CN215170515U - 一种正向风力做功的立轴发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正向风力做功的立轴发电装置，其在支撑立柱上设置以立轴为轴心的水平旋转的风车，支撑柱的外围设置有一个支撑结构用于实现支撑柱和风车的稳定，每组风车内设置有若干组扇叶，每组扇叶上至少设置有一个导向扇翼，导向扇翼上设置有导向轮与扇叶扭转轨道配合，扇叶扭转轨道设置在扇翼扭转模块上，使扇叶旋转面与风向平行，叶片扭转，在迎风面叶片与风向垂直，受到的风力最大，获得最大推动力，当叶片回转到对称位置时与风向平行，受到的风力最小，不产生反向扭矩，这样可以获得较大扭矩，使风力转化成机械能效率最大化。

Description

一种正向风力做功的立轴发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种正向风力做功的立轴发电装置。

背景技术

周知，风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电模块、调节装置、限速安全机构和储能装置等构件组成。

现有本领域存在的技术弊端是：目前大型风力发电装置多数为水平轴装置，叶片旋转面与风向垂直，风力作用到叶片斜面，产生侧向分力驱动叶片旋转，正向风力不做功。所以风能转换为机械能的效率较低，风电效率才10.83%。且叶片半径非常大，风车非常高，结构复杂，建造价格昂贵，安装费动辄几百万，运维成本较高。

针对现有技术上的弊端，作为本行业技术人员，如何通过技术上的改善，设计一款正风力做功的发电装置，其能够大幅提高风能转换机械能效率，降低制造和安装成本是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种正向风力做功立轴发电装置改变现有技术上的缺点，其使扇叶旋转面与风向平行，叶片扭转，在迎风面叶片与风向垂直，受到的风力最大，当叶片回转到对称位置时与风向平行，受到的风力最小，不产生反向扭矩，这样可以获得较大扭矩，使风力转化成机械能效率最大化。

如上所述的一种正向风力做功的立轴发电装置，其包括一个支撑立柱，在支撑立柱上设置有导向装置，支撑立柱的顶部设置有一个风车，所述的风车上与支撑立柱的顶部之间设置有扇叶扭转轨道，所述的风车的内部设置有若干组扇叶，每组扇叶上设置有至少一个导向扇翼，所述的导向扇翼上设置有导向轮与扇叶扭转轨道配合；所述的若干组扇叶围绕支撑立柱转动并在转动时实现不同组扇叶摆动角度的不同，以此最大限度的实现风能转换。

所述的风车包括一个外围框架，风车中心处设置有旋转轴和支撑立柱连接固定；所述的扇叶通过转轴和外围框架以及旋转轴连接实现摆动。

所述的旋转轴竖向延伸至支撑立柱内并和支撑立柱内部的发电机以及变速箱连接。

所述的导向扇翼设置在风车的最底部，导向扇翼上设置有扇叶曲轴，通过扇叶曲轴上设置导向轮与导向轨道配合；所述的导向轨道上设置有两个曲线面，当导向轮沿着导向轨道转动时，导向扇翼实现摆动；每组的导向扇翼通过拨叉连杆与其余扇叶连接实现联动。

所述的导向装置包括一个定位扇叶，所述的定位扇叶和转筒连接固定，转筒的顶部和导向轨道联通。

支撑立柱外围设置有一个支撑结构，所述的支撑结构用于实现支撑立柱的竖向支撑固定。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过以上结构设置，其在支撑立柱的外围设置有一个支撑结构用于实现支撑立柱竖向支撑的约束，本实用新型在支撑立柱的顶部设置有一个水平轴支撑座，通过水平轴支撑座实现水平设置的风车，风车的内部设置有若干组扇叶，每组扇叶上至少设置有一个导向扇翼，导向扇翼上设置有导向轮与扇叶扭转轨道配合，扇叶扭转轨道设置在风车上，使扇叶旋转面与风向平行，叶片扭转，在迎风面叶片与风向垂直，受到的风力最大，获得最大推动力，当叶片回转到对称位置时与风向平行，受到的风力最小，不产生反向扭矩，这样可以获得较大扭矩，使风力转化成机械能效率最大化，本装置在支撑立柱上设置有导向装置，通过导向装置实现为风车迎风导向，确保其始终最大限度的受风,实现风能向机械能的转换。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型实施例Ⅰ立体结构示意图；

图2为本实用新型风车立体结构示意图；

图3为本实用新型扇叶扭转轨道区域放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例Ⅱ立体结构示意图；

图中，1、拉筋，2、支撑立柱，21、导向板，22、外套环，23、下轴承，24、发电机，25、变速箱，26、驱动轴，3、扇叶扭转轨道，31、曲线面，32、上轴承，4、风车， 41、旋转轴，42、外围环状架，43、外围竖向架，44、导向扇翼，441、转轴，442、拨叉连杆，45、顶部斜拉筋，46、扇叶曲轴，47、导向轮，48、同步扇叶，5、拨叉，6、框架支撑结构，61、爬梯，62、顶梁。

具体实施方式

以下对本实用新型进行细致的描述，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

实施例1：一种正向风力做功的立轴发电装置，其包括一个设置在中间位置的支撑立柱2，所述的支撑立柱2的周边设置有多根拉筋1，通过拉筋1实现支撑立柱的竖向固定。

本实施例在支撑立柱2上设置有导向装置，支撑立柱2的顶部设置有一个风车4，所述的风车4包括一个外围框架，外围框架通过多个外围环状架42和若干个外围竖向架43围成一个筒状结构的框架，在外围竖向架的顶部通过顶部斜拉筋45实现顶部固定。风车中心处设置有旋转轴41和支撑立柱2连接固定；所述的扇叶通过转轴441和外围框架以及旋转轴41连接实现摆动。

所述的风车4上与支撑立柱2的顶部之间设置有扇叶的导向轨道3，所述的风车4的内部设置有若干组扇叶，每组扇叶的底部设置有一个导向扇翼44，所述的导向扇翼44上设置有扇叶曲轴46，所述的扇叶曲轴46上设置有导向轮47与扇叶扭转轨道3配合，所述的扇叶扭转轨道上设置有两个曲线面31，当导向轮47沿着扇叶扭转轨道3转动时，导向扇翼44实现随扇叶扭转轨道3摆动；每组的导向扇翼44通过拨叉连杆442连接拨叉5，通过拨叉5实现其与其它同步扇叶48的联动。

所述的导向扇翼44设置在风车4的最底部，导向扇翼44上设置有扇叶曲轴46，通过扇叶曲轴46上设置导向轮47与扇叶扭转轨道3配合，所述的导向装置包括一个定位扇叶21，所述的定位扇叶21和转筒22连接固定，转筒22的顶部通过上轴承32和扇叶扭转轨道3底部连接并实现同步转动，转筒22的底部通过下轴承23和支撑立柱2连接固定；经过以上结构设置，通过定位扇叶21控制扇叶扭转轨道3转动至迎风位置，此时导向扇翼44通过扇叶曲轴46与扇叶扭转轨道3的啮合使导向扇翼44在驱动轴26的一侧处于直立状态，大面积迎风，并且使驱动轴26的另一侧扇叶处于水平状态，这样就可以使风能转换效率得到最大化，每一组上的同步扇叶48通过拨叉5使其同时翻转，风吹动扇叶，同时带动驱动轴26旋转，芯轴将扭矩传递到变速箱25内，然后在传递到发电机24上，最终将风能转化成电能。

实施例2：

在实施例1结构设置的基础上，本实用新型在支撑立柱2的周边设置有龙门结构的框架支撑结构6，所述的框架支撑结构6，框架支撑结构6的周边设置有至少一组爬梯61、通过水平设置的顶梁62将竖向设置的爬梯61连接固定，通过此种结构将支撑立柱2竖向支撑固定，形成一个框架支撑结构，本实用新型结构设置简单，新颖，其能够实现稳固的框架支撑并将支撑立柱竖向固定。

本实用新型在实际运行时，通过若干组扇叶围绕支撑立柱2转动并在转动时实现不同组扇叶摆动角度的不同，本技术方案采用立轴式结构使扇叶与风向垂直，最大面积接受风压，并且多组扇叶中一半扇叶正向迎风，一半扇叶水平漏风，减小阻力，可将风能转换效率提升到最大值。

Claims (6)

1.一种正向风力做功的立轴发电装置，其包括一个支撑立柱，其特征在于：在支撑立柱上设置有导向装置，支撑立柱的顶部设置有一个风车，所述的风车上与支撑立柱的顶部之间设置有扇叶扭转轨道，所述的风车的内部设置有若干组扇叶，每组扇叶上设置有至少一个导向扇翼，所述的导向扇翼上设置有导向轮与扇叶扭转轨道配合；所述的若干组扇叶围绕支撑立柱转动并在转动时实现不同组扇叶摆动角度的不同。

2.如权利要求1所述的一种正向风力做功的立轴发电装置，其特征在于：所述的风车包括一个外围框架，风车中心处设置有旋转轴和支撑立柱连接固定；所述的扇叶通过转轴和外围框架以及旋转轴连接实现摆动。

3.如权利要求2所述的一种正向风力做功的立轴发电装置，其特征在于：所述的旋转轴竖向延伸至支撑立柱内并和支撑立柱内部的发电机以及变速箱连接。

4.如权利要求1所述的一种正向风力做功的立轴发电装置，其特征在于：所述的导向扇翼设置在风车的最底部，导向扇翼上设置有扇叶曲轴，通过扇叶曲轴上设置导向轮与导向轨道配合；所述的导向轨道上设置有两个曲线面，当导向轮沿着导向轨道转动时，导向扇翼实现摆动；每组的导向扇翼通过拨叉连杆与其余扇叶连接实现联动。

5.如权利要求1所述的一种正向风力做功的立轴发电装置，其特征在于：所述的导向装置包括一个定位扇叶，所述的定位扇叶和转筒连接固定，转筒的顶部和导向轨道联通。

6.如权利要求1所述的一种正向风力做功的立轴发电装置，其特征在于：支撑立柱外围设置有一个支撑结构，所述的支撑结构用于实现支撑立柱的稳定。

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