CN203978713U - 叶片转动的立轴式风轮 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了叶片转动的立轴式风轮，轴套（5）的中心安装风轮轴（6），轴套（5）的两端分别安装轮盘（1），若干个叶片轴（3）对称安装在轮盘（1）上，叶片轴（3）上安装叶片（2），叶片（2）绕叶片轴（3）转动，叶片轴（3）位于距外侧1/3叶片宽度处，对应于叶片轴（3）的止挡（4）安装在轮盘（1）上，止挡（4）位于距内侧2/3叶片宽度处，整体构成叶片旋转的立轴式风轮。本实用新型的叶片的转动机构简单，无需额外动力，叶片一方面沿风轮轴转动，叶片另一方面随风向沿叶片轴转动，大大提高风能的利用率，当风轮遭遇过大风速、转速升高时，借助叶片所受的离心力自动增大阻力区叶片的迎风面积，抑制转速过高，省却专门的制动系统。

Description

叶片转动的立轴式风轮
技术领域
本实用新型涉及用于风力发电的立轴式风轮，具体涉及一种叶片旋转的立轴式风轮。
背景技术
    目前，立轴式风轮普遍采用固定式叶片，当风轮沿圆周转动时，由于叶片不能改变角度，使其处在动力区和阻力区时迎风面积相同，尽管通过采用弧形叶片可以增大动力、减小阻力，但动力仍有很大一部分被阻力所抵消，因而风能利用率很低。当风轮遭遇过大风速时，为了防止风轮转速过高而损坏，须设置专门的制动系统。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种叶片旋转的立轴式风轮，克服现有立轴式风轮的固定叶片转到阻力区时所受阻力较大的弊端，该风轮的叶片转动到阻力区时自动转动到与风向平行的位置，有效减小阻力，大大提高风能利用率，同时当风轮遭遇过大风速、转速升高时，借助叶片所受的离心力自动增大阻力区叶片的迎风面积，抑制转速过高。
本实用新型的技术解决方案是：该立轴式风轮包括轮盘、叶片、叶片轴、止挡、轴套和风轮轴，轴套的中心安装风轮轴，轴套的两端分别安装轮盘，若干个叶片轴对称安装在轮盘上，叶片轴上安装叶片，叶片绕叶片轴转动，叶片轴位于距外侧1/3叶片宽度处，对应于叶片轴的止挡安装在轮盘上，止挡位于距内侧2/3叶片宽度处，整体构成叶片旋转的立轴式风轮。
当叶片转到动力区时，在风力、止挡和叶片轴的作用下叶片呈较大面积的迎风状态，充分吸收风能；当叶片转到阻力区时，叶片的另一面受风力作用开始转动，一直转到其平面与风向平行为止，阻力最小。
本实用新型的有益效果是：叶片的转动机构简单，无需额外动力，在风轮转动过程中，叶片一方面沿风轮轴转动，叶片另一方面随风向沿叶片轴转动，在叶片转到动力区时充分吸收风能，转到阻力区时有效地减小阻力，大大提高风能的利用率，当风轮遭遇过大风速、转速升高时，借助叶片所受的离心力自动增大阻力区叶片的迎风面积，抑制转速过高，省却专门的制动系统。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2为图1的A-A向剖视示意图。
图3是风轮在转到任意角度时叶片的位置图。
图4是风轮在大风、高转速时叶片的位置及受力情况图。
　　图中：1.轮盘，2.叶片，3.叶片轴 ，4.止挡，5.轴套，6.风轮轴。
具体实施方式
如图1-2所示，该立轴式风轮包括轮盘1、叶片2、叶片轴3、止挡4、轴套5和风轮轴6，轴套5的中心安装风轮轴6，轴套5的两端分别安装轮盘1，若干个叶片轴3对称安装在轮盘1上，叶片轴3上安装叶片2，叶片2绕叶片轴3转动，叶片轴3位于距外侧1/3叶片宽度处，对应于叶片轴3的止挡4安装在轮盘1上，止挡4位于距内侧2/3叶片宽度处，整体构成叶片旋转的立轴式风轮。
如图3所示，风轮运行过程中，当叶片2转动到动力区时，风力吹向叶片2的凹面并吹向止挡4停住，接受风力，叶片2所受风力通过叶片轴3和止挡4传递给风轮，驱使风轮绕逆时针方向转动；当叶片2转动到阻力区时，风力吹向叶片2的凸面，叶片离开止挡4，转动到其平面与风向平行的位置，以减少阻力；随着风轮的转动，叶片2周而复始地由动力区到阻力区再到动力区的不断交替，叶片也按此规律不断地绕其轴线往复转动（0—90度角摆动）。
    如图4所示，当风轮因遭遇大风而转速过高时，处在阻力区的叶片2因所受离心力F的作用会使其绕其叶片轴3朝逆时针方向转动；转速越高，叶片旋转角度越大，迎风面积越大，所受阻力也越大，因此可以有效地抑制转速的过量升高。

Claims (1)

1.叶片转动的立轴式风轮，其特征是：该立轴式风轮包括轮盘（1）、叶片（2）、叶片轴（3）、止挡（4）、轴套（5）和风轮轴（6），轴套（5）的中心安装风轮轴（6），轴套（5）的两端分别安装轮盘（1），若干个叶片轴（3）对称安装在轮盘（1）上，叶片轴（3）上安装叶片（2），叶片（2）绕叶片轴（3）转动，叶片轴（3）位于距外侧1/3叶片宽度处，对应于叶片轴（3）的止挡（4）安装在轮盘（1）上，止挡（4）位于距内侧2/3叶片宽度处，整体构成叶片旋转的立轴式风轮。
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