CN109723604B - 一种风轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风轮，包括风轮框和风轮叶片，所述风轮框包括风轮框上盖和风轮框下盖，且所述风轮框上盖和风轮框下盖的轴线处均设置有与其分别对应的第一中空孔和第二中空孔，与所述第一中空孔和第二中空孔均配合设置有安装件，所述安装件一侧下凹形成弧形部，两个所述安装件安装在所述风轮框上盖和风轮框下盖上后相对固定，利用弧形部构成一位于风轮内的固定区域，所述固定区域内活动固定有一风轮轴，所述风轮轴两端为锥形尖端，且分别抵靠在两个所述弧形部内，本发明目的在于提供一种风轮，改进原有风轮结构，且利用一风轮轴两端抵靠在安装件上，同时将风轮轴两端设置成锥形，相对的减少风轮在应用时收到的阻力作用，提高使用精度。

Description

一种风轮

技术领域

本发明涉及风轮测量领域，尤其涉及一种风轮。

背景技术

风轮是指在电力学、能源学中，风轮是指将风能转化为机械能的风力机部件。由叶片和轮毂组成。流体在遇到与流向呈一定角度的阻挡面时，其动压能会在阻挡面上形成一个和流体流动方向呈一定角度的力。将一组与流向呈一定角度的叶片固定在一个转轴上形成一个涡轮(旋翼，风轮)时，在流体作用下涡轮将获得一个转动力矩并发生旋转。

现有风轮的旋转，由于受到结构和材料的影响，在低风速的情况下很难启动旋转，风速要高速才能启动，在低速条件下，就无法测量测量不到或测量精度低准，另一种是在风轮里，添加两颗轴承，这样可以使风轮在低风速上进行转动，但是轴承的价格过于昂贵，中小微企业很难负担起该成本。

因此，针对上述问题，急需解决方案。

发明内容

本发明目的在于提供一种风轮，在于改进原有风轮结构，即节省了轴承的使用，且利用一风轮轴两端抵靠在安装件上，同时将风轮轴两端设置成锥形，相对的减少风轮在应用时收到的阻力作用，提高使用精度，使本发明保持低成本应用中，同时能保证测量精度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案有：

一种风轮，包括风轮框和风轮叶片，所述风轮框可拆卸的夹持固定所述风轮叶片，所述风轮框包括风轮框上盖和风轮框下盖，且所述风轮框上盖和风轮框下盖的轴线处均设置有与其分别对应的第一中空孔和第二中空孔，与所述第一中空孔和第二中空孔均配合设置有安装件，所述安装件一侧下凹形成弧形部，两个所述安装件安装在所述风轮框上盖和风轮框下盖上后相对固定，利用弧形部构成一位于风轮内的固定区域，所述固定区域内活动固定有一风轮轴，所述风轮轴两端为锥形尖端，且分别抵靠在两个所述弧形部内。

进一步的，所述弧形部底端下凹形成V形锥槽，所述V形锥槽底部具有一球冠状的接触区域，所述风轮轴的锥形尖端指向所述接触区域，并与所述接触区域抵靠。

进一步的，所述第一中空孔外周具有环槽，所述第二中空孔外周具有环块，所述风轮叶片具有内设置有圆柱形轮毂，所述圆柱形轮毂内部中空且朝下的开口，所述开口处具有向外的台阶，所述环槽通过圆柱形轮毂安装所述风轮框上盖，所述环块嵌入所述台阶内安装所述风轮框下盖，使所述风轮框上盖和风轮框下盖夹持所述风轮叶片固定。

进一步的，所述风轮框上盖和风轮框下盖上均设有多根连杆，所述环槽与所述风轮框上盖周壁或所述环块与所述风轮框下盖周壁间隔并通过所述连杆连接固定，且多根所述连杆于间隔处呈圆环状等角度连接固定。

进一步的，所述连杆设有三根，且相邻所述连杆呈120°角布置。

进一步的，所述安装件包括分别与所述风轮框上盖和风轮框下盖对应配合安装风轮的第一固定件和第二固定件，所述环槽内周壁上具有向内突出的凸出块，并将所述第一中空孔围成一正多边形状，所述第一固定件侧壁具有匹配所述第一中空孔的切面，所述第一固定件与所述第一中空孔的截面相配合，所述第二固定件截面形状与所述第二中空孔的形状相配合。

进一步的，所述风轮轴上具有套设在风轮轴主轴上的凸环，所述凸环内径大小与所述圆柱形轮毂的中空区域内径大小相当，且所述凸环靠近所述风轮轴上方固定，所述圆柱形轮毂上方设有一通孔，所述风轮轴上方穿过所述通孔抵靠在位于第一固定件的接触区域上，同时，所述凸环紧靠在所述圆柱形轮毂上方内侧。

进一步的，所述风轮叶片包括多个风叶，所述风叶呈环状等角度的固定在所述圆柱形轮毂的外周上。

进一步的，所述风轮框下盖上沿具有扣沿和与扣沿组合使用的扣槽，所述风轮框上盖下沿设有扣爪，所述扣槽与扣爪对应扣接使所述风轮框下盖和风轮框上盖相对连接固定。

进一步的，该风轮由聚甲醛树脂材料制成，且所述风轮轴由不锈钢制成。

本发明的一种风轮，其有益效果在于：

1、本发明将所述风轮轴两端构造为锥形尖端，且设置安装件，在安装件上设置弧形部，使风轮轴抵靠在弧形部时，由于锥形尖端结构，为点接触形式，使风轮轴相当于完全置空状态转动，其运行时的阻力相对的减小，从而具有与原有具有轴承设计的风轮相当的精度，且原有轴承设计的风轮中的轴承也是为了减少风轮轴转动阻力。

2、且在弧形部底端形成V形锥槽，V形锥槽与风轮轴的锥形尖端相匹配，限制了风轮轴的位置，有效解决的风轮轴运行错位的问题，且所述风轮轴的锥形尖端指向所述接触区域，并与所述接触区域抵靠，使所述风轮轴的锥形尖端侧面也不与V形锥槽贴触，在定位的同时避免贴触产生摩擦力的影响。

3、且风轮框上盖和风轮框下盖采用连杆固定，连杆相互间隔，且风轮框侧向通透，减少了侧面风的阻挡，在起到固定作用的同时也具有稳定风轮框整体结构的作用。

4、本发明的风轮采用坚硬的聚甲醛树脂材料制成，相对于普通塑料更加耐用，且采用高硬度的材料使风轮轴的锥形尖端足够锋利，更好的减少摩擦力的影响。

5、本发明相对于传统的风轮，较少的轴承的使用，且组装方便，节省成本。

附图说明

图1为风轮的爆炸图；

图2为第一固定件剖视图；

图3为第二固定件剖视图；

图4为风轮叶片剖视图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的一种风轮

如图1至图3所示,一种风轮，包括风轮框和风轮叶片1，所述风轮框可拆卸的夹持固定所述风轮叶片1，所述风轮框包括风轮框上盖2和风轮框下盖3，且所述风轮框上盖2和风轮框下盖3的轴线处均设置有与其分别对应的第一中空孔21和第二中空孔31，与所述第一中空孔21和第二中空孔31均配合设置有安装件，所述安装件一侧下凹形成弧形部10，两个所述安装件安装在所述风轮框上盖2和风轮框下盖3上后相对固定，利用弧形部10构成一位于风轮内的固定区域(未示出)，所述固定区域(未示出)内活动固定有一风轮轴4，所述风轮轴4两端为锥形尖端41，且分别抵靠在两个所述弧形部10内。

当风轮轴4安装在风轮上后，其两端的锥形尖端41分别与两个安装件的弧形部10抵靠，是风轮轴4与安装件的接触为点接触，在风轮轴4转动的过程中，减少了摩擦力的作用，摩擦力的减小，相当于风轮的启动阈值降低，使得风轮可在低风速下进行转动，相对于原有的利用轴承减少摩擦力，减少了轴承的使用，更加节省成本。

如图2至图3所示,为了限定风轮轴4的转动位置，所述弧形部10底端下凹形成V形锥槽101，所述风轮轴4的锥形尖端41置于所述V形锥槽101内，通过V形锥槽101限制风轮轴4的转动位置，防止风轮轴4偏移正常转动位置，而影响测量精度，所述V形锥槽 101底部具有一球冠状的接触区域102，所述风轮轴4的锥形尖端41指向所述接触区域102，并与所述接触区域102抵靠，相当于提升了风轮轴4的转动位置，且球冠状的接触区域102 保证风轮轴4的锥形尖端41始终保持与安装件为点接触，避免V形锥槽101内壁与锥形尖端41贴触，使风轮轴4在转动过程中产生摩擦力，而影响测量精度。

如图1所示.所述第一中空孔21外周具有环槽23，所述第二中空孔31外周具有环块33，所述风轮叶片1具有内设置有圆柱形轮毂12，所述圆柱形轮毂12内部中空且朝下的开口，所述开口处具有向外的台阶121，所述环槽23通过圆柱形轮毂12安装所述风轮框上盖2，所述环块33嵌入所述台阶121内安装所述风轮框下盖3，使所述风轮框上盖2和风轮框下盖3夹持所述风轮叶片1固定，满足本发明的应用需要，可以保证在设计圆柱形轮毂12 时上方为盖合封口结构，而作为所述风轮轴4的固定转动位置。

为了进一步减少外力对测量精度的影响，如图1所示,所述风轮框上盖2和风轮框下盖3上均设有多根连杆9，所述环槽23与所述风轮框上盖2周壁或所述环块33与所述风轮框下盖3周壁间隔并通过所述连杆9连接固定，且多根所述连杆9于间隔处呈圆环状等角度连接固定，使所述风轮框上盖2和风轮框下盖3在结合安装后，所述连杆9所在的环形区域局部通透，减少侧面风的阻挡，同时所述连杆9由风轮框上盖2和风轮框下盖3的轴心呈放射状布置，利用三角形的稳定性的原理，具有稳固风轮框的作用。

所述连杆9设有三根，且相邻所述连杆9呈120°角布置，使连杆9布置呈人字形结构，相对于设置大于三根的所述连杆9，更节省材料，且具有与前述结构相当的稳固效果，且连杆9的等角度布置，保证风轮框上盖2或风轮框下盖3的重心或中心保持在轴线上。

如图1所示,所述安装件包括分别与所述风轮框上盖2和风轮框下盖3对应配合安装风轮的第一固定件22和第二固定件32，第一固定件22与第二固定件32用于将风轮轴4与风轮叶片1固定在同一轴线上，所述环槽23内周壁上具有向内突出的凸出块24，并将所述第一中空孔21围成一正多边形状，所述第一固定件22侧壁具有匹配所述第一中空孔21的切面25，所述第一固定件22与所述第一中空孔21的截面相配合，使得所述第一固定件22在安装在第一中空孔21后不可转动，作为风轮维护的开启侧，所述第二固定件32截面形状与所述第二中空孔31的形状相配合，所述第二固定件32在安装在第二中空孔31后通过胶水粘接第二固定件32边沿，使其保持固定在第二中空孔31内，不可取出，作为一种优选的实施例，参阅图1,于所述第二中空孔31与第二固定件32均呈圆筒状，为了防止风轮轴 4转动时带动第二固定件32旋转，而影响风轮结构稳定，且将第二固定件32永久固定，促使第一固定件22所在侧边为开启侧或者维护侧，避免第一固定件22和第二固定件32两侧被频繁开启，而影响风轮轴4的初始平衡位置，导致风轮在后续使用中产生误差。

如图1所示，所述风轮轴4上具有套设在风轮轴4主轴上的凸环，所述凸环内径大小与所述圆柱形轮毂12的中空区域内径大小相当，进一步限定风轮轴4的位置，防止风轮轴 4在转动时晃动，且所述凸环靠近所述风轮轴4上方固定，通过所述凸环限定风轮轴4的安装位置，且所述圆柱形轮毂12上方设有一通孔122，所述风轮轴4上方穿过所述通孔122 抵靠在位于第一固定件22的接触区域102上，同时，所述凸环紧靠在所述圆柱形轮毂12 上方内侧，使凸环位置即为所述风轮轴4的可伸出所述圆柱形轮毂12的长度。

如图1或图4所示,所述风轮叶片1包括多个风叶11，所述风叶11呈环状等角度的固定在所述圆柱形轮毂12的外周上，满足设计需要，等间距设置保证风轮叶片1的重心与中心重合。

优选的，所述风叶11采用7片分度，且所述风叶11表面抛光及进行等离子处理等，保持所述风叶11表面光滑，避免风叶11表面滞留附着物，影响风轮测量精度。

为了使风轮框下盖3与风轮框上盖2稳定固定，如图1所示,所述风轮框下盖3上沿具有扣沿34和与扣沿34组合使用的扣槽35，所述风轮框上盖2下沿设有扣爪(未示出)，所述扣槽35与扣爪(未示出)对应扣接使所述风轮框下盖3和风轮框上盖2相对连接固定。

该风轮由聚甲醛树脂材料制成，相对于普通的塑料更加耐磨，提高使用寿命，且所述风轮轴4由不锈钢制成，利用高质量和硬度的不锈钢制成风轮轴4提高风轮运行时的稳定性。

作为本发明的一种优选的实施例，本发明的一种风轮，在组装时，首先将第一固定件 22装入风轮框上盖2的第一中空孔21内，然后装入风轮叶片1，此时风轮轴4已同步安装在风轮叶片1的圆柱形轮毂12内，转动风轮叶片1，再安装风轮框下盖3，再转动风轮，使第二固定件32自由落入风轮框下盖3的第二中空孔31内，再通过胶水粘接第二固定件 32边沿固定，完成安装。

本发明的一种风轮，将所述风轮轴4两端构造为锥形尖端41，且设置安装件，在安装件上设置弧形部10，使风轮轴4抵靠在弧形部10时，由于锥形尖端41结构，为点接触形式，使风轮轴4相当于完全置空状态转动，其运行时的阻力相对的减小，从而具有与原有具有轴承设计的风轮相当的精度，且原有轴承设计的风轮中的轴承也是为了减少风轮轴4 转动阻力；且在弧形部10底端形成V形锥槽101，V形锥槽101与风轮轴4的锥形尖端41 相匹配，限制了风轮轴4的位置，有效解决的风轮轴4运行错位的问题，且所述风轮轴4 的锥形尖端41指向所述接触区域102，并与所述接触区域102抵靠，使所述风轮轴4的锥形尖端41侧面也不与V形锥槽101贴触，在定位的同时避免贴触产生摩擦力的影响；且风轮框上盖2和风轮框下盖3采用连杆9固定，连杆9相互间隔，且风轮框侧向通透，减少了侧面风的阻挡，在起到固定作用的同时也具有稳定风轮框整体结构的作用；本发明的风轮采用坚硬的聚甲醛树脂材料制成，相对于普通塑料更加耐用，且采用高硬度的材料使风轮轴4的锥形尖端41足够锋利，更好的减少摩擦力的影响；本发明相对于传统的风轮，较少的轴承的使用，且组装方便，节省成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种风轮，包括风轮框和风轮叶片，所述风轮框可拆卸的夹持固定所述风轮叶片，其特征在于，

所述风轮框包括风轮框上盖和风轮框下盖，且所述风轮框上盖和风轮框下盖的轴线处均设置有与其分别对应的第一中空孔和第二中空孔，与所述第一中空孔和第二中空孔均配合设置有安装件，所述安装件一侧下凹形成弧形部，两个所述安装件安装在所述风轮框上盖和风轮框下盖上后相对固定，利用弧形部构成一位于风轮内的固定区域，所述固定区域内活动固定有一风轮轴，所述风轮轴两端为分别抵靠在两个所述弧形部内的锥形尖端，且所述风轮轴上具有套设在风轮轴上的凸环，所述风轮叶片上内具有圆柱形轮毂，所述凸环与所述圆柱形轮毂的中空区域内径大小相当；

其中，所述第一中空孔外周具有环槽，所述第二中空孔外周具有环块，所述安装件包括分别与所述风轮框上盖和风轮框下盖对应配合安装风轮的第一固定件和第二固定件，所述环槽内周壁上具有向内突出的凸出块，并将所述第一中空孔围成一正多边形状，所述第一固定件侧壁具有匹配所述第一中空孔的切面，所述第一固定件与所述第一中空孔的截面相配合，所述第二固定件截面形状与所述第二中空孔的形状相配合。

2.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，所述弧形部底端下凹形成V形锥槽，所述V形锥槽底部具有一球冠状的接触区域，所述风轮轴的锥形尖端指向所述接触区域，并与所述接触区域抵靠。

3.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，所述圆柱形轮毂内部中空且朝下的开口，所述开口处具有向外的台阶，所述环槽通过圆柱形轮毂安装所述风轮框上盖，所述环块嵌入所述台阶内安装所述风轮框下盖，使所述风轮框上盖和风轮框下盖夹持所述风轮叶片固定。

4.根据权利要求3所述的风轮，其特征在于，所述风轮框上盖和风轮框下盖上均设有多根连杆，所述环槽与所述风轮框上盖周壁或所述环块与所述风轮框下盖周壁间隔并通过所述连杆连接固定，且多根所述连杆于间隔处呈圆环状等角度连接固定。

5.根据权利要求4所述的风轮，其特征在于，所述连杆设有三根，且相邻所述连杆呈120°角布置。

6.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，所述凸环靠近所述风轮轴上方固定，所述圆柱形轮毂上方设有一通孔，所述风轮轴上方穿过所述通孔抵靠在位于第一固定件的接触区域上，同时，所述凸环紧靠在所述圆柱形轮毂上方内侧。

7.根据权利要求6所述的风轮，其特征在于，所述风轮叶片包括多个风叶，所述风叶呈环状等角度的固定在所述圆柱形轮毂的外周上。

8.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，所述风轮框下盖上沿具有扣沿和与扣沿组合使用的扣槽，所述风轮框上盖下沿设有扣爪，所述扣槽与扣爪对应扣接使所述风轮框下盖和风轮框上盖相对连接固定。

9.根据权利要求1至8任一项所述的风轮，其特征在于，该风轮由聚甲醛树脂材料制成，且所述风轮轴由不锈钢制成。

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