一種垂直軸風機風罩裝置的製作方法

2023-10-11 19:37:04

專利名稱：一種垂直軸風機風罩裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力驅動的動力裝置，尤其是一種垂直軸風機風罩裝置。
背景技術：
風力發電被稱為清潔能源並能起到很好的環保作用，但隨著越來越多大型風電廠的建立，一些由水平軸風機所引發的問題開始凸顯，如設計的缺陷導致在高速下旋轉的葉片切割氣流產生很大的氣動噪音，很多鳥類在這樣的高速葉片下也很難倖免。特別是其發電機安裝在頂部，對支柱的要求高，安裝及維修均不夠便利。隨著科技的發展和人類認識水平的不斷提高，垂直軸風機以其在節能環保和性價比上的突出優勢，得到越來越多機構的重視並在積極的研發過程中取得了長足的發展。成熟的垂直軸風機基於其先進的設計方法，彌補了水平軸風機的主要缺陷，具有無噪音、支柱輕便、安裝及維修容易等優點，突破了傳統水平軸風機系統「風小時轉，風大時停」的低效模式，同時避免了電流時斷時續對電網的衝擊，具備了更加廣闊的市場應用前景。但是，由於垂直軸風機的風葉以垂直軸為中心在水平面旋轉，當一邊葉片在做功時，另一邊葉片將遇到風阻，抵消了部分風能，極大地降低了風能的充分利用。雖然中國專利ZL200420040915. 7和ZL200920071612. 4在克服上述不足方面有些嘗試，但是仍然存在一些問題，中國專利ZL200920071612. 4的風機風罩開口小，風機葉輪只能在四分之一風罩開口的風能推動下工作；中國專利ZL200420040915. 7風機風罩在來風方向呈流線形，但是風向不是固定的，當側向有風吹時，風機風罩將增大裝置的風阻，使得基座承受較大外力。以上這些改進存在的主要問題是其結構仍較為複雜，力口工、安裝和維修仍不夠便利，隨風轉動也不夠靈活。此外，它們均增大了設備的風阻，當風力達到一定程度時，設備容易損壞。
發明內容本實用新型的目的在於克服上述現有垂直軸風力機的不足之處，提供一種結構簡易，加工、安裝和維修均較便利，且轉動靈活，當一邊風葉做功時，另一邊風葉受風阻力較小，進而降阻、降耗的高效垂直軸風機風罩裝置。本實用新型的目的可以通過實施以下技術方案來實現在常規垂直軸風機的主軸上設有一個覆蓋於風機葉輪外圍且佔由若干風機葉輪所構成圓周面的四分之一至二分之一的圓弧形風罩，該圓弧形風罩的上部面板和下部面板分別與所述主軸對應處活動連接，在圓弧形風罩的上部固定連接有一個導風尾翼。本實用新型還可以進一步通過採用下列措施獲得更佳的技術效果將上述覆蓋部分風機葉輪的圓弧形風罩的圓弧部設計成流線形，以便於風力順暢地從其外表面通過；將所述圓弧形風罩的圓弧部設計成由若干百葉片疊加組合而成，以利於減少其整體風阻；在上述圓弧形風罩的上部面板和下部面板與所述主軸的活動連接處分別設有上向心球軸承和下向心球軸承； 在上述圓弧形風罩的下部面板與所述主軸的活動連接處設置的下向心球軸承下方還可以設置一個平面軸承。[0006]本實用新型與現有技術相比較，具有結構簡易，加工、安裝和維修均較便利，且轉動靈活，當一邊風葉做功時，另一邊風葉受風阻力較小，進而具有降阻、降耗和高效等特點。

圖1為本實用新型實施例風罩裝置縱向剖面結構示意圖。圖2為本實用新型實施例風罩裝置橫向剖面結構示意圖。圖3為本實用新型實施例風罩裝置局部放大示意圖。
具體實施方式
在常規垂直軸風機的主軸1上活動連接有一個圓弧形由若干導風百葉片2組合疊加而構成的流線形風罩3，該風罩3覆蓋於風機葉輪4的外圍，且佔由風機葉輪4所構成圓周面的二分之一，風罩3的上部固定連接有一個導風尾翼5。在上述垂直軸風機主軸1與流線形風罩3的上部面板活動連接處設有上向心球軸承8，與流線型風罩3的下部面板活動連接處分別至上而下地設有下向心球軸承7和平面軸承6。當風從某一方向吹來時，由於導風尾翼5的導向作用，使得由導風百葉片2組成的風罩3轉動到正對來風方向。此時，未被風罩3遮擋的一邊風機葉輪4在風力作用下做功發電，另一邊風機葉輪4由於被風罩3所遮擋，因而不會產生風阻而做負功，從而提高風能利用率，達到降低風阻和能耗目的。同時由於來風方向的不確定性，當裝有導風百葉片2的風罩3正對來風向時，側向吹的風可以從導風百葉片2的間隙處通過，使得風罩3承受的風阻最小，降低設備維護成本，延長設備的使用壽命。垂直軸風機主軸1與流線形風罩3的上部面板和下部面板活動連接處分別設置的平面軸承6、下向心球軸承7和上向心球軸承8，使得風罩3在垂直軸風機主軸1上轉動更為靈活，也進一步減少了由摩擦引起的能量損耗。
權利要求1.一種垂直軸風機風罩裝置，包括垂直軸風機主軸、風機葉輪、風罩和尾翼，其特徵在於主軸(1)上設有一個覆蓋於風機葉輪(4)外圍且佔由若干風機葉輪(4)所構成圓周面的四分之一至二分之一的圓弧形風罩(3)，該圓弧形風罩(3)的上部面板和下部面板分別與所述主軸(1)對應處活動連接，在圓弧形風罩(3)的上部固定連接有一個導風尾翼(5)。
2.根據權利要求1所述的垂直軸風機風罩裝置，其特徵在於將上述覆蓋風機葉輪(4) 所構成圓周面四分之一至二分之一的圓弧形風罩(3)的圓弧部設計成流線形。
3.根據權利要求1或2所述的垂直軸風機風罩裝置，其特徵在於所述的圓弧形風罩 (3 )的圓弧部是由若干導風百葉片(2 )組合疊加所構成。
4.根據權利要求1所述的垂直軸風機風罩裝置，其特徵在於在上述圓弧形風罩(3)的上部面板和下部面板與所述主軸(1)相應活動連接處分別設有上向心球軸承(7)和下向心球軸承(8)。
5.根據權利要求4所述的垂直軸風機風罩裝置，其特徵在於上述圓弧形風罩(3)的下部面板與所述主軸(1)活動連接處設置的下向心球軸承(8)下方還設有平面軸承(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種垂直軸風機風罩裝置，其特徵在於垂直軸風機主軸上活動連接有一個覆蓋於風機葉輪外圍且圓弧形風罩佔由若干風機葉輪所構成圓周面的四分之一至二分之一的圓弧形風罩，圓弧形風罩的上部固定連接有一個尾翼。本實用新型還可將上述圓弧形風罩的圓弧部設計成流線形；還可將所述圓弧形風罩的圓弧部設計成由若干百葉片疊加組合而成；在圓弧形風罩與主軸的活動連接處分別設有上向心球軸承和下向心球軸承以及平面軸承。本實用新型與現有技術相比較，具有結構簡易，加工、安裝和維修均較便利，且轉動靈活，當一半風葉做功時，另一半風葉受風阻力較小，進而具有降阻、降耗和高效等特點。
文檔編號F03D7/06GK202091113SQ20112019112
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者李興代 申請人:贛州發電設備成套製造有限公司, 贛州風光能源科技有限公司