CN110296042A - 一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮 - Google Patents

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李文义
刘冬冬
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Abstract

一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，叶轮支架的中心具有轴套A，并于轴套A的径向上固定连接有多个悬壁式支架；两叶轮支架通过轴套A套装于叶轮主轴的两端，且两个叶轮支架中的悬壁式支架一一对应地设置，相对应的悬壁式支架的外端之间固定连接有限位板A，并于限位板A与轴套A之间固定连接有限位板B，且于限位板A和B之间形成叶片容纳空间；限位板B为一端向靠近轴套A方向延伸，另一端远离轴套A方向延伸设置的斜板；多个叶片分布于多个叶片容纳空间中，叶片的连接端通过叶片主轴可转动地连接于相对应的两个悬壁式支架之间，叶片的连接端和自由端分别与限位板B和限位板A之间限位配合。该叶轮能最大程度地利用风能，能有效提高发电效率。

Description

一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮
技术领域
本发明属于风力发电设备技术领，具体是一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮。
背景技术
风力发电可以将自然界的风能转化为电能，这个过程不会涉及燃料和辐射的问题，因而也不会产生环境污染和辐射的问题，是一种极具规模开发潜力的清洁可再生能源利用方式。风力发电多通过风力发电机来实现，风力发电机的原理是利用风力带动叶轮旋转，再通过增速机将旋转的速度进行提升来促使发电机发电。在风力发电过程中，叶片的形状结构直接影响风能的转换效率，进而会影响发电效率和总发电量。
目前市场上的风力发电机的叶片在使用过程中，其迎风面积并不能随着风向自动地进行调整，从而不能最大程度地利用风能，降低了发电效率。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，该叶轮能最大程度地利用风能，能有效提高发电效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，包括叶轮主轴、叶轮支架和多个叶片，叶轮支架的数量为两个，叶轮支架的中心具有与叶轮主轴端部配合的轴套A，并于轴套A的径向上相间隔地固定连接有多个悬壁式支架；
两个叶轮支架通过其各自中心的轴套A套装于叶轮主轴的两端外部，且两个叶轮支架中的悬壁式支架一一对应地设置，相对应的悬壁式支架的外端之间固定连接有限位板A，并于限位板A与轴套A之间的部分固定连接有限位板B，且于限位板A和限位板B之间形成叶片容纳空间；所述限位板B为一端向靠近轴套A方向延伸，另一端远离轴套A方向延伸设置的斜板；
多个叶片对应地设置于多个叶片容纳空间中，所述叶片的连接端靠近限位板B地设置，且叶片的连接端通过其中心的叶片主轴可转动地连接于相对应的两个悬壁式支架之间，叶片的连接端和自由端分别在转动过程中分别与限位板B和限位板A之间限位配合。
在该技术方案中，叶片的连接端铰接在叶片容纳空间的里端，其自由端与限位板A相配合，从而可以在处于迎风面时，叶片的自由端转动到限位板A处，并通过限位板A进行限位，此时，受风面积最大，叶轮转速最快，能够最大程度的利用风能进行发电；当处于逆风位置时，叶片的自由端顺着风向转动，并通过限位板B进和最大转动角度的限位，从而能将风阻降低到最小，以再次保证叶轮的高速转动。该叶轮能有效提高风力发电机的风能利用率，使风力发电机的发电效率得到显著提高。
作为一种优选，所述悬壁式支架的数量为5个，且均匀地分布于轴套A的周向上。
作为一种优选，所述叶片在连接端和自由端之间的部分为向一侧圆滑过渡突出的弧形段，叶片的自由端为平板式结构，叶片的连接端具有轴套B；所述叶片主轴插装于轴套B中。
作为一种优选，所述限位板B到轴套A和限位板A之间的距离相等。
作为一种优选，所述悬壁式支架的尺寸从靠近轴套A的一端到靠近限位板A的一端连续变窄。
附图说明
图1是本发明的一个角度的结构示意图；
图2是本发明的另一个角度的结构示意图；
图3是本发明中叶片的结构示意图。
图中：1、叶轮主轴，2、叶轮支架，3、叶片，4、轴套A，5、悬壁式支架，6、限位板A，7、限位板B，8、叶片容纳空间，9、叶片主轴，10、弧形段，11、轴套B。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，包括叶轮主轴1、叶轮支架2和多个叶片3，叶轮支架2的数量为两个，叶轮支架2的中心具有与叶轮主轴1端部配合的轴套A4，并于轴套A4的径向上相间隔地固定连接有多个悬壁式支架5；
两个叶轮支架2通过其各自中心的轴套A4套装于叶轮主轴1的两端外部，且两个叶轮支架2中的悬壁式支架5一一对应地设置，相对应的悬壁式支架5的外端之间固定连接有限位板A6，并于限位板A6与轴套A4之间的部分固定连接有限位板B7，且于限位板A6和限位板B7之间形成叶片容纳空间8；所述限位板B7为一端向靠近轴套A4方向延伸，另一端远离轴套A4方向延伸设置的斜板；
多个叶片3对应地设置于多个叶片容纳空间8中，所述叶片3的连接端靠近限位板B7地设置，且叶片3的连接端通过其中心的叶片主轴9可转动地连接于相对应的两个悬壁式支架5之间，叶片3的连接端和自由端分别在转动过程中分别与限位板B7和限位板A6之间限位配合。
作为一种优选，所述悬壁式支架5的数量为5个，且均匀地分布于轴套A4的周向上。
作为一种优选，所述叶片3在连接端和自由端之间的部分为向一侧圆滑过渡突出的弧形段10，叶片3的自由端为平板式结构，叶片3的连接端具有轴套B11；所述叶片主轴9插装于轴套B11中。
作为一种优选，所述限位板B7到轴套A4和限位板A6之间的距离相等。
作为一种优选，所述悬壁式支架5的尺寸从靠近轴套A4的一端到靠近限位板A6的一端连续变窄。
通过使叶片的连接端铰接在叶片容纳空间的里端，其自由端与限位板A相配合，从而可以在处于迎风面时，叶片的自由端转动到限位板A处，并通过限位板A进行限位，此时，受风面积最大，叶轮转速最快，能够最大程度的利用风能进行发电；当处于逆风面时，叶片的自由端顺着风向转动，并通过限位板B进和最大转动角度的限位，从而能将风阻降低到最小，以再次保证叶轮的高速转动。该叶轮能有效提高风力发电机的风能利用率，使风力发电机的发电效率得到显著提高。另外，该叶轮由于处于逆风面或处于迎面时均能具有较高的风能利用率，因而，在安装时不需要考虑安装地区的风向情况，有保证风能利用效率的前提下，还有效提高了安装的便利性。

Claims (5)

1.一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，包括叶轮主轴(1)、叶轮支架(2)和多个叶片(3)，其特征在于，叶轮支架(2)的数量为两个，叶轮支架(2)的中心具有与叶轮主轴(1)端部配合的轴套A(4)，并于轴套A(4)的径向上相间隔地固定连接有多个悬壁式支架(5)；
两个叶轮支架(2)通过其各自中心的轴套A(4)套装于叶轮主轴(1)的两端外部，且两个叶轮支架(2)中的悬壁式支架(5)一一对应地设置，相对应的悬壁式支架(5)的外端之间固定连接有限位板A(6)，并于限位板A(6)与轴套A(4)之间的部分固定连接有限位板B(7)，且于限位板A(6)和限位板B(7)之间形成叶片容纳空间(8)；所述限位板B(7)为一端向靠近轴套A(4)方向延伸，另一端远离轴套A(4)方向延伸设置的斜板；
多个叶片(3)对应地设置于多个叶片容纳空间(8)中，所述叶片(3)的连接端靠近限位板B(7)地设置，且叶片(3)的连接端通过其中心的叶片主轴(9)可转动地连接于相对应的两个悬壁式支架(5)之间，叶片(3)的连接端和自由端分别在转动过程中分别与限位板B(7)和限位板A(6)之间限位配合。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，其特征在于，所述悬壁式支架(5)的数量为5个，且均匀地分布于轴套A(4)的周向上。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，其特征在于，所述叶片(3)在连接端和自由端之间的部分为向一侧圆滑过渡突出的弧形段(10)，叶片(3)的自由端为平板式结构，叶片(3)的连接端具有轴套B(11)；所述叶片主轴(9)插装于轴套B(11)中。
4.根据权利要求3所述的一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，其特征在于，所述限位板B(7)到轴套A(4)和限位板A(6)之间的距离相等。
5.根据权利要求4所述的一种自动调节迎风面积的风力发电机叶轮，其特征在于，所述悬壁式支架(5)的尺寸从靠近轴套A(4)的一端到靠近限位板A(6)的一端连续变窄。
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