CN201763519U - 垂直轴风力发电机叶片 - Google Patents

Abstract

一种垂直轴风力发电机叶片，能提高风能利用率，包括直立片体、上盖板和下盖板，直立片体具有一内侧面和一外侧面，直立片体的外侧面为头部圆尾部尖的流线型形状，直立片体的上端连接上盖板且下端连接下盖板，直立片体的内侧面和上、下盖板构成一兜风腔，直立片体的外侧面上的偏心位置设置有转动连接部，该转动连接部的转轴线为竖直线，该偏心位置相对于该尾部更接近该头部。

Description

垂直轴风力发电机叶片

技术领域

本实用新型涉及一种适用于风力发电系统的叶片。

背景技术

目前，世界上所采用的风力发电方式主要有两类，一类是水平轴风力发电机，通常采用螺旋桨叶片，并用风舵来跟踪风向，此类风力发电机被广泛应用。水平轴风力发电机技术较为成熟，虽然被广泛应用，但也有诸多不足之处，如微风就不能推动风叶启动，有不少时候达不到额定转速，使设备闲置。另一类是垂直轴风力发电机通常采用风帆叶片，还有φ型、Δ型、S型、灯笼等。垂直轴风力发电机主要还是以垂直风叶为多，垂直风叶容易接受任何风向，微风就能启动，垂直轴风力发电机具有旋转动力矩大等优点。

现有技术中国专利申请号200720093195.4采用的垂直轴旋转叶片风车，该实用新型的叶片截面是S形，叶片的构造能充分利用风能，但迎风面也不能最大程度地兜风。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种垂直轴风力发电机叶片，以提高风能利用率。

实现了所述目的的垂直轴风力发电机叶片，其特点是，包括直立片体、上盖板和下盖板，直立片体具有一内侧面和一外侧面，直立片体的外侧面为头部圆尾部尖的流线型形状，直立片体的上端连接上盖板且下端连接下盖板，直立片体的内侧面和上、下盖板构成一兜风腔，直立片体的外侧面上的偏心位置设置有转动连接部，该转动连接部的转轴线为竖直线，该偏心位置相对于该尾部更接近该头部。

所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，所述头部为片体的一侧端卷收成的大圆弧面，所述尾部为片体的另一侧端卷收成的小圆弧面，大圆弧面和小圆弧面由连接弧面光滑连接。

所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，大圆弧面和小圆弧面位于连接弧面的内外两侧。

所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，大圆弧面和小圆弧面位于连接弧面的同侧。

所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，所述转动连接部为上、下固定支架。

所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，该叶片配置在叶片自动调节机构上，该叶片自动调节机构包括公转轴、风叶支撑盘和旋转架，旋转架的外侧和上、下固定架可转动地轴套连接，叶片以上、下固定支架所在的直线为自转轴线，旋转架的内侧固定在风叶支撑盘上，风叶支撑盘可转动地套接在公转轴上，叶片以公转轴的轴线为公转轴线，上、下固定支架在叶片的外侧弧面的位置为偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公转轴线，该位置是朝径向外侧偏移。

所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，该公转轴为风力发电机的风能动力的输入轴。

所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，该旋转架在该叶片的外侧弧面能接触的位置设置有防震垫。

由于叶片的外侧面为流线型形状，在180度位置时受力小，叶片还具有兜风腔，使得叶片的迎风面增加，本实用新型与现有技术相比较，优点，是力矩大，微风就能启动，尽可能地充分利用风能资源，大大提高风力发电机设备利用率，减少风力发电机设备的闲置。

附图说明

图1是本实用新型的垂直轴风力发电机的主视图。

图2是本实用新型的叶片自动调节机构在特定位置的状态图。

图3是本实用新型的直轴风力发电机工作时的状态图。

图4显示了叶片的结构，其中(a)是叶片的立体图，(b)是叶片的俯视图。

图5显示了叶片的结构(省略了上、下盖板)，其中(a)是叶片的立体图，(b)是叶片的俯视图(叶片旋转了180度)。

图6显示了叶片的另一结构，其中(a)是叶片的立体图。(b)是叶片的俯视图。

图7显示了叶片的另一结构(省略了上、下盖板)，其中(a)是叶片的立体图，(b)是叶片的俯视图。

具体实施方式

图1省略了垂直轴风力发电机的基础支架、发电部分，省略的部分可以直接采用现有技术。

如图1所示，叶片1的外弧面(与最大迎风面相反的面)上设置有上、下固定支架2，上、下固定支架2是固定在叶片1的外弧面的偏心位置(即非中心位置)，旋转架4的外侧可转动地轴套连接固定支架2，叶片1以上、下固定支架2所在的竖直线为在旋转架4上的自转轴线，旋转架4的内侧固定在风叶支撑盘5上，风叶支撑盘5同轴心地套装在输入轴6上。旋转架4在风叶1外弧面能接触的部位固定有避震垫3。

风叶1产生的动力可通过齿轮、皮带、油压等传动机构作同步或变速传动给输入轴6，输入轴6再将动力传递给发电单元，传动机构可以安装在风叶支撑盘和输入轴之间。

风叶1的外弧面的上下固定支架2与旋转架4的外侧可转动轴套连接，使风叶1能在旋转架4上自由转动。如图2和图3所示，当风叶1在180度到0度(360度)的范围内迎风时，风叶1的外弧面会逐渐地紧靠避震垫3。而当风叶1从0度到180度范围迎风时，风叶1会逐渐地离开避震垫3以最小弧面积迎风。

将风叶1在顺时针最大程度迎风时方向设为0度，此时风叶1凹弧面迎风，使风叶1迎风面受风力最大。当风叶1围绕输入轴6顺时针旋转到180度位置，使风叶1自转90度以最小面积迎风时，此时受风力最小。上、下固定支架2是固定在叶片1的外弧面的偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公转中心，该偏心位置是朝径向外侧偏移。

下面再具体描述叶片的两实施例。

如图4和图5所示，叶片1包括直立片体11、上盖板12b和下盖板12a。直立片体11的一侧端卷收为大圆弧面111，另一侧端卷收为小圆弧面112，大圆弧面和小圆弧面之间由连接弧面113光滑地连接并且位于连接弧面的两侧，直立片体的外侧面为头圆尾尖的流线型形状，如图5(b)所示，直立片体的头部(左侧)为大圆弧面，尾部(右侧)为小圆弧面。叶片本体的上端连接上盖板12b，下端连接下盖板12a，叶片本体11的内侧面为兜风面，上盖板12b、下盖板12a和叶片本体11的内侧面形成一个兜风腔。

如图6和图7所示，与图4和图5所示的实施例不同的是，大圆弧面和小圆弧面位于连接弧面的同一侧。

上、下固定支架2构成叶片1与旋转架4连接的转动连接部。

Claims (8)

1.一种垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，包括直立片体、上盖板和下盖板，直立片体具有一内侧面和一外侧面，直立片体的外侧面为头部圆尾部尖的流线型形状，直立片体的上端连接上盖板且下端连接下盖板，直立片体的内侧面和上、下盖板构成一兜风腔，直立片体的外侧面上的偏心位置设置有转动连接部，该转动连接部的转轴线为竖直线，该偏心位置相对于该尾部更接近该头部。

2.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，所述头部为片体的一侧端卷收成的大圆弧面，所述尾部为片体的另一侧端卷收成的小圆弧面，大圆弧面和小圆弧面由连接弧面光滑连接。

3.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，大圆弧面和小圆弧面位于连接弧面的内外两侧。

4.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，大圆弧面和小圆弧面位于连接弧面的同侧。

5.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，所述转动连接部为上、下固定支架。

6.如权利要求5所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，该叶片配置在叶片自动调节机构上，该叶片自动调节机构包括公转轴、风叶支撑盘和旋转架，旋转架的外侧和上、下固定架可转动地轴套连接，叶片以上、下固定支架所在的直线为自转轴线，旋转架的内侧固定在风叶支撑盘上，风叶支撑盘可转动地套接在公转轴上，叶片以公转轴的轴线为公转轴线，上、下固定支架在叶片的外侧弧面的位置为偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公转轴线，该位置是朝径向外侧偏移。

7.如权利要求6所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，该公转轴为风力发电机的风能动力的输入轴。

8.如权利要求6所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，该旋转架在该叶片的外侧弧面能接触的位置设置有防震垫。

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