CN201874756U - 扩散型风轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种风力发电机设备,尤其是一种风力发电机上的扩散型风轮。该风轮包括叶片和轮毂,轮毂位于风轮的中心位置,沿轮毂的环形外圆周面均匀间隔设置叶片,叶片的叶根与轮毂的外表面固定连接,其中,叶片的叶根处的扭角不小于40°,该风轮还包括轮圈,轮圈位于叶片的外侧,叶片顶部与轮圈的内表面固定连接,且叶片顶部设有6-10°的扭角,轮圈与轮毂同轴,轮圈的形状呈扩散形环状,即轮圈扩散端的直径大于对应的另一端的直径,连接两端的环形圈的截面形状为光滑过渡的扩散形弧线。其结构简单,在不增大风轮直径的情况下可以最大限度的提高风轮的可用功率,使用安全稳定,噪音小,并且可以大幅度地增加流量和功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机设备,尤其是一种风力发电机上的扩散型风轮。
背景技术
风能作为可再生的环保能源,已经成为人类开发的热点,现有的风力发电装置多为小功率高速运转的直接驱动式风力发电机,主要包括支撑架、风轮、发电机和对风装置,其中支撑架固定在地面上,支撑架上端安装风轮、发电机和对风装置。利用风力吹动风轮旋转,把风的动能转变为机械能,再驱动发电机的转子旋转产生电流,把机械能转化为电能。因此,风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件。而目前风轮多为三桨叶,当需要提高机组发电功率时,必须相应的增大风轮的直径,导致风轮的体积过大,不便于运输和安装;其次,风轮叶片为开放式,运行中噪声较大;另外,当风速高、风轮的转速大幅度加快时,叶片周期性颤振往往导致叶片、发电机以及控制系统的损坏等,而使风力发电机无法使用。
实用新型内容
本实用新型提出了一种扩散型风轮,其结构简单,在不增大风轮直径的情况下可以最大限度的提高风轮的可用功率,使用安全稳定,噪音小,并且可以大幅度地增加流量和功率。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的:一种扩散型风轮,包括叶片和轮毂,轮毂位于风轮的中心位置,沿轮毂的环形外圆周面均匀间隔设置叶片,叶片的叶根与轮毂的外表面固定连接,其中,叶片的叶根处的扭角不小于40°,该风轮还包括轮圈,轮圈位于叶片的外侧,叶片顶部与轮圈的内表面固定连接,且叶片顶部设有6-10°的扭角,轮圈与轮毂同轴,轮圈的形状呈扩散形环状,即轮圈扩散端的直径大于对应的另一端的直径,连接两端的环形圈的截面形状为光滑过渡的扩散形弧线。
本实用新型中,所述风轮至少设置八个叶片,增大了风轮的启动力矩,从而实现了风力发电机的微风启动。
所述的风轮通过模具压合整体铸造成型,即轮圈、叶片和轮毂呈一体式结构。
本实用新型的有益效果是:通过设置形状为扩散形的轮圈,轮圈与叶片相接在叶尖处并把前后气流隔离,避免叶尖处产生涡流,在风轮高速旋转时不会产生噪音,其次,当气流通过变通径的轮圈时在轮圈之后形成一定的负压,从而加速了气流的流速,增强了通过气流的能量密度,大幅度地增加了气流的流量和风功率;另外,通过在叶片从根部到尖部设置变化的扭角,在额定工况下气流顺畅不紊乱,而当风轮超速时,使风轮具有失速的特性,限制风轮转速,确保风力发电机的安全运行;本设计通过一次性整体铸造成型,风轮尺寸和重量的一致性好,旋转平衡精度高,整体强度高,大大提高了风力机的稳定性和安全性。
附图说明
图1为本实用新型的主视图;
图2为轮圈的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1和图2为本实用新型所述的扩散型风轮。该风轮包括轮圈1、叶片2和轮毂3,风轮的中心位置设有轮毂3,风轮轴穿入轮毂3中,并且与轮毂3同轴。沿轮毂3的环形外圆周面均匀间隔设置八个叶片2,通过增加叶片2的数量,提高了风轮的启动力矩,实现了风力发电机的微风启动,叶片2的叶根与轮毂3外表面固定连接。叶片2从叶根处到叶片顶部即叶尖部均设置扭角,其中叶片叶根处的扭角不小于40°,叶尖部的扭角为6-10°。通过设置扭角使风轮易于启动;当高风速时,风轮在高速旋转下又具有失速的特性,可以有效地控制风轮转速,确保了风力发电机的安全运行。叶片2顶部的外侧设有轮圈1,轮圈1与轮毂3同轴,叶片2顶部与轮圈1的内表面固定连接,在叶尖处把前后气流隔离,避免产生涡流,风轮高速旋转时也不会产生噪音。轮圈1的形状呈扩散形,即轮圈1的孔径由小变大,轮圈1扩散端4的直径大于对应的另一端的直径,连接两端的环形侧面的截面形状为光滑过渡的扩散形弧线。在气流通过扩散变径的轮圈时,在扩散端4的气流压力将明显低于入口处气流压力,从而使经过风轮内的气流速度加大,增强了通过气流的能量密度,大幅度增加了气流的流量和功率。
该风轮通过模具压合一次性整体铸造成型,因此轮圈1、叶片2和轮毂3呈一体式结构,其中轮毂3预置在模具内的中心位置,叶片2、轮圈1采用增强工程塑形在模具中整体压力铸造成型,风轮的旋转平衡精度高,产品的尺寸、重量一致性好,风轮的强度高,大大提高了风力发电机的稳定性和安全性。另外,通过该方法制造成型的风轮内、外表面光滑,阻力小,可以更大程度的降低风轮运行中的噪音。
叶片2的数量并不限于本实施例中所述的八个,也可以设置更多数量的叶片。
Claims (3)
1.一种扩散型风轮,包括叶片(2)和轮毂(3),轮毂(3)位于风轮的中心位置,沿轮毂(3)的环形外圆周面均匀间隔设置叶片(2),叶片(2)的叶根与轮毂(3)的外表面固定连接,其特征在于:叶片(2)的叶根处的扭角不小于40°,该风轮还包括轮圈(1),轮圈(1)位于叶片(2)的外侧,叶片(2)顶部与轮圈(1)的内表面固定连接,且叶片(2)顶部设有6-10°的扭角,轮圈(1)与轮毂(3)同轴,轮圈(1)的形状呈扩散形环状,即轮圈(1)扩散端(4)的直径大于对应的另一端的直径,连接两端的环形圈的截面形状为光滑过渡的扩散形弧线。
2.根据权利要求1所述的扩散型风轮,其特征在于:所述风轮至少设置八个叶片(2)。
3.根据权利要求1或2所述的扩散型风轮,其特征在于:所述的风轮通过模具压合整体铸造成型,即轮圈(1)、叶片(2)和轮毂(3)呈一体式结构。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102477937A (zh) * | 2010-11-23 | 2012-05-30 | 山东安华拓源能源有限公司 | 扩散型风轮 |
WO2015066986A1 (zh) * | 2013-11-07 | 2015-05-14 | 广州红鹰能源科技有限公司 | 一种水平轴风力发电机 |
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2010
- 2010-11-23 CN CN2010206203115U patent/CN201874756U/zh not_active Expired - Fee Related
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110622 Termination date: 20131123 |