CN111287886A - 一种面积可变的v形垂直轴风力发电机叶片机构 - Google Patents

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Abstract

一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，它涉及一种风力发电机结构的改进，具体涉及一种垂直轴风力发电机叶片机构。数个框体固定架相互平行且分为上下层设置，框体固定架均套接在垂直主轴上，上下固定框架直接设置有数组叶片机构，传动齿轮固定设置在发电机的主轴上，传动齿轮与框架固定体的内圈相啮合，发电机的机体固定设置在底座上，垂直主轴垂直固定设置在底座上。本发明有益效果为：它具有生产、运输、制造成本低的优点，风转化效率高，在各种应用场所均可应用。

Description

一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构
技术领域
本发明涉及一种风力发电机结构的改进，具体涉及一种垂直轴风力发电机叶片机构。
背景技术
随着风力发电产业的发展，对叶片的要求越来越高。对叶片来讲，刚度也是一个十分重要的指标。研究表明，碳纤维（carbon fiber，简称CF）复合材料叶片刚度是玻璃钢复合叶片的两至三倍。虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料，但价格昂贵，影响了它在风力发电大范围应用。因此，全球各大复合材料公司正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究，以求降低成本。在风力发电机中叶片的设计直接影响风能的转换效率，直接影响其年发电量，是风能利用的重要一环。叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计，可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。
在风力发电机中叶片的设计直接影响风能的转换效率，直接影响其年发电量，是风能利用的重要一环。叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计，可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。目前国内的风力发电机风叶绝大部分为水平轴风力发电机，该类风机转化效率低，且生产、运输、制造成本高，应用场所局限性高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，它具有生产、运输、制造成本低的优点，风转化效率高，在各种应用场所均可应用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它由垂直主轴1、数个框体固定架2、叶片机构3、发电机4、传动齿轮5、底座6，数个框体固定架2相互平行且分为上下层设置，框体固定架2均套接在垂直主轴1上，上下固定框架直接设置有数组叶片机构3，传动齿轮5固定设置在发电机4的主轴上，传动齿轮5与框架固定体2的内圈相啮合，发电机4的机体固定设置在底座6上，垂直主轴1垂直固定设置在底座6上。
所述的框体固定架2包含内框21、外框22、连接框23，内框21和外框22均为圆环形，三根连接框23的中间相互固定连接，内框21和外框22分别固定连接在三根连接框23上。
所述的内框21为圆环形结构，内框21固定在连接框23的底部，内框21外边缘设有外齿结构211，外齿结构211与传动齿轮5相啮合。
所述的叶片机构3分别设置在对应的上下连接框23之间并分别与上下连接框23固定连接。
所述的叶片机构3为双板V 形结构，叶片机构3包含左叶片31、右叶片32、铰链33、角度控制板34、固定轴35，固定轴35的上下端分别固定连接在连接框23上，左叶片31和右叶片32呈V形通过铰链连接在固定轴35上，左叶片31和右叶片32之间设置有角度控制板34，角度控制板34为V形金属角度板，角度控制板34的角度设置为30。角度控制板34和铰链33可以控制左叶片31、右叶片32在稍加外力的情况下可以在30-120度之间自由变动。
所述的左叶片31和右叶片32结构相同，左叶片31和右叶片32包含金属框架311、金属压板312、防水布313，金属框架311上设置有铰链安装孔314、金属框架311和金属压板312上对应设置有防水布固定孔315，金属压板312将防水布313压制在金属框架311上。
本发明的工作原理：它通过铰链结构及角度控制板34控制左叶片31和右叶片32的张开与闭合角度，组成V形叶片的两片叶片在角度控制板34和铰链33的控制下，迎风则张开到最大角，通过铰链33限位，如果组成V形叶片的两个风叶都处于迎风状态，则V形叶片达到最大夹角120°，达到最大受风面；逆风时，两个风叶就处于最小张角，如果组成V形叶片的两个风叶都处于逆风状态，则V形叶片达到最小夹角30°以便减小风机阻力，该30的限位通过角度控制板34来实现，本发明可将多个叶片进行矩阵排列安装，满足不同发电量、不同通风量的需求。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它具有生产、运输、制造成本低的优点，风转化效率高，在各种应用场所均可应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是图1的B部放大图；
图4是本发明中左叶片31和右叶片32的结构示意图。
附图标记说明：垂直主轴1、数个框体固定架2、叶片机构3、发电机4、传动齿轮5、底座6、内框21、外框22、连接框23、外齿结构211、左叶片31、右叶片32、铰链33、角度控制板34、固定轴35、金属框架311、金属压板312、防水布313、铰链安装孔314、防水布固定孔315。
具体实施方式
参看图1-图4所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它由垂直主轴1、数个框体固定架2、叶片机构3、发电机4、传动齿轮5、底座6，数个框体固定架2相互平行且分为上下层设置，框体固定架2均套接在垂直主轴1上，上下固定框架直接设置有数组叶片机构3，传动齿轮5固定设置在发电机4的主轴上，传动齿轮5与框架固定体2的内圈相啮合，发电机4的机体固定设置在底座6上，垂直主轴1垂直固定设置在底座6上。
所述的框体固定架2包含内框21、外框22、连接框23，内框21和外框22均为圆环形，三根连接框23的中间相互固定连接，内框21和外框22分别固定连接在三根连接框23上。
所述的内框21为圆环形结构，内框21固定在连接框23的底部，内框21外边缘设有外齿结构211，外齿结构211与传动齿轮5相啮合。
所述的叶片机构3分别设置在对应的上下连接框23之间并分别与上下连接框23固定连接。
所述的叶片机构3为双板V 形结构，叶片机构3包含左叶片31、右叶片32、铰链33、角度控制板34、固定轴35，固定轴35的上下端分别固定连接在连接框23上，左叶片31和右叶片32呈V形通过铰链连接在固定轴35上，左叶片31和右叶片32之间设置有角度控制板34，角度控制板34为V形金属角度板，角度控制板34的角度设置为30。角度控制板34和铰链33可以控制左叶片31、右叶片32在稍加外力的情况下可以在30-120度之间自由变动。
所述的左叶片31和右叶片32结构相同，左叶片31和右叶片32包含金属框架311、金属压板312、防水布313，金属框架311上设置有铰链安装孔314、金属框架311和金属压板312上对应设置有防水布固定孔315，金属压板312将防水布313压制在金属框架311上。
本发明的工作原理：它通过铰链结构及角度控制板34控制左叶片31和右叶片32的张开与闭合角度，组成V形叶片的两片叶片在角度控制板34和铰链33的控制下，迎风则张开到最大角，通过铰链33限位，如果组成V形叶片的两个风叶都处于迎风状态，则V形叶片达到最大夹角120°，达到最大受风面；逆风时，两个风叶就处于最小张角，如果组成V形叶片的两个风叶都处于逆风状态，则V形叶片达到最小夹角30°以便减小风机阻力，该30的限位通过角度控制板34来实现，本发明可将多个叶片进行矩阵排列安装，满足不同发电量、不同通风量的需求。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它具有生产、运输、制造成本低的优点，风转化效率高，在各种应用场所均可应用。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，其特征在于：它由垂直主轴(1)、数个框体固定架(2)、叶片机构(3)、发电机(4)、传动齿轮(5)、底座(6)，数个框体固定架(2)相互平行且分为上下层设置，框体固定架(2)均套接在垂直主轴(1)上，上下固定框架直接设置有数组叶片机构(3)，传动齿轮(5)固定设置在发电机(4)的主轴上，传动齿轮(5)与框架固定体(2)的内圈相啮合，发电机(4)的机体固定设置在底座(6)上，垂直主轴(1)垂直固定设置在底座(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，其特征在于：所述的框体固定架(2)包含内框(21)、外框(22)、连接框(23)，内框(21)和外框(22)均为圆环形，三根连接框(23)的中间相互固定连接，内框(21)和外框(22)分别固定连接在三根连接框(23)上。
3.根据权利要求1所述的一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，其特征在于：所述的内框(21)为圆环形结构，内框(21)固定在连接框(23)的底部，内框(21)外边缘设有外齿结构(211)，外齿结构(211)与传动齿轮(5)相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，其特征在于：所述的叶片机构(3)分别设置在对应的上下连接框(23)之间并分别与上下连接框(23)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，其特征在于：所述的叶片机构(3)为双板V 形结构，叶片机构(3)包含左叶片(31)、右叶片(32)、铰链(33)、角度控制板(34)、固定轴(35)，固定轴(35)的上下端分别固定连接在连接框(23)上，左叶片(31)和右叶片(32)呈V形通过铰链连接在固定轴(35)上，左叶片(31)和右叶片(32)之间设置有角度控制板(34)，角度控制板(34)为V形金属角度板，角度控制板(34)的角度设置为30。
6.根据权利要求1所述的一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，其特征在于：根据权利要求1所述的一种面积可变的V形垂直轴风力发电机叶片机构，其特征在于：所述的左叶片(31)和右叶片(32)结构相同，左叶片(31)和右叶片(32)包含金属框架(311)、金属压板(312)、防水布(313)，金属框架(311)上设置有铰链安装孔(314)、金属框架(311)和金属压板(312)上对应设置有防水布固定孔(315)，金属压板(312)将防水布(313)压制在金属框架(311)上。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2797675Y (zh) * 2005-03-26 2006-07-19 陈晓东 垂直轴风力机
JP2006348927A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Tetsuya Nashiro シートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車
CN102536673A (zh) * 2012-01-18 2012-07-04 江西红鹰能源有限公司 风光互补发电装置
CN107387315A (zh) * 2017-09-14 2017-11-24 窦学华 一种风叶竖向设置的风力发电机
CN212429087U (zh) * 2020-04-14 2021-01-29 淮安信息职业技术学院 一种面积可变的v形垂直轴风力发电机叶片机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2797675Y (zh) * 2005-03-26 2006-07-19 陈晓东 垂直轴风力机
JP2006348927A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Tetsuya Nashiro シートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車
CN102536673A (zh) * 2012-01-18 2012-07-04 江西红鹰能源有限公司 风光互补发电装置
CN107387315A (zh) * 2017-09-14 2017-11-24 窦学华 一种风叶竖向设置的风力发电机
CN212429087U (zh) * 2020-04-14 2021-01-29 淮安信息职业技术学院 一种面积可变的v形垂直轴风力发电机叶片机构

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