CN201972855U - 风力发电机 - Google Patents

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Abstract

风力发电机，包括发电机（1），叶片（4）以及转轴（5），所述转轴（5）的外侧对称设置有2-6个叶片（4），叶片（4）的横截面为圆弧形或“U”字槽形，叶片（4）的纵轴线与转轴（5）的轴线相平行，各叶片（4）的背面分别经连接杆（2）与转轴（5）固定连接，转轴（5）通过轴承安装在支架（3）上，转轴（5）的下端通过传动齿轮（7）与发电机（1）相连接，本实用新型采用马槽型的叶片作为风力发电机的叶片，受风面积大，每个叶片能够在半周内都处于迎风面，可以最大限度的利用风的动能做功，这种叶片结构比传统的风力发电机叶片制造简便，成本低廉。

Description

风力发电机
技术领域
本实用新型涉及一种发电机，尤其涉及一种风力发电机，属于发电设备领域。
背景技术
电能是经济发展的基础，风能时一种洁净环保的能源，风力发电比起火力发电和核能发电具有很多优点，风力发电能作为一种替代能源。利用风力发出的电能可以向一户或几户供电，也可以并入电网提供电力，能灵活的根据需要选择发电机的大小和数量。目前桨叶式的发电机体积庞大，加工制造难度大，安装维修麻烦，而且利用风力发电的效率较低，投资较大，一直限制了风力发电的大规模推广使用。
中国专利授权公告号为：CN101349249A，公告日为：2009年1月21日的发明专利公开了一种悬吊式垂直轴风力发电机装置，它具有风叶，其风叶为圆弧状且圆弧内侧面间隔固定相同的风叶涡流隔片组成，多个风叶固定安装在风叶支架上构成一个叶片，三个叶片等间隔安装在一个固定吊杆或旋转吊轴上，固定吊杆或旋转吊轴端部连接有吊钩，在风机轴上安装永磁发电机构成风力发电机装置。本发明采用特殊结构风叶在迎风做功半周风叶正面迎风并在风叶正面形成涡流，风压大。风叶在非做功半周，此时风叶圆弧表面迎风，风流被圆弧表面整流从叶片垂直间隔分流，风压相对较小，可以最大限度利用风速做功，极大提高了风力发电效率。这种结构的缺陷是：结构复杂，占地面积大，受风面积小，安装不方便，风力发电效率不高，不利于大面积的推广和运用。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有桨叶式风力发电机发电效率不高，体积庞大，风力发电效率不高的缺陷和不足，现提供一种结构简单，占地面积小，受风面积大，发电效率高的风力发电机。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：风力发电机，包括发电机，叶片以及转轴，所述转轴的外侧对称设置有2-6个叶片，叶片的横截面为圆弧形或“U”字槽形，叶片的纵轴线与转轴的轴线相平行，各叶片的背面分别经连接杆与转轴固定连接，转轴通过轴承安装在支架上，转轴的下端通过传动齿轮与发电机相连接。
所述叶片横截面为圆弧时其直径为60厘米-120厘米。
所述叶片横截面为“U”字槽形时其槽底的圆弧直径为60厘米-120厘米，槽口顶端与槽底圆弧中心之间的垂直距离为5厘米-20厘米，叶片的整体长度为2米-10米。
所述支架为单根支撑杆，支架的上端穿过转轴并通过轴承安装在支架上，支架的下端固定在地面上。
所述支架为框架式支架，框架式支架的上下横杆中间分别设置有轴承，转轴通过轴承固定。
所述叶片由金属或硬质塑料制成。
所述转轴为空心轴，转轴的下端固定有齿轮或皮带轮。
所述转轴上固定有转盘，转盘的外圆表面上固定有连接杆。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用马槽型的叶片作为风力发电机的叶片，受风面积大，每个叶片能够在半周内都处于迎风面，当叶片位于侧风面时对风的阻力比较小，可以最大限度的利用风的动能做功，这种叶片结构比传统的桨叶式风力发电机叶片制造简便，风能利用率高，成本低廉。
2、本实用新型的叶片安装方便，由于采用了垂直轴结构，发电机设备能够设置在叶片正下方的密闭空间内，即使在有风沙的环境中发电机的轴部也不会有风沙的侵入，使用寿命长，便于大面积的推广和运用。
附图说明
图1是本实用新型第一种结构的结构示意图。
图2是本实用新型叶片的结构示意图。
图3是本实用新型第二种结构的结构示意图。
图中：发电机1，连接杆2，支架3，叶片4，转轴5，转盘6，传动齿轮7。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：
参见图1至图3，本实用新型的风力发电机，包括发电机1，叶片4以及转轴5，所述转轴5的外侧对称设置有2-6个叶片4，叶片4的横截面为圆弧形或“U”字槽形，叶片4的纵轴线与转轴5的轴线相平行，各叶片4的背面分别经连接杆2与转轴5固定连接，转轴5通过轴承安装在支架3上，转轴5的下端通过传动齿轮7与发电机1相连接。
所述叶片4横截面为圆弧时其直径为60厘米-120厘米。
所述叶片4横截面为“U”字槽形时其槽底的圆弧直径为60厘米-120厘米，槽口顶端与槽底圆弧中心之间的垂直距离为5厘米-20厘米，叶片4的整体长度为2米-10米。
所述支架3为单根支撑杆，支架3的上端穿过转轴5并通过轴承安装在支架3上，支架3的下端固定在地面上。
所述支架3为框架式支架，框架式支架的上下横杆中间分别设置有轴承，转轴5通过轴承固定。
所述叶片4由金属或硬质塑料制成。
所述转轴5为空心轴，转轴5的下端固定有齿轮或皮带轮。
所述转轴5上固定有转盘6，转盘6的外圆表面上固定有连接杆2。
叶片3的横截面为圆弧形或“U”字槽形，“U”字槽的类似于马槽，叶片4的底部为半圆筒形状。叶片3由金属或硬质塑料制成，横截面为“U”字槽形时其槽底的圆弧直径为60厘米-120厘米，槽口顶端与槽底圆弧中心之间的垂直距离为5厘米-20厘米，叶片3的长度为2-10米，叶片3这一特殊形状的突出优点在于：叶片3正面受风时，受风面积大，当叶片3从正面受风旋转到侧面受风时，便于气流的流动，叶片对风的阻力比较小，以往的桨叶或扇叶型叶片在从正面受风旋转到侧面受风时会产生较大的阻力，直接影响风力发电的效率。
叶片4垂直布置，槽底的背面与连接杆2的一端相固定，连接杆2的另一端固定在转轴5上，连接杆2起连接作用。转轴5的外圆面上对称安装有2-6个叶片3，以5个叶片3的效果最佳，叶片3可以根据发电设备的需要制成不同尺寸，以满足不同规模的发电要求。转轴5为空心的垂直轴，采用垂直安装，不同于现有的水平轴结构，便于安装发电机1。
实施例1，参见图1，采用一根支撑杆作为支架3起到支撑作用，轴承固定在支架3上，支架3的上端穿过转轴5并通过轴承安装在支架3上，支架3的下端固定在地面上。叶片4可以通过连接杆2直接对称安装在转轴5上，也可以通过固定在转轴5上的转盘6对称安装，叶片4在受风时转动，带动转轴5转动，从而带动发电机1发电。这种结构占地面积小，适用于小型风力发电，同时也可以采用多组联合发电。
实施例2，参见图3，支架3采用框架式支架，能采用钢筋水泥杆或钢架结构，框架式支架的上下横杆中间分别设置有轴承，轴承上安装有转轴5，转轴5的外圆面上通过连接杆2对称安装有2-6个叶片3。叶片4的正下方设有发电机房，转轴5的末端固定有齿轮，并伸入到发电机房内，齿轮与安装在发电机1上的传动齿轮7相啮合，带动发电机1发电。这种结构适合于中型和大型风力发电，发电机1安装在室内，防雨、防风沙和日晒，安全耐用。
本实用新型的工作原理及过程如下：马槽型的叶片4充当传统风力发电机的桨叶式叶片，叶片4 的“U”字型槽型为受风部位，气流推动马槽型的叶片4产生较大的转矩，使得转轴5和转盘6一起转动，并带动发电机1发电。每转动一周过程中，都能至少保证一个叶片4处于正受风面上，一至两个叶片4处于侧受风面上，受风面积大，风能利用率高，传动结构简单，维护方便。

Claims (8)

1.风力发电机，包括发电机（1），叶片（4）以及转轴（5），其特征在于：所述转轴（5）的外侧对称设置有2-6个叶片（4），叶片（4）的横截面为圆弧形或“U”字槽形，叶片（4）的纵轴线与转轴（5）的轴线相平行，各叶片（4）的背面分别经连接杆（2）与转轴（5）固定连接，转轴（5）通过轴承安装在支架（3）上，转轴（5）的下端通过传动齿轮（7）与发电机（1）相连接。
2.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述叶片（4）横截面为圆弧时其直径为60厘米-120厘米。
3.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述叶片（4）横截面为“U”字槽形时其槽底的圆弧直径为60厘米-120厘米，槽口顶端与槽底圆弧中心之间的垂直距离为5厘米-20厘米，叶片（4）的整体长度为2米-10米。
4.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述支架（3）为单根支撑杆，支架（3）的上端穿过转轴（5）并通过轴承安装在支架（3）上，支架（3）的下端固定在地面上。
5.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述支架（3）为框架式支架，框架式支架的上下横杆中间分别设置有轴承，转轴（5）通过轴承固定。
6.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述叶片（4）由金属或硬质塑料制成。
7.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述转轴（5）为空心轴，转轴（5）的下端固定有齿轮或皮带轮。
8.根据权利要求1所述的风力发电机，其特征在于：所述转轴（5）上固定有转盘（6），转盘（6）的外圆表面上固定有连接杆（2）。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104500329A (zh) * 2014-11-21 2015-04-08 西北工业大学 一种基于卡块机构的可折叠叶片垂直轴叶轮
CN104929861A (zh) * 2015-06-03 2015-09-23 国家电网公司 一种实用性强的多功能发电机
CN105888967A (zh) * 2015-01-15 2016-08-24 郑本洪 汉瓦形叶片垂直轴风力发电机
CN110005572A (zh) * 2019-04-28 2019-07-12 谭善育 一种新型立式风力发电机
CN113898597A (zh) * 2021-09-24 2022-01-07 李媛 一种压缩减压一体机

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