CN203640924U - 一种变攻角垂直轴风力机 - Google Patents
一种变攻角垂直轴风力机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203640924U CN203640924U CN201320878806.1U CN201320878806U CN203640924U CN 203640924 U CN203640924 U CN 203640924U CN 201320878806 U CN201320878806 U CN 201320878806U CN 203640924 U CN203640924 U CN 203640924U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind wheel
- wheel support
- wind turbine
- vertical axis
- blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种变攻角垂直轴风力机，包括底座、风轮支撑架和叶片，底座上的轴承内设有风轮支撑轴，风轮支撑轴的上部设有风轮支撑架，风轮支撑架由上下平行的两个支撑部组成，且两个支撑部分别包含有两个十字交叉的支撑件，每个支撑件的一端设有两个挡块，每个支撑件的另一端也设有两个挡块，位于同一端的两个挡块之间均设有滑块，滑块上设有螺母，两个支撑部之间连接叶片，叶片上设有连杆件，连杆件连接连杆一端，连杆另一端通过套环套接在螺母上。本实用新型的有益效果为：该风力机结构简单，成本低，应用范围广，并且能够自启动，无需消耗外在能量，实现了真正意义上的零功耗，有助于推动节能减排的实现。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变攻角垂直轴风力机。
背景技术
当今世界化石燃料日渐枯竭，环境污染日益严重，开发新能源、节能减排已成为世界能源发展的必然趋势。而风能是一种清洁的永续能源，储量丰富、无公害，是重要的理想替代能源，发展潜力巨大。据最新风能资源普查初步统计成果，中国陆上离地10米高度风能资源总储量43.5亿千瓦，居世界第一位。近年来，国家出台了一系列风能发展的政策措施，风电发展得到普遍重视，中国风电产业显示出前所未有的良好发展势头。相比于水电和太阳能等目前比较成熟的技术，风电仍有许多技术问题值得研究和解决，进一步发展的空间很广阔。
由于以前一直用叶素理论计算垂直轴风轮的风能利用率，得到了利用率低于水平轴的结论，但通过CFD模拟和国外的一些实验，表明垂直轴风力机的风能利用率在40％以上，并不比水平轴的低。因此垂直轴风力机拥有更好的应用前景，且可变攻角的垂直轴风力机是未来垂直轴风力机的一个发展方向。
现有变攻角技术主要有锥齿轮磁力变桨距结构和基于PLC的变桨距控制系统等技术，但由于制造加工的复杂性与控制系统的可靠性要求都比较高，使之成本高昂，并且以上技术只适用于大中型风力机，应用于小型垂直轴风力机很不经济。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种变攻角垂直轴风力机，以克服目前现有技术存在的上述不足。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：
一种变攻角垂直轴风力机，包括底座、风轮支撑架和叶片，所述底座上设有固定轴承，所述固定轴承内设有压力轴承，所述压力轴承内设有风轮支撑轴，所述风轮支撑轴的上部设有风轮支撑架，所述风轮支撑架由上下平行的两个支撑部组成，且两个支撑部分别包含有两个十字交叉的支撑件，每个所述的支撑件的一端设有两个挡块，每个所述的支撑件的另一端也设有两个挡块，位于同一端的两个挡块之间均设有滑块，所述滑块上设有螺母，所述两个支撑部之间连接有叶片，所述叶片上设有连杆件，所述连杆件连接连杆的一端，所述连杆的另一端通过套环套接在螺母上。
进一步的，所述挡块靠近滑块的一侧设有弹性件。
进一步的，所述滑块通过通孔连接在支撑件上。
进一步的，所述叶片采用NACA0012对称翼型。
优选的，所述的滑块形状为正方体。
优选的，所述叶片的摆动角角度为正负8°。本实用新型的有益效果为：该风力机结构简单，成本低，可用于城市中心区域的公共照明、居民家庭、大型户外广告、乡村电站、高速公路全程监控系统等领域，并且能够自启动，无需消耗外在能量，实现了真正意义上的零功耗，有助于推动节能减排的实现。
附图说明
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例所述的变攻角垂直轴风力机的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例所述的滑动控制部示意图；
图3是本实用新型实施例所述的滑块结构示意图；
图4是本实用新型实施例所述的风力机位于上风位置的叶片状态图。
图中：
1、底座；2、固定轴承；3、压力轴承；4、风轮机支撑轴；5、叶片；6、连杆；7、支撑件；8、滑块；9、挡块；10、弹性件；11、螺母；12、连杆件；13、通孔。
具体实施方式
如图1-4所示，本实用新型实施例所述的一种变攻角垂直轴风力机，包括底座1、风轮支撑架和叶片5，所述底座1上设有固定轴承2，所述固定轴承2内设有压力轴承3，所述压力轴承3内设有风轮支撑轴4，所述风轮支撑轴4的上部设有风轮支撑架，所述风轮支撑架由上下平行的两个支撑部组成，且两个支撑部分别包含有两个十字交叉的支撑件7，每个所述的支撑件7的一端设有两个挡块9，每个所述的支撑件7的另一端也设有两个挡块9，位于同一端的两个挡块9之间均设有滑块8，所述滑块8上设有螺母11，所述两个支撑部之间连接有叶片5，所述叶片5上设有连杆件12，所述连杆件12连接连杆6的一端，所述连杆6的另一端通过套环套接在螺母11上；所述挡块9靠近滑块8的一侧设有弹性件10；所述滑块8通过通孔13连接在支撑件7上。
所述叶片5采用NACA0012对称翼型；所述的滑块8形状为正方体；所述叶片5的摆动角角度范围为正负8°；所述叶片5的摆动角角度为8°。
本实用新型实施例所述的变攻角垂直轴风力机的工作原理为：风力机运动过程中，叶片相对于风力方向有三个不同的运动状态，即上风向运行状态，下风向运行状态和平行运行状态，当风轮转速较低时，滑动控制部（滑动控制部是滑块8上的通孔13和支撑件7形成间隙配合，实现滑块8的往复运动，连杆6的一端通过套环套在螺母11上，另一端通过连接件12连接在叶片5上，从而通过滑块8的来回移动改变叶片偏摆角度。）对叶片5的压力较小，风力推动叶片5以较大角度偏摆，使叶片5能在不失速的情况下工作，以取得较大的力矩推动风轮旋转，从而获得较大的风能。同理，在叶片5转速较高时，滑动控制部对叶片5压力较大，风力仅能推动叶片5在较小的角度偏摆，这样叶片5就可在正常的攻角下以较大的叶尖速比运行，以获得较大的风能。
具体实施时，本实用新型的风力机通过底座1固定，底座1上方的固定轴承2为N2204E轴承，固定轴承2套在压力轴承3外，压力轴承3内连接风轮机支撑轴4，风轮机支撑轴4的上方安装有上下相互平行的两个支撑部，每个支撑部包括两个十字交叉支撑件7，两个支撑部之间连接叶片5，叶片5的个数为4个，叶片采用NACA0012对称翼型，总体呈长直形，每个支撑件7被风轮机支撑轴4分为两段，每一段都设有两个挡块9，共计8对挡块，每对挡块9之间的距离为24.3mm，挡块9之间设有两个弹性件10，滑块8位于两个弹性件10之间，滑块的个数共计为8个，弹性件10减缓滑块8的磨损破坏也能降低噪音，滑块8的材质为工程塑料ABS，形状为正方体，滑块8通过连杆6连接叶片5，从而控制叶片5，使叶片5的最佳摆动角角度为 8°，此时风力机获得较高的输出扭矩，大大提高了风能的工作效率 。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种变攻角垂直轴风力机，包括底座（1）、风轮支撑架和叶片（5），其特征在于：所述底座（1）上设有固定轴承（2），所述固定轴承（2）内设有压力轴承（3），所述压力轴承（3）内设有风轮支撑轴（4），所述风轮支撑轴（4）的上部设有风轮支撑架，所述风轮支撑架由上下平行的两个支撑部组成，且两个支撑部分别包含有两个十字交叉的支撑件（7），每个所述的支撑件（7）的一端设有两个挡块（9），每个所述的支撑件（7）的另一端也设有两个挡块（9），位于同一端的两个挡块（9）之间均设有滑块（8），所述滑块（8）上设有螺母（11），所述两个支撑部之间连接有叶片（5），所述叶片（5）上设有连杆件（12），所述连杆件（12）连接连杆（6）的一端，所述连杆（6）的另一端通过套环套接在螺母（11）上。
2.根据权利要求1所述的一种变攻角垂直轴风力机，其特征在于：所述挡块（9）靠近滑块（8）的一侧设有弹性件（10）。
3.根据权利要求2所述的一种变攻角垂直轴风力机，其特征在于：所述滑块（8）通过通孔（13）连接在支撑件（7）上。
4.根据权利要求3所述的一种变攻角垂直轴风力机，其特征在于：所述叶片（5）采用NACA0012对称翼型。
5.根据权利要求4所述的一种变攻角垂直轴风力机，其特征在于：所述的滑块（8）形状为正方体。
6.根据权利要求5所述的一种变攻角垂直轴风力机，其特征在于：所述叶片（5）的摆动角角度为8°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320878806.1U CN203640924U (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 一种变攻角垂直轴风力机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320878806.1U CN203640924U (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 一种变攻角垂直轴风力机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203640924U true CN203640924U (zh) | 2014-06-11 |
Family
ID=50872178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320878806.1U Expired - Fee Related CN203640924U (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | 一种变攻角垂直轴风力机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203640924U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110173458A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-27 | 上海诺赛泵业制造有限公司 | 一种*通循环水泵不锈钢冲压焊接叶轮 |
| CN111255628A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-09 | 合肥托卡拉图科技有限公司 | 一种基于新能源的垂直轴风力发电机 |
-
2013
- 2013-12-27 CN CN201320878806.1U patent/CN203640924U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110173458A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-27 | 上海诺赛泵业制造有限公司 | 一种*通循环水泵不锈钢冲压焊接叶轮 |
| CN110173458B (zh) * | 2019-04-28 | 2020-07-07 | 上海诺赛泵业制造有限公司 | 一种*通循环水泵不锈钢冲压焊接叶轮 |
| CN111255628A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-09 | 合肥托卡拉图科技有限公司 | 一种基于新能源的垂直轴风力发电机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104329218A (zh) | 一种连杆传动的折叠叶片垂直轴叶轮 | |
| CN117627871A (zh) | 一种h型单轴双向集成风力发电机及方法 | |
| CN106545466A (zh) | 一种阻力型垂直轴风力机 | |
| CN203640924U (zh) | 一种变攻角垂直轴风力机 | |
| CN203441673U (zh) | 一种潮流能发电水轮机 | |
| CN100516511C (zh) | 圆弧齿形链式风力发电制氢装置 | |
| CN104595104B (zh) | 一种具有柔性叶片的垂直轴风机叶轮 | |
| CN201982251U (zh) | 一种帆式垂直轴高效率风能转换设备 | |
| CN104533708A (zh) | 一种基于齿轮机构的自旋转叶片叶轮 | |
| CN108397332A (zh) | 一种加装端板的竖轴双转子潮流能水轮机 | |
| CN106894948A (zh) | 基于仿生学的垂直轴风力机 | |
| CN104454362B (zh) | 一种往复式风力发电系统 | |
| CN2921347Y (zh) | 简易水力发电装置 | |
| CN204921250U (zh) | 一种卧式、立式风能转换装置 | |
| CN203532154U (zh) | 流体能量收集转换装置和能量传递输出装置及发电设备 | |
| CN106593768A (zh) | 一种h型垂直轴风力发电机叶片时时变攻角装置 | |
| CN202284521U (zh) | 新型多桨叶风力发电装置 | |
| CN201461242U (zh) | 利用空气上升制作的动力机构 | |
| CN106014855A (zh) | 一种利用柱体绕流旋涡的风力发电装置及方法 | |
| CN214499314U (zh) | 一种微风风力发电装置 | |
| CN203532155U (zh) | 流体能量收集转换装置和能量传递输出装置及发电设备 | |
| CN201763512U (zh) | 一种可调节叶片角度的风力发电机 | |
| CN110242488A (zh) | 一种基于马格努斯前缘圆柱桨叶潮汐能水利发电机 | |
| CN203362376U (zh) | 一种径流式水轮机 | |
| CN204099111U (zh) | 多维流体发电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140611 Termination date: 20141227 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |