CN206738056U - 两用风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两用风机，水平风机安装在垂直风机的上部，垂直风机叶片(7)上开设有细长缝风入口(71)和细长缝风出口(72)，垂直风机旋转轴(2)伸出上部安装盘(4)的部分中设置有沿着垂直旋转轴周向的插入部(21)，水平风机立柱(1)的下部设置有沿着水平风机立柱(1)周向的容纳部(11)，容纳部(11)为环形槽，容纳部(11)能够容纳插入部(21)，插入部(21)上设置有凹陷部(22)，凹陷部(22)中设置有钢珠(10)，水平风机立柱(1)上设置有水平风机安装部(9)，该风机的风能利用效率高，结构合理，安装简单。

Description

两用风机

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种两用风机。

背景技术

在煤和石油等化石能源日趋短缺、环境日益恶化的国际背景下，风能作为一种清洁无污染的可再生能源日益受到世界各国的广泛关注。风力发电技术的快速发展和风电装机容量的高速增长体现了众多国家的共识和行动。风力发电技术起源于欧洲，其中丹麦、荷兰、德国等国家对风力发电的开发和倡导已经有超过20年的历史了。风力发电技术诞生以来，经历了不断的改进，目前较为常用的风力机归纳起来可分为两类：1)水平轴风力机，其风轮的旋转轴与气流方向平行。水平轴风力机主要由塔架、水平轴风轮、变速箱(加速齿轮箱)、发电机、对风装置、控制系统等部件所组成。风轮的作用是将风能转换为机械能，它由气体流动性能良好的叶片装在轮轴上所组成，低速转动的风轮通过传动机构由加速齿轮箱增速，进而将动力传递给发电机。水平轴风力机主要优点是：风轮可以架设到离地面较高的地方，减少了由于地面扰动对风轮动态特性的影响，风轮架设离地面越高，风力越大，随高度增加发电量增高，启动风速低，可自启动。缺点是叶型设计及风轮制造较为复杂；而且需要额外的对风装置，来调整风轮的叶片的对风方向，增加了设计难度和成本。2)垂直轴风力机，其风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向。通常垂直轴风力机安装在离地面近的地方，无需使用塔架、对风装置；由垂直轴风力机受风，带动垂直轴转动，通过变速箱带动发电机转动。其优点是在气流方向改变时无需对风，也不需要对风装置，减少风轮对风时的陀螺力。结构相对简单，成本低。然而，垂直轴风力机风能利用率低于水平轴，风轮离地面近气流受地面影响大，无法更充分的接受风力，无法自启动，需要电动启动。现有技术中的风力发电机安装后不能随意改变位置，风机风能利用效率低，结构复杂，安装困难。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种两用风机，该风机的风能利用效率高，结构合理，安装简单。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种两用风机，包括水平风机和垂直风机，所述的水平风机安装在垂直风机的上部，所述的垂直风机包括垂直风机叶片、横向连接杆、垂直风机旋转轴、上部安装盘和下部安装盘，所述的横向连接杆通过上部安装盘和下部安装盘设置在垂直风机旋转轴上，所述的横向连接杆上垂直设置有垂直风机叶片，所述的垂直风机叶片上开设有细长缝风入口和细长缝风出口，所述的垂直风机旋转轴伸出上部安装盘，垂直风机旋转轴伸出上部安装盘的部分中设置有沿着垂直旋转轴周向的插入部，水平风机立柱的下部设置有沿着水平风机立柱周向的容纳部，所述的容纳部为环形槽，所述的容纳部能够容纳所述的插入部，所述的插入部上设置有第一凹陷部，所述的容纳部上设置有第二凹陷部，所述的第一凹陷部和第二凹陷部中设置有钢珠，所述的水平风机立柱上设置有水平风机安装部，水平风机安装部的头部上设置有水平风机横向轴，所述的水平风机横向轴上设置有水平风机叶片，所述的水平风机安装部的尾部设置有水平风机尾翼。

其中所述的水平风机叶片为双翼叶片，包括叶片固定段、叶片中间段和叶片尾翼段，所述的叶片固定段截面为圆柱形，所述的叶片中间段和叶片固定段之间设置有连接过渡段Ⅰ，所述的叶片中间段和叶片尾翼段之间设置为连接过渡段Ⅱ，连接过渡段为圆弧形，所述的叶片中间段包括第一段体和第二段体，所述的第一段体和第二段体镜像布置，所述的叶片中间段包括头部过渡段、中间主体段和尾部过渡段，所述的头部过渡段的长度为L1，所述的尾部过渡段的长度为L2，其中L1>L2，所述的叶片固定段、连接过渡段Ⅰ、叶片中间段、连接过渡段Ⅱ和叶片尾翼段上分别套设有叶片固定段保护套、连接过渡段Ⅰ保护套、叶片中间段保护套、连接过渡段Ⅱ保护套和叶片尾翼段保护套，保护套为中空结构，所述的保护套的内表面形状与叶片固定段、连接过渡段Ⅰ、叶片中间段、连接过渡段Ⅱ和叶片尾翼段的外表面形状相同，所述的头部过渡段之间的最大距离为H1，尾部过渡段之间最大距离为H2，其中H1>H2，所述的第一段体和第二段体之间设置为“Ⅱ”型加强件，所述的“Ⅱ”型加强件的焊接在叶片中间段的内部，所述的叶片尾翼段的轴线偏离叶片中轴线，所述的叶片固定段保护套和连接过渡段Ⅰ保护套之间、所述的连接过渡段Ⅰ保护套和叶片中间段保护套之间、所述的叶片中间段保护套和连接过渡段Ⅱ保护套之间以及所述的连接过渡段Ⅱ保护套和叶片尾翼段保护套之间都设置有连接垫圈。

其中所述的细长缝风入口和细长缝风出口开缝宽度为2mm。

其中所述的中间主体段的长度为L3，其中L3>L1。

其中所述的叶片尾翼段的轴线偏离水平风机叶片中轴线的高度为H3，其中H1>H3>H2。

实用新型具有以下的有益效果：

(1)通过水平风机和垂直风机的设计，能够最大限度的利用不断变化的风向，提高风能的利用效率，水平风机充分利用了垂直风机旋转轴，降低了单独建设水平风机时的建造成本，安装更为简便，集合了水平风机和垂直风机的优点，是一种水平垂直两用风机；

(2)水平风机立柱和垂直风机旋转轴中插入部、容纳部、第一凹陷部和第二凹陷部的设计，使得风机的安装更为简便，通过钢珠的设置，使得水平风机立柱和垂直风机旋转轴能够相对旋转，下部垂直风机的转动不会影响上部水平风机立柱的风能利用；

(3)双翼风机叶片的设置，使得该风机的强度高，不易遭受破坏，结构简单合理，易于安装。

附图说明

图1为本实用新型的两用风机的结构示意图。

图2为水平风机立柱和垂直风机旋转轴的连接结构示意图。

图3为垂直风机叶片结构示意图。

图4为水平风机叶片结构示意图。

图中：

1——水平风机立柱；

11——容纳部；

12——第二凹陷部；

2——垂直风机旋转轴；

21——插入部；

22——第一凹陷部；

3——下部安装盘；

4——上部安装盘；

5——水平风机叶片；

51——叶片固定段；

52——连接过渡段Ⅰ；

53——头部过渡段；

54——中间主体段；

55——尾部过渡段；

56——连接过渡段Ⅱ；

57——叶片尾翼段；

58——叶片固定段保护套；

59——连接过渡段Ⅰ保护套；

510——叶片中间段保护套；

511——连接过渡段Ⅱ保护套；

512——叶片尾翼段保护套；

513——加强件；

514——连接垫圈；

6——横向连接杆；

7——垂直风机叶片；

71——细长缝风入口；

72——细长缝风出口；

8——水平风机横向轴；

9——水平风机安装部；

10——钢珠。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步的说明。

如图1-4所示，一种两用风机，包括水平风机和垂直风机，其中水平风机安装在垂直风机的上部，垂直风机包括垂直风机叶片7、横向连接杆6、垂直风机旋转轴2、上部安装盘4和下部安装盘3，横向连接杆6通过上部安装盘4和下部安装盘3设置在垂直风机旋转轴2上，横向连接杆6上垂直设置有垂直风机叶片7，垂直风机叶片7上开设有细长缝风入口71和细长缝风出口72，垂直风机旋转轴2伸出上部安装盘4，垂直风机旋转轴2伸出上部安装盘4的部分中设置有沿着垂直旋转轴周向的插入部21，水平风机立柱1的下部设置有沿着水平风机立柱1周向的容纳部11，容纳部11为环形槽，容纳部11能够容纳插入部21，插入部21上设置有第一凹陷部22，容纳部11上设置有第二凹陷部12，第一凹陷部22和第二凹陷部12中设置有钢珠10，水平风机立柱1上设置有水平风机安装部9，水平风机安装部9的头部上设置有水平风机横向轴8，水平风机横向轴8上设置有水平风机叶片5，水平风机安装部9的尾部设置有水平风机尾翼。

其中水平风机叶片为双翼叶片，该双翼叶片包括叶片固定段51、叶片中间段53,54,55和叶片尾翼段57，其中叶片固定段51截面为圆柱形，叶片中间段53,54,55和叶片固定段51之间设置有连接过渡段Ⅰ52，叶片中间段53,54,55和叶片尾翼段57之间设置为连接过渡段Ⅱ56，连接过渡段52,56为圆弧形，叶片中间段53,54,55包括第一段体和第二段体，第一段体和第二段体镜像布置，叶片中间段53,54,55包括头部过渡段53、中间主体段54和尾部过渡段55，头部过渡段53的长度为L₁，尾部过渡段55的长度为L₂，其中L₁>L₂，叶片固定段51、连接过渡段Ⅰ52、叶片中间段53,54,55、连接过渡段Ⅱ56和叶片尾翼段57上分别套设有叶片固定段保护套58、连接过渡段Ⅰ保护套59、叶片中间段保护套510、连接过渡段Ⅱ保护套511和叶片尾翼段保护套512，保护套58,59,510,511,512为中空结构，保护套58,59,510,511,512的内表面形状与叶片固定段51、连接过渡段Ⅰ52、叶片中间段53,54,55、连接过渡段Ⅱ56和叶片尾翼段57的外表面形状相同，头部过渡段53之间的最大距离为H₁，尾部过渡段55之间最大距离为H₂，其中H₁>H₂，第一段体和第二段体之间设置为“Ⅱ”型加强件513，“Ⅱ”型加强件513的焊接在叶片中间段53,54,55的内部，叶片尾翼段57的轴线偏离叶片中轴线，叶片固定段保护套58和连接过渡段Ⅰ保护套59之间、连接过渡段Ⅰ保护套59和叶片中间段保护套510之间、叶片中间段保护套510和连接过渡段Ⅱ保护套511之间以及连接过渡段Ⅱ保护套511和叶片尾翼段保护套512之间都设置有连接垫圈514。

其中细长缝风入口71和细长缝风出口72开缝宽度为2mm。

其中中间主体段54的长度为L₃，其中L₃>L₁。

其中叶片尾翼段57的轴线偏离水平风机叶片5中轴线的高度为H₃，其中H₁>H₃>H₂。

上面结合附图对本实用新型进行了实例性的描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种两用风机，包括水平风机和垂直风机，其特征在于：其中所述的水平风机安装在垂直风机的上部，所述的垂直风机包括垂直风机叶片(7)、横向连接杆(6)、垂直风机旋转轴(2)、上部安装盘(4)和下部安装盘(3)，所述的横向连接杆(6)通过上部安装盘(4)和下部安装盘(3)设置在垂直风机旋转轴(2)上，所述的横向连接杆(6)上垂直设置有垂直风机叶片(7)，所述的垂直风机叶片(7)上开设有细长缝风入口(71)和细长缝风出口(72)，所述的垂直风机旋转轴(2)伸出上部安装盘(4)，垂直风机旋转轴(2)伸出上部安装盘(4)的部分中设置有沿着垂直旋转轴周向的插入部(21)，水平风机立柱(1)的下部设置有沿着水平风机立柱(1)周向的容纳部(11)，所述的容纳部(11)为环形槽，所述的容纳部(11)能够容纳所述的插入部(21)，所述的插入部(21)上设置有第一凹陷部(22)，所述的容纳部(11)上设置有第二凹陷部(12)，所述的第一凹陷部(22)和第二凹陷部(12)中设置有钢珠(10)，所述的水平风机立柱(1)上设置有水平风机安装部(9)，水平风机安装部(9)的头部上设置有水平风机横向轴(8)，所述的水平风机横向轴(8)上设置有水平风机叶片(5)，所述的水平风机安装部(9)的尾部设置有水平风机尾翼。

2.根据权利要求1所述的一种两用风机，其特征在于：其中所述的水平风机叶片(5)为双翼叶片，该双翼叶片包括叶片固定段(51)、叶片中间段(53,54,55)和叶片尾翼段(57)，其中所述的叶片固定段(51)截面为圆柱形，所述的叶片中间段(53,54,55)和叶片固定段(51)之间设置有连接过渡段Ⅰ(52)，所述的叶片中间段(53,54,55)和叶片尾翼段(57)之间设置为连接过渡段Ⅱ(56)，连接过渡段(52,56)为圆弧形，所述的叶片中间段(53,54,55)包括第一段体和第二段体，所述的第一段体和第二段体镜像布置，所述的叶片中间段(53,54,55)包括头部过渡段(53)、中间主体段(54)和尾部过渡段(55)，所述的头部过渡段(53)的长度为L₁，所述的尾部过渡段(55)的长度为L₂，其中L₁>L₂，所述的叶片固定段(51)、连接过渡段Ⅰ(52)、叶片中间段(53,54,55)、连接过渡段Ⅱ(56)和叶片尾翼段(57)上分别套设有叶片固定段保护套(58)、连接过渡段Ⅰ保护套(59)、叶片中间段保护套(510)、连接过渡段Ⅱ保护套(511)和叶片尾翼段保护套(512)，保护套(58,59,510,511,512)为中空结构，所述的保护套(58,59,510,511,512)的内表面形状与叶片固定段(51)、连接过渡段Ⅰ(52)、叶片中间段(53,54,55)、连接过渡段Ⅱ(56)和叶片尾翼段(57)的外表面形状相同，所述的头部过渡段(53)之间的最大距离为H₁，尾部过渡段(55)之间最大距离为H₂，其中H₁>H₂，所述的第一段体和第二段体之间设置为“Ⅱ”型加强件(513)，所述的“Ⅱ”型加强件(513)的焊接在叶片中间段(53,54,55)的内部，所述的叶片尾翼段(57)的轴线偏离叶片中轴线，所述的叶片固定段保护套(58)和连接过渡段Ⅰ保护套(59)之间、所述的连接过渡段Ⅰ保护套(59)和叶片中间段保护套(510)之间、所述的叶片中间段保护套(510)和连接过渡段Ⅱ保护套(511)之间以及所述的连接过渡段Ⅱ保护套(511)和叶片尾翼段保护套(512)之间都设置有连接垫圈(514)。

3.根据权利要求1所述的一种两用风机，其特征在于：其中所述的细长缝风入口(71)和细长缝风出口(72)开缝宽度为2mm。

4.根据权利要求2所述的一种两用风机，其特征在于：其中所述的中间主体段(54)的长度为L₃，其中L₃>L₁。

5.根据权利要求2所述的一种两用风机，其特征在于：其中所述的叶片尾翼段(57)的轴线偏离水平风机叶片(5)中轴线的高度为H₃，其中H₁>H₃>H₂。