CN104405595A - 一种风力机筒状多叶片风轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力机筒状多叶片风轮，包括端面板、支撑板和弧形叶片，其中所述弧形叶片由叶片安装弧和叶片迎风弧构成，该叶片与端面板以及支撑板均匀分布，叶片外缘和端面板及支撑板外圆同角度相切，本发明的风轮可以压缩风轮的空间占位，安全性高，降低了间接成本，使风力发电直接用于民居和商用及市政建设市场，可以使得风力发电走向小型化、城镇化。

Description

一种风力机筒状多叶片风轮

技术领域

本发明涉及一种筒状多叶片风轮，属于风机领域。

背景技术

国内外风力发电市场没有筒状多叶片风轮产品。现有升力及阻力型叶片在使用上注重少叶，通常在3--5个、臂长通常在半径1米以上，主要突出扭矩力的力学特性。其中叶片支撑架体为径向空间占位的主要备件，使用的材料坚固，且工艺精良，启动风速多在2.5m/s以上。由此可见，现有技术的风轮存在空间占位大，安全性低，成本高，且在民居和商用及市政建设市场无法普及的问题。

发明内容

本发明针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种压缩或固定直径空间占位，尽量或适度使用向心风叶宽度以达到突出风阻面积换取动能来源的全新风叶体。

为实现本发明的上述目的，采取如下技术方案：

一种风力机筒状多叶片风轮，包括端面板、支撑板和弧形叶片。其中所述弧形叶片由叶片安装弧和叶片迎风弧构成，该叶片与端面板及支撑板均匀分布，叶片外缘和端面板及支撑板外圆同角度相切。

所述端面板、支撑板和弧形叶片采用铝基复合材料。

所述铝基复合材料是利用铝先形成龙骨基架，再喷涂芳纶纤维和碳纤维提高风轮整体刚度和抗拉力及抗腐性能。

內缘可根据风阻面积的要求向内延展叶片宽度，即叶片使用不同宽度。

叶片数量为24片以上。

安装弧与迎风弧夹角为180-120度。

迎风弧弧长为安装弧弧长的1--3倍。

风轮风阻面积为发电机额定风阻面积的1.5-2倍；

叶片的安装弧长为50-80毫米；

端面板和支撑板弧形开槽可以做不等分处理，以增加旋转离心力的推动。

本发明具有如下的有益效果：

1、固定或限制风轮扫掠面积是忽视扭矩力，人为压缩空间占位，安全性高，降低间接成本，使风力发电直接用于民居和商用及市政建设市场，可以使得风力发电走向小型化、城镇化；可以快速切分强劲风力化解风力机整体风力破坏力。超大使用风阻面积不仅可以解决微风启动的集中耗能问题；同时获取足够的风力转换能量。

2、筒状多叶片风轮结构严谨、受力均衡；在风力推动下，叶片只产生向心力，不会发生离心作用下的结构破损。

3、高新材料的两次涂层工艺弥补了铝料的全部缺陷；风轮整体单位比重实现轻型化，工艺简单、造价低廉。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1筒状风轮端面板；2筒状风轮支撑板，3叶片安装弧，4叶片迎风弧。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图说明本发明的风机。

如图1所示，一种风力机筒状多叶片风轮，包括筒状风轮端面板1、筒状风轮支撑板2和以及弧形叶片，其中弧形叶片由叶片安装弧3和叶片迎风弧4构成，该孤形叶片与端面板以及支撑板均匀分布，叶片外缘和端面板及支撑板外圆同角度相切。即在板面直径等分线上设定安装弧弦长，从外圆相切点向内切出弧形槽开口为叶片安装弧插口。以端面板和支撑板与叶片插接部为准，把迎风弧切成锥形开口，躲开板面，让迎风弧板面叶片向里延伸。将叶片复合板压型成120-180度夹角板件，再分别加工安装弧和迎风弧。叶片插接后将端面板和支撑板的槽口封住，防止叶片向外脱离，使轮体结构紧固。该弧形开口槽和叶片安装弧插接。

其中，端面板、支撑板和弧形叶片采用铝基复合材料，铝基复合材料是利用铝先形成龙骨基架，再喷涂芳纶纤维和碳纤维提高风轮整体刚度和抗拉力及抗腐性能，內缘可根据风阻面积的要求向内延展叶片宽度，即叶片使用不同宽度。叶片数量为24片以上。安装弧与迎风弧夹角为180-120度。迎风弧弧长为安装弧弧长的1--3倍。风轮风阻面积为发电机额定风阻面积的1.5-2倍，叶片的安装弧长为50-80毫米，端面板和支撑板弧形开槽可以做不等分处理，以增加旋转离心力的推动。

采用本发明的上述方式可以限制筒状多叶片风轮直径，灵活掌握叶片宽度，用简身长度作为配套风阻面积的扩展空间。此外筒状多叶片风轮可以垂直、倾斜或横卧使用。用端面板和支撑板替代叶片支撑架构。叶片为双弧连接一体成型体。端面板和支撑板定弧定向开槽与同弧叶片插接。轻质薄型铝板只做风轮叶片基质，其整体刚度和抗拉性能及抗腐蚀性能通过两次涂层得到补强。

本发明的筒状多叶片风轮的结构减少了支撑部件；直径空间占位减少50％以上；由于多叶片的风力切分作用，风轮启动动力均衡，启动风速明显降低。任何方向来风均能转化为旋转动力。筒状多叶片风轮的轴向风力，贯通两次，前后瞬间作用于风轮体。因此，风能利用率较高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种风力机筒状多叶片风轮，包括端面板、支撑板和弧形叶片，其中所述弧形叶片由叶片安装弧和叶片迎风弧构成，该叶片与端面板以及支撑板均匀分布，叶片外缘和端面板及支撑板外圆同角度相切。 

2.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述端面板、支撑板和弧形叶片采用铝基复合材料。 

3.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述铝基复合材料是利用铝先形成龙骨基架，再喷涂芳纶纤维和碳纤维提高风轮整体刚度和抗拉力及抗腐性能。 

4.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述叶片使用不同宽度。 

5.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述叶片数量为24片以上。 

6.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述安装弧与迎风弧夹角为180-120度。 

7.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述迎风弧弧长为安装弧弧长的1--3倍。 

8.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述风轮风阻面积为发电机额定风阻面积的1.5-2倍。

9.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述叶片的安装弧长为50-80毫米。

10.根据权利要求1所述的风力机筒状多叶片风轮，其中所述端面板和支撑板弧形开槽做不等分处理，以增加旋转离心力的推动。