CN1837604A - 立轴自动开关叶面之风力发电塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种立轴自动开关叶面之风力发电塔，它是于风动轴上套装轴承，轴承外套与地面支撑架固定连接，并保持风动轴与地面悬空、垂直，由3～12片一组、呈均匀夹角之风动叶片固定于风动轴上，相邻两组叶片错位安装固定于风动轴上，每片叶片上设有一排窗口，每个窗口的竖直窗框上用轴承联接窗扇，每个竖直窗框中间位置固定一个斜面碰销，每个窗口的水平窗框尺寸由远风动轴端至近风动轴端渐次渐小，窗扇尺寸亦相应减小，风动轴下端连接空心浮球并配置水箱，水箱低于地面固定，将风动轴下部、浮球上方位置之风动轴作为发电机转子轴与发电机组装成一体，发电机固定于地面上。

Description

立轴自动开关叶面之风力发电塔
所属技术领域
本发明涉及一种立轴自动开关叶面之风力发电塔，属于风力发电技术了领域。
背景技术
随着经济的快速发展，电力不足日趋严重，已经制约了生产力的发展，一方面由于煤炭、石油资源的不可再生，火力发电成本越来越高，而水利发电仅限于我国少有的几个水系丰沛的区域，另一方面，我国有漫长的海岸线和辽阔的大草原，四季风刮不断，这种取之不尽用之不完的免费资源，一直没有得到充分的开发利用，现有的风力发电塔仍延用古老的风车模拟至今，其结构毫无变化，设在塔顶的风动轴与地面平行，叶片尖部迎风受力，利用杠杆原理，为得到大的转矩，需增加叶片长度，由于转数不够，难以获得大功率，更重要的是，无论是东南风还是西北风多是平行地面的风，更适于吹动设于对面的迎风板上，也就更容易得到大功率风力发电之电能，为此，也有立式风动轴闻世，叶片采用凸凹面结构形式，其作用于风动轴上的动力为叶片凸凹面阻力之差，同样难以得到大功率，因此，仅限于气象站的风力、风向预报，尚未见于生产实践应用。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种立轴自动开关叶面之风力发电塔，它一改传统风动轴与叶片的安装方位，使其更适于接受四面八方来风，也就更容易得到大功率风力发电机所需风动轴之转数及转矩。
本发明的任务是按如下方式完成的：于风动轴上套装轴承，轴承内套与风动轴紧配固定成一体，轴承外套与地面支撑架固定连接，并保持风动轴与地面悬空、垂直，于同一平面内、由3～12片一组、呈均匀夹角之风动叶片固定于风动轴上，相邻两组叶片错位安装固定于风动轴上，每片叶片上设有一排窗口，每个窗口的竖直窗框上用轴承联接窗扇，每个竖直窗框中间位置固定一个斜面碰销，每个窗口的水平窗框尺寸由远风动轴端至近风动轴端渐次渐小，窗扇尺寸亦相应减小，固定叶片时，应保持窗扇处于同一旋转方向，风动轴下端连接空心浮球并配置水箱，该浮球保持浮在水箱之水面上，水箱低于地面固定，将风动轴下部、浮球上方位置之风动轴作为发电机转子轴与发电机组装成一体，发电机固定于地面上。
本发明改变传统风动轴设于塔顶与地面平行、其叶片所处平面与地面垂直之结构形式为风动轴与地面垂直、其叶片逐片呈螺旋状向上爬升固定于风动轴上，此种结构更适于接受来自四面八方的风力，采用在叶片上设置转动窗扇结构，当多片叶片所构成的螺旋面转至迎风一面时，窗扇完全闭合，构成风帆一样的墙面，大转矩风动轴开始工作，当叶片随风动轴转至与初始位置(即窗扇完全闭合位置)成180度角时，窗扇完全打开，形成一排窗口风洞，叶片不受力，该过程是窗扇的一个渐开过程，180度～360度范围是窗扇的渐闭过程，周而复始；当风力过大时，窗扇撞开碰销旋转至叶片背面，形成风洞减少叶面阻力构成保护，此时，当处于叶片背面之窗扇进一步旋转，可经相邻窗口重又转至叶片正面，周而复始；上述之受力方式为沿风动轴轴向、径向均匀分布，可使风动轴转动平稳，水箱浮力及螺旋式受力方式所带来的升力可以克服系统重力所带来的转动阻力，据此可提供大功率风力发电机所需风动轴之转数及转矩。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明
图1为本发明整体结构图
图中：1.风动轴、2.轴承、3.地面支撑架、4.风动叶片、5.窗口、6.窗扇、7.斜面碰销，8.空心浮球、9.水箱、10.发电机。
实施例
于风动轴[1]上套装轴承[2]，轴承内套与风动轴紧配固定成一体，轴承外套与地面支撑架[3]固定连接，并保持风动轴与地面悬空、垂直，于同一平面内、由3片一组、呈120度夹角之风动叶片[4]固定于风动轴上，相邻两组叶片错位60度安装固定于风动轴上，每片叶片上设有一排3个窗口[5]，每个窗口的竖直窗框上用轴承联接窗扇[6]，每个竖直窗框中间位置固定一个斜面碰销[7]，每个窗口的水平窗框尺寸由远风动轴端至近风动轴端渐次渐小，可选择相差1公分，窗扇尺寸亦相应减小，固定叶片时，应保持窗扇处于同一旋转方向，风动轴下端连接空心浮球[8]并配置水箱[9]，该浮球保持浮在水箱之水面上，水箱低于地面固定，将风动轴下部、浮球上方位置之风动轴作为发电机转子轴与发电机[10]之定子组装成一体，发电机固定于地面上。

Claims (1)

1、一种立轴自动开关叶面之风力发电塔，它由风动轴[1]、轴承[2]、地面支撑架[2]、斜面碰销[7]及发电机[10]构成，其特征在于：于风动轴[1]上套装轴承[2]，轴承内套与风动轴紧配固定成一体，轴承外套与地面支撑架[3]固定连接，并保持风动轴与地面悬空、垂直，于同一平面内、由3～12片一组，呈均匀夹角之风动叶片[4]固定于风动轴上，相邻两组叶片错位安装固定于风动轴上，每片叶片上设有一排窗口[5]，每个窗口的竖直窗框上用轴承联接窗扇[6]，每个竖直窗框中间位置固定一个斜面碰销[7]，每个窗口的水平窗框尺寸由远风动轴端至近风动轴端渐次渐小，窗扇尺寸亦相应减小，固定叶片时，应保持窗扇处于同一旋转方向，风动轴下端连接空心浮球[8]并配置水箱[9]，该浮球保持浮在水箱之水面上，水箱低于地面固定，将风动轴下部、浮球上方位置之风动轴作为发电机转子轴与发电机[10]之定子组装成一体，发电机固定于地面上。
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