CN202187867U - 对开叶片垂直轴风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种对开叶片垂直轴风力发电机，它由风力机、塔筒、增速机和发电机组成，其特征在于：风力机是由，四根在同一水平面上四个方向布置，而且互成90度夹角的叶片轴，用螺丝紧固在机头上；在每个叶片轴上装有两片可以上下开合调整开口大小的横向叶片，组成了上下对开的风力机叶片，叶片长度可以水平延伸几十米；机头由主轴用刹车联轴器与增速机的输入轴连接；增速机的输出轴再用联轴器和发电机连接；机头主轴与塔筒用轴承组件游动配接。本实用新型的优点在于，风力机无需认风向，产生的动力大，能量转化率高。另外，它还有体积小，高度低，成本低和安装维修方便等优点。特别是在低风速地区可以实现大功率的风力发电，如风速2.5米/秒时，即可实现发电。
Description
技术领域：本实用新型涉及一种风力发电机，特别涉及一种垂直轴风力发电机。
背景技术：风能的转换应用，主要是利用风力发电机把风能转换成可应用的电力能。风力发电机分为三个部分：风力机、增速机和发电机，风力机依风转动的结构可分为两大类，一类是水平轴风力机，另一类是垂直轴风力机。目前广泛使用的是水平轴风力发电机，但其存在着一些明显的缺陷；如发电机必须安装在数十米的塔筒的顶端，风力机的尾翼或导航系统，带动着笨重的风力发电机的机头和获取足够动力所需的庞大叶片，不停的调整使其顺应风向。因此适应不同风向的能力较差。由于叶片在垂直面内转动，所以钢制塔筒必须很大，很高才能支撑相应庞大风力机。因而水平轴风力机存在着体积大、结构复杂、塔筒高度较高，安装维修困难等缺陷。而垂直轴风力机的叶轮是在水平面内转动的，因此它具有结构简单、体积小钢制塔筒低、对风向适应性强、安全可靠、维修方便等优点，现在已经逐渐采用这种结构；但它也存在一些明显的缺点，如叶片受风力面积小，获取能量小，风能利用率低，目前只能小型小规模的运行发电。
针对上述问题进行广泛检索，尚未发现有与本发明相关的技术方案。
发明内容：本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的推动力小、风能利用率低而设计的一种对开叶片垂直轴风力发电机。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种对开叶片垂直轴风力发电机，它由风力机、塔筒、增速机和发电机组成。其特征在于：风力机是由四根在同一水平面上而且互成90度夹角的叶片轴，用螺丝紧固在机头上；在每个叶片轴上装有两片可以上下开合调整开口大小的横向叶片，组成了上下对开的风力机叶片，叶片长度可以水 平延伸几十米；机头由主轴用刹车联轴器与增速机的输入轴连接；增速机的输出轴再用联轴器和发电机连接；机头主轴与塔筒用轴承组件游动配接。
本实用新型的优点在于，风力机无需认风向，产生的动力大，能量转化率高。另外，它还有体积小，高度低，成本低和安装维修方便等优点。特别是在低风速地区可以实现大功率的风力发电，如风速2.5米/秒时，即可实现发电。
为了更加详细地说明本实用新型，下列附图提供了本实用新型的一个最佳实施例。
附图说明：图1是本实用新型实施例的主视图，图2是图1的俯视图；图3所示是对开叶片15、15A的A-A左剖视图；在图3中15是上开叶片、15A是下开叶片。
具体实施方式：实施例；如图1、图2所示，在机头3上由法兰4、4a、4b、4c(螺丝紧固)连接四根叶片轴2、2a、2b、2c；四根叶片轴在同一水平面内互成90°夹角，每根叶片轴上安装一对可以上下开动的对开叶片；叶片轴2上固接上叶片1和游动连接的下叶片1A；叶片轴2a上固接上叶片14和游动连接的下叶片14A；叶片架2b上固接上叶片15和游动连接的下叶片15A；叶片轴2c上固接上叶片16和游动连接的下叶片16A。机头3内安装一组液压调节系统17，液压调节系统用液压管和四个下叶片1A、14A、15A、16A的液压组合件系统连接；机头3的下端与垂直主轴12的上端是轴与轴套配合连接；垂直主轴12与塔筒9，由轴承组合件7配合游动连接；垂直主轴12的下端由刹车联轴器13(配有刹车盘)和增速机8的输入轴上端连接；增速机8下端的输出轴用联轴器14和发电机10的转子轴上端连接；发电机机壳与塔筒紧固固接。液压刹车架11和塔筒9用螺丝紧固连接。这些都属于已有技术范畴。
由图可见，本实用新型的工作过程如下：图2中的风向W所示，安装 在叶片轴2上的上叶片1与下叶片1A，处于迎风状态，上叶片1和下叶片1A形成上下对开的受风形式；在上叶片1和下叶片1A组成对开叶片的迎风面上产生空气旋流U；可获取较强动力能，在叶片轴2上产生了很大的推动力。与此同时，安装在叶片轴2b上的上叶片15与下叶片15A，处于背风状态风阻很小，气流Y顺着上叶片15与下叶片15A组成对开叶片的背面迅速流过。另外安装在叶片轴2a上的上叶片14与下叶片14A和安装在叶片轴2c上的上叶片16与下叶片16A处于侧面迎风状态，不获能量也没有风阻。机头3受到来自对开叶片1、1A产生在叶片轴2上的推动力，机头3开始旋转。在机头3旋转的同时，叶片轴2c被拖动到迎风状态的位置，安装在叶片轴2c上的上叶片16和下叶片16A进入迎风状态，开始重复着安装在叶片轴2上的上叶片1与下叶片1A的工作运行地全过程。机头3又开始受到来自安装在叶片轴2c上的上叶片16和下叶片16A的推动力。就这样机头3交替循环地受到叶片轴2、2c、2b、2a、所产生的推动力，在机头3上聚集成旋转合力，从而连续产生旋转扭矩加速旋转；机头3在加速旋转的同时又通过垂直主轴12把转矩输送给增速机8；旋转速度被增速机8提升后带动发电机10的转子旋转，发电机10开始发电。机头3内安装的液压调节系统17随着风速的变化对四个下叶片1A、14A、15A、16A，进行开口大小的调整；使四组对开叶片的开口适应风速的变化，进而控制四个叶片轴对机头3产生推力的大小，可以稳定垂直主轴12的旋转扭矩，达到调节桨矩的目的。
Claims (1)
1.一种对开叶片垂直轴风力发电机，它由风力机、塔筒、增速机和发电机组成，其特征在于：风力机是由，四根在同一水平面上四个方向布置，而且互成90度夹角的叶片轴，用螺丝紧固在机头上；在每个叶片轴上装有两片可以上下开合调整开口大小的横向叶片，组成了上下对开的风力机叶片，叶片长度可以水平延伸几十米；机头由主轴用刹车联轴器与增速机的输入轴连接；增速机的输出轴再用联轴器和发电机连接；机头主轴与塔筒用轴承组件游动配接。
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|---|---|---|---|---|
| CN103557114A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-02-05 | 仇立德 | 无阻双控垂直风力发电机 |
| CN103670878A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 张忠会 | 开合式阻流叶片 |
| CN112096571A (zh) * | 2020-10-05 | 2020-12-18 | 曲阜师范大学 | 一种大功率垂直轴风电机组及其控制方法 |
| CN113864109A (zh) * | 2021-09-04 | 2021-12-31 | 张木山 | 一种风能设施的发电机 |
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