CN201786549U - 一种水平轴风力机 - Google Patents
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Abstract
一种水平轴风力机，包括主转轴及与该主转轴固定装接的横轴，横轴两端安装有相互呈反方向的叶片，该叶片呈倾斜状且以横轴为旋转轴活动装于横轴上，横轴上固定设有用于限定叶片绕横轴转动范围及防止叶片在横轴上位移的定位销，叶片的表面为平面，并且位于横轴上方的叶片端的长度小于位于横轴下方的叶片端的长度。本实用新型结构巧妙，设计灵活，易启动，对风能的利用率高，有效提高了风力转化为电力的效率，加工简单，组装方便，制造成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水平轴风力机，具体地说是一种能将包括气态和液态的流体的动能转化为机械能的水平轴风力机。
背景技术
风能作为一种可再生的能源在未来的系统能源中将发挥重要作用。近年来，风力发电以每年30％左右的高增长率快速发展。在我国，尤其是西北地区，风力资源充足，风力发电已经得到越来越广泛的应用。水平轴风力机是通过叶片带动转轴，转轴带动发电机实现风力发电。现有的水平轴风力机通常将叶片固定安装于转轴上，叶片由于受风力的推动进而带动转轴转动，但目前特别是大型风力机的叶片一般需要风力较大时才能启动，而且叶片的迎风面积较小，通常也只能实现单向受力，转速较慢，对风的利用率不是很高。另外，制造成本高，组装、维护都比较困难。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种风能利用率高，加工简单，组装方便，成本低的水平轴风力机。
为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：
一种水平轴风力机，包括主转轴及与该主转轴固定装接的横轴，横轴两端安装有相互呈反方向的叶片，所述叶片呈倾斜状且以横轴为旋转轴活动装于横轴上，横轴上固定设有用于限定叶片绕横轴转动范围及防止叶片在横轴上位移的定位销。所述叶片表面为平面，并且位于横轴上方的叶片端的长度小于位于横轴下方的叶片端的长度。位于横轴上方的叶片端的长度与叶片的整个的长度的比例范围优选为1/10～3/10。
所述叶片上安装有轴承，叶片通过轴承套装在横轴上经定位销与横轴连为一体，定位销用于限定叶片绕横轴的转动范围及防止叶片在横轴上的位移。
所述叶片绕横轴转动为以横轴为X轴，沿与该X轴垂直的Y轴方向转动，在Y轴方向的正负90度范围内转动。
本实用新型结构巧妙，设计灵活，容易加工，组装、维护方便，制造成本低。由于风叶会随着风力的大小自行调整角度，容易启动。在同等风力的情况下，与现有技术相比，转速更快，将风能转化为电能的效率高，可广泛用于风力发电机上，以及其他相适应的汽轮机、水轮机、涡轮机、波浪能、能量回收、高空发电、风机的能量转化上。
附图说明
附图1为本实用新型立体结构示意图；附图2为本实用新型风叶转动示意图；附图3为附图2转化成平面后的风叶转动示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如附图1、2、3所示，一种水平轴风力机，包括主转轴1及与该主转轴1固定装接的横轴2，横轴2两端安装有相互呈反方向的叶片3，该叶片3呈倾斜状且以横轴2为旋转轴活动装于横轴2上，横轴2上固定设有用于限定叶片3绕横轴转动范围及防止叶片3在横轴2上位移的定位销4。叶片3表面为平面，并且位于横轴2上方的叶片端的长度小于位于横轴2下方的叶片端的长度，其中，当位于横轴2上方的叶片端的长度与叶片3整个的长度的比例范围为1/10～3/10时为最优方案，如为1/10、1/5、3/10等，此时，利用风能的效率最大。叶片3绕横轴2转动为以横轴2为X轴，沿与该X轴垂直的Y轴方向转动，在Y轴方向的正负90度范围内转动。具体安装时，初始状态为以叶片3绕横轴2转动的角度范围为正负30度为最佳方案，此时，受风推力大，易于风力机启动。
在安装叶片时，可先在叶片上安装轴承，叶片通过轴承套装在横轴上经定位销与横轴连为一体，定位销用于限定叶片绕横轴的转动范围及防止叶片在横轴上的位移，叶片与横轴的连接也可以采用一种轴对轴转动的方式，即有两个相对大小不同的圆轴，大的为空心状，经轴承将小圆轴紧密并部分套装于大圆轴空心中，经定位销定位，形成一个可相互一定范围内转动的一体化结构，并将其中之一做为固定的横轴，则另一个的独立部分即可用于固定安装叶片。
本实用新型在工作时，由于横轴2两端安装有相互呈反方向的叶片3，并且该叶片3呈倾斜状，当有风过叶面时，整个风力机就可以转动起来，随着风力的逐渐加大，风力机的转速也越来越快，而叶片的避风面由于受到旋转阻力的影响，产生了一个叶片升力，叶片是可以绕横轴转动的，因此升力导致叶片绕横轴转动，离开定位销，叶片的这一动作，使得其旋转阻力更为变小，于是转速进一步提升，此时叶片对风面的对风阻力也随之增大，又由于叶片呈倾斜状活动装于横轴上，所以叶片可以将对风面的对风阻力转化为对风力机旋转的推动力，这一过程直到风速与风力机转速达到平衡时为止。叶片会随着风力的大小自行调整与绕横轴的转动角度，使风力机始终处于一种最佳的工作状态，叶片受力最大，转速更快，风能转化成电能的效率高。再有横轴两端的叶片可在正负30度优选的范围内绕横轴转动，所以不管风是叶片的正面吹来还是从叶片的背面吹来，叶片都始终是以顺时针或逆时针的同一个方向转动，这样就拓宽了风力机的对风面和对风的反应速度。而横轴上设有定位销，叶片不会绕着横轴360度旋转，以做无用功，而是在优选的正负30度的范围内随着风力的大小而转动。需要说明的是，本实用新型设计灵活，具体可根据使用环境的不同，选择不同的叶片形状，可以是三角形，矩形，梯形，不规则型，圆弧形，在此不一一列举。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还有其他实现方式，在不脱离本实用新型发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种水平轴风力机，包括主转轴(1)及与该主转轴固定装接的横轴(2)，横轴两端安装有相互呈反方向的叶片(3)，其特征在于：所述叶片呈倾斜状且以横轴为旋转轴活动装于横轴上，横轴上固定设有用于限定叶片绕横轴转动范围及防止叶片在横轴上位移的定位销(4)。
2.根据权利要求1所述的水平轴风力机，其特征在于：所述叶片表面为平面，并且位于横轴上方的叶片端的长度小于位于横轴下方的叶片端的长度。
3.根据权利要求2所述的水平轴风力机，其特征在于：所述叶片位于横轴上方的长度与叶片的整个长度的比例范围优选为1/10～3/10。
4.根据权利要求3所述的水平轴风力机，其特征在于：所述叶片上安装有轴承，叶片通过轴承套装在横轴上经定位销与横轴连为一体，定位销用于限定叶片绕横轴的转动范围及防止叶片在横轴上的位移。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的水平轴风力机，其特征在于：所述叶片绕横轴转动为以横轴为X轴，沿与该X轴垂直的Y轴方向转动，在Y轴方向的正负90度范围内转动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201020555756XU CN201786549U (zh) | 2010-06-17 | 2010-09-29 | 一种水平轴风力机 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN201786549U true CN201786549U (zh) | 2011-04-06 |
Family
ID=43818513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201020555756XU Expired - Fee Related CN201786549U (zh) | 2010-06-17 | 2010-09-29 | 一种水平轴风力机 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN201786549U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111903480A (zh) * | 2020-08-16 | 2020-11-10 | 章萍萍 | 一种基于车辆势能的新能源道路洒水系统及其安装方法 |
-
2010
- 2010-09-29 CN CN201020555756XU patent/CN201786549U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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Granted publication date: 20110406 Termination date: 20130929 |