做成螺纹孔与螺杆旋合，通过螺杆与中心轴将螺杆固定。因中心轴套可180度旋转，因此弥补了叶片上孔位的偏差，降低了安装难度，提高了安装的成功率，从而达到了降低安装成本的目的。而通过将螺柱设置为可伸缩的，并通过单片机根据风速进行调节，从而调节风机叶片的开口度，提高了风能的利用效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的S 型风轮的结构示意图；
图2为图1所示的S 型风轮中中心轴套的放大示意图；
图3为本发明实施例所述的放大电路的电子电路图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-风机叶片；2-螺柱；3-中心轴；4-中心轴套；5-叶片外侧孔；6-叶片内侧孔；7-开孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示，一种S 型风轮，包括风机叶片1、螺柱2，中心轴套4、中心轴3和发电机，中心轴3固装在发电机上，中心轴套4固设在中心轴3上，该中心轴套4上设置开孔7，该开孔7内设置内螺纹，螺柱2的一端设置于内螺纹相对应的外螺纹，螺柱2一端通过螺纹固装在中心轴套4上，螺柱2的另一端与风机叶片1固定连接。
其中，中心轴3的顶端设置风速仪，且螺柱2采用伸缩住，螺柱2上还设置调节螺柱2伸缩的步进电机，步进电机接收单片机的控制信号，该单片机的输入端与风速仪电连接。风速仪和单片机间串联放大电路。风速仪安装有多个，从而能够准备的测量各个方向的风速。 单片机根据风速从而判定风机叶片的开口大小和方向。
放大电路如图3所示，包括运放器A1、运放器A2、三极管T1和三极管T2，三极管T1的基极通过二极管D1和二极管D2连接在直流电源Vs上，二极管D1的阳极连接在三极管T1的基极上，二极管D1的阴极连接在直流电源Vs的正极，二极管D2的阴极连接在三极管T1的基极上，二极管D2的阳极连接在直流电源Vs的负极，三极管T1的基极上串联电阻R1，三极管T1的集电极和三极管T2的集电极间串联电阻R3和电阻R4，电阻R2与电阻R3和电阻R4组成的串联电路并联，三极管T2的基极通过二极管D3和二极管D4连接在直流电源Vs上，二极管D3的阳极连接在三极管T2的基极上，二极管D3的阴极连接在直流电源Vs的正极，二极管D4的阴极连接在三极管T2的基极上，二极管D4的阳极连接在直流电源Vs的负极，三极管T2的基极上串联电阻R6，三极管T1的发射极与运放器A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与运放器A1的输出端串联电阻R3，运放器A1的同相输入端与运放器A2的同相输入端连接，运放器A1的反相输入端与运放器A2的反相输入端间串联电阻R7和电阻R8，运放器A2的输出端和三级管T2的集电极间串联电阻R5。
S 型风轮具体安装过程如下：
在中心轴套4上制作好螺纹开孔，同时保证两片风机叶片1中间部分的叶片内侧孔6已制作好，叶片外侧孔5未制作。
将中心轴套4套在中心轴3上的顶部和底部，并通过螺柱2和螺母将风机叶片1装配到中心轴3上。调制螺母拧紧。
调整中心轴套4位置和角度，将工装螺柱（比实际用螺柱短些）通过叶片内侧孔6与中心轴套4连接，再转动工装螺柱与叶片外侧接触并划线。等所有叶片外侧孔外侧孔5位置线划好，取出风机叶片并在划线位置打孔。
将打好孔的风机叶片通过螺柱，螺母，中心轴套装配。调整螺母位置达图样尺寸并拧紧。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种S 型风轮，其特征在于，包括风机叶片、螺柱，中心轴套、中心轴和发电机，所述中心轴固装在发电机上，所述中心轴套固设在中心轴上，该中心轴套上设置开孔，该开孔内设置内螺纹，所述螺柱的一端设置于内螺纹相对应的外螺纹，所述螺柱一端通过螺纹固装在中心轴套上，所述螺柱的另一端与风机叶片固定连接。
2.根据权利要求1所述的S 型风轮，其特征在于，所述中心轴的顶端设置风速仪，且螺柱采用伸缩住，所述螺柱上还设置调节螺柱伸缩的步进电机，所述步进电机接收单片机的控制信号，该单片机的输入端与风速仪电连接。
3.根据权利要求1所述的S 型风轮，其特征在于，所述风速仪和单片机间串联放大电路。
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