CN2797675Y - 垂直轴风力机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种垂直轴风力机，包括带动发电机或提水机的垂直转动轴，垂直转动轴上面固定安装水平支架，水平支架上至少安装两个转动轴，每个转动轴上安装叶片。本实用新型叶片绕各自的转动轴转动，在顺风向时叶片展开，叶片与风力方向垂直，以最大限度的接受风能，在逆风向时叶片闭合，使叶片的迎风面降到最小，以减小对风的阻力，垂直转动轴每转过180度，叶片张开或闭合一次。本实用新型结构简单，成本降低，最大限度的提高风能利用率，延长风机的使用寿命，使用性能可靠，运行稳定，风能利用率高。

Description

垂直轴风力机
所属技术领域
本实用新型涉及一种动力能源装置，具体说涉及一种将风能转化为机械能的垂直轴风力机。
背景技术
风能作为一种无污染的绿色能源，蕴藏量大，分布广，是一种发展潜力很大的可再生能源。要利用风能，首先要将流动空气所具有的风能变换成机械旋转动能，这就需要风力机的作用。风力机是将风能转换为机械功的动力装置，又称风车。在常规能源缺乏的偏远地区，风力发电机可作为独立电能使用，具有很大的实用性。风力机包括水平轴风力机和垂直轴风力机两种类型。应用较广的是水平轴风力机，这种风力机的使用历史较长，使用性能比较可靠，但水平轴风力机制造安装比较复杂，成本较高，风能利用率较低。垂直轴风力机结构相对简单，制造成本低。但目前出现的垂直轴风力机，虽然叶片在顺风状态能产生较大的推动力，可当叶片旋转到逆风状态时也同样产生较大的阻力，从而降低了风能利用率，并且降低了风力机的使用寿命。现有的垂直轴风力机又分为两种，一种为升力型风力机，另一种为阻力型风力机，升力型风力机存在启动力矩小、大风下刹车困难的缺点，阻力型风力机存在框架过大、逆风投影面较大、效率低的缺点。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种垂直轴风力机，该机结构简单，成本低，使用性能可靠，运行稳定，风能利用率高。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种垂直轴风力机，包括带动发电机或提水机的垂直转动轴，其结构要点为：所说的垂直转动轴上面固定安装水平支架，该水平支架上至少安装两个转动轴，每个转动轴上安装叶片。工作时，叶片在风能的作用下带动水平支架旋转，水平支架带动垂直转动轴旋转，垂直转动轴带动发电机或提水机工作。
所说的转动轴包括上叶片转动轴和下叶片转动轴，所说的叶片包括安装在上叶片转动轴的上叶片和安装在下叶片转动轴上的下叶片。将叶片分为上叶片和下叶片，可使水平支架受力均匀。
所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴均固定安装在水平支架上，所说的上叶片转动轴上活动安装上联动齿轮，所说的下叶片转动轴上活动安装下联动齿轮，所说的上联动齿轮固定安装上叶片，所说的下联动齿轮固定安装下叶片。上叶片和下叶片分别与联动齿轮固定联接，联动齿轮可绕转动轴旋转，处于顺风向的叶片在风力作用下，上叶片与下叶片在同一垂直面上接受风力，上叶片和下叶片与水平面垂直构成一个受风平面，以最大限度的接受风能。这对叶片转过90度后进入逆风区，进入逆风区后，叶片在风力作用下绕转动轴转动并逐渐闭合，从而可将风力机反方向的力降到最低，可有效提高风力机的效率。两个联动齿轮互相啮合，可实现同步转动，并可消除重力对叶片的作用，使叶片闭合时能处于水平状态。
所说的水平支架上相对的两组叶片之间连接联动杆。由于安装有联动杆，所以当一组叶片转到逆风区逐渐闭合时，与这组叶片相对的一组叶片进入顺风区，逆风区逐渐闭合的叶片通过联动杆可带动联动杆另一端的这组叶片逐渐张开。
所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴外轴端分别固定垂直限位销，所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴内轴端中间固定水平限位销。通过垂直限位销和水平限位销可限制叶片垂直位置和水平位置的最大转动角度。
本实用新型的有益效果是，本实用新型叶片绕各自的转动轴转动，在顺风向时叶片展开，叶片与风力方向垂直，以最大限度的接受风能，在逆风向时叶片闭合，使叶片的迎风面降到最小，以减小对风的阻力，垂直转动轴每转过180度，叶片张开或闭合一次。本实用新型采用垂直轴风力发电机的形式，使发电机的结构简单，成本降低。本实用新型叶片在顺风状态能产生较大的推动力，当叶片旋转到逆风状态时的阻力很小，最大限度的提高风能利用率，延长风机的使用寿命。本实用新型使用性能可靠，运行稳定，风能利用率高。
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是本实用新型的结构示意图。
图中1.发电机，2.垂直转动轴，3.水平限位销，4.下叶片，5.下联动齿轮，6.下叶片转动轴，7.上叶片转动轴，8.上联动齿轮，9.上叶片，10.联动杆，11.垂直限位销，12.水平支架。
具体实施方式
如图1所示，一种垂直轴风力机，包括带动发电机1或提水机的垂直转动轴2，该垂直转动轴上面固定安装水平支架12，该水平支架上安装四组转动轴，每组转动轴包括上叶片转动轴7和下叶片转动轴6，所说的上叶片转动轴中间活动安装上联动齿轮8，所说的下叶片转动轴中间活动安装下联动齿轮5，所说的上联动齿轮和下联动齿轮相互啮合，上联动齿轮固定安装上叶片9，下联动齿轮固定上安装下叶片4，所说的水平支架上相对的两组叶片之间连接联动杆10，所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴外轴端分别固定垂直限位销11，所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴内轴端中间固定水平限位销3。

Claims (5)

1、一种垂直轴风力机，包括带动发电机(1)或提水机的垂直转动轴(2)，其特征在于：所说的垂直转动轴上面固定安装水平支架(12)，该水平支架上至少安装两个转动轴，每个转动轴上安装叶片。
2、根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征在于：所说的转动轴包括上叶片转动轴(7)和下叶片转动轴(6)，所说的叶片包括安装在上叶片转动轴的上叶片(9)和安装在下叶片转动轴上的下叶片(4)。
3、根据权利要求2所述的垂直轴风力机，其特征在于：所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴均固定安装在水平支架上，所说的上叶片转动轴上活动安装上联动齿轮(8)，所说的下叶片转动轴上活动安装下联动齿轮(5)，所说的上联动齿轮固定安装上叶片，所说的下联动齿轮固定安装下叶片。
4、根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征在于：所说的水平支架上相对的两组叶片之间连接联动杆(10)。
5、根据权利要求2所述的垂直轴风力机，其特征在于：所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴外轴端分别固定垂直限位销(11)，所说的上叶片转动轴和下叶片转动轴内轴端中间固定水平限位销(3)。
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