一種風力發電機葉輪的製作方法
2023-06-11 06:44:31
專利名稱：一種風力發電機葉輪的製作方法
一種風力發電機葉輪技術領域
本發明屬於風力發電領域，涉及發電機，尤其是一種風力發電機葉輪。
背景技術：
風力發電機是將風能轉化為機械能進而轉化為電能的清潔能源，風力再生性能 好，無汙染，是世界各國關注的焦點。目前，風力發電機主要分為水平軸風力發電機和垂直 軸風力發電機，其阻風葉片都是矩形框或扇葉形固定結構，其啟動阻力和旋轉阻力都較大， 而且迎風位置的葉片對於風力利用不夠充分。
經過檢索發現以下相關專利文獻
一種利用自然界中的風的萬向風動發電機(CN202073714U)，它由主阻風片、副阻 風片、風機軸、軸承、軸承座、限位伸縮拉杆、發電機等組成。風機軸通過軸承安裝在軸承座 上並與發電機的軸硬連接或軟連接，主阻風片安裝在風機軸上，副阻風片安裝在主阻風片 的前端並與主阻風片鉸鏈式連接，限位伸縮拉杆安裝在主阻風片和副阻風片上限制主阻風 片和副阻風片的張開時的角度和合攏時的角度。採用了結構簡單、便於加工製造的萬向風 動發電機後，實現了低風壓起動，減少了風能發電機機在運轉中的能量損失，提高了風能的 利用效率，是利用自然環境資源的綠色環保的高效率的風能發電機。
一種風輪發電機(CN102619695A)，它包括發電機組、承載支架和與承載支架活動 連接的風輪，沿垂直方向至少設置有兩組承載支架，可以設置多組，從而形成在垂直方向布 置多個風輪的結構形式，低位的風輪利用低層的風能進行發電，高位的風輪能避開地表建 築及樹木對風速的影響利用高層風能進行發電，使該發電機能將不同高度的風能都充分利 用，最大限度的提高了整體風能利用效率。其中的承載支架包括同心圓環形的承載圈梁和 以承載圈梁的圓點為中心呈放射狀排列、並與承載圈梁相交的承載橫梁。承載橫梁和承載 圈梁形成框架支撐結構，其自身重量較輕，耗材少，且對風能的消耗也小。
一種風力發電機(CN102410142A)，由風機和發電機組成，所述發電機包括定子、轉 子、端蓋、電刷、機座及軸承構成，所述定子包括機座、定子鐵芯、線包繞組組成；所述轉子包 括轉子鐵芯、轉子磁極、滑環、風扇及轉軸；通過軸承、機座及端蓋將發電機的定子，轉子連 接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，通過滑環通入一定勵磁電流，使轉子成為一個旋轉磁 場，定子線圈做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在迴路中，便 產生了電流，所述風機的葉片與發電機的軸相連，風機的前部裝有漏鬥形集風器，漏鬥形集 風器通過支架與萬向輪相連，萬向輪固定在地面上。
經過對比，本專利申請與上述已公開的專利技術存在較大不同。發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種設計科學、結構簡單、結構 可靠、阻力小、能源利用率高的風力發電機葉輪。
本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的
一種風力發電機葉輪，其特徵在於包括葉輪主軸、支架、葉片組件以及特型軌道， 其具體結構為所述支架由軸套及多支懸臂式支架組成，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布 固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架一一對應構成多組，本實施例附圖所 示為在軸套外間隔均布固裝有五組，每組懸臂式支架的端部均鉸裝有一葉片組件並帶動葉 片組件繞葉輪主軸旋轉；所述葉片組件一側的葉輪主軸上安裝用於控制葉片組件角度的特 型軌道。
而且，所述葉片組件包括葉片、葉片支架、葉片軸、曲柄以及滑塊，葉片安裝在葉片 支架上，葉片支架兩端中部均制有軸套並通過該軸套鉸裝在葉片軸上，葉片軸兩端均鉸裝 在對應的懸臂式支撐杆上；葉片軸的一端垂直固接有一曲柄，該曲柄的另一端固裝有一滑 塊，該滑塊滑動嵌裝在特型軌道所制的軌道槽內。
而且，所述葉片制為由兩側向中間傾斜的弧形面，葉片中部間隔制有多個過風孔。
而且，所述葉片由兩側的半葉片拼接構成，該兩側的半葉片分別安裝有葉片預置開窗裝置。
而且，所述特型軌道一側安裝有尾翼。
而且，所述尾翼安裝有由電機控制的尾翼平放裝置。
本發明的優點和積極效果是
I、本葉輪在葉片組件一側安裝用於控制葉片組件角度的特型軌道，在轉動同時控 制葉片組件的方向，迎風葉片受力面積最大而不做工的葉片阻力最小，風輪在360度旋轉 過程中葉片大約能獲取將近250度以內大小不等的推力，是一種新型風動水動新裝置，得 到最佳風力利用率。
2、本葉輪的葉片組件兩側的半葉片分別安裝有葉片預置開窗裝置，在遇到強颱風 等情況會自動打開窗口洩壓，保護風輪不被颱風損壞。
3、小型風輪的導軌可安裝尾翼，尾翼控制導軌使風輪能自動獲取最佳風向，正常 運行中不用使用外部設備就可以自動調節迎風方向；大型風輪利用備用電機跟蹤風向。
4、本葉輪結構簡單、效率高、造價低廉、使用方便、便於安裝、實用性強，而且應用 範圍廣，改變了過去固定葉片風能受力面積小，受阻面積相對大效率低等弊端，為風力發電 行業增添了一種高效率的風輪技術。
圖I為本發明結構主視圖2為圖I的仰視圖3為圖2的仰視圖4為本發明葉輪部分的放大結構示意圖5為本發明中葉片組件的結構示意圖6為本發明的立體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖並通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性 的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
一種風力發電機葉輪，包括葉輪主軸6、支架5、葉片組件4、特型軌道3、尾翼平放 裝置2以及尾翼1，所述葉輪主軸上同軸套裝支架，該支架具體結構包括軸套7和懸臂式支 架8，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架 一一對應構成多組，本實施例附圖所示為在軸套外間隔均布固裝有五組，每組懸臂式支架 的端部均鉸裝有一葉片組件，支架帶動葉片組件繞葉輪主軸旋轉；
葉片組件一側的葉輪主軸上安裝用於控制葉片組件角度的特型軌道，該特型軌道 所制的軌道槽形狀根據支架及葉片組件的尺寸及數量計算確定；
所述葉片組件包括葉片軸11、曲柄10、滑塊9、葉片支架15、葉片13，葉片安裝在葉 片支架上，葉片支架兩端中部均制有軸套並通過該軸套鉸裝在葉片軸上，葉片軸兩端均鉸 裝在對應的支撐杆上；葉片軸的一端垂直固接有一曲柄，該曲柄的另一端固裝有一滑塊，該 滑塊滑動嵌裝在特型軌道所制的軌道槽內，從而在轉動同時控制葉片組件的方向。
為了有效利用風力，如附圖所示，葉片制為由兩側向中間傾斜的兜風弧形面，葉片 中部間隔制有多個過風孔12防止葉片抖動，本實施例中所示為間隔均布的五個過風孔。
為了避免遇到過強風力損壞，所述葉片由兩側的半葉片拼接構成，該兩側的半葉 片分別安裝有葉片預置開窗裝置，當風力過大時控制所述兩側的半葉片擺轉打開洩壓，有 效避免強風損壞葉片。
為了控制所述特型軌道的角度，特型軌道一側安裝有尾翼，對於小型葉輪利用風 力推動尾翼即可帶動特性軌道擺轉到最佳的迎風角度，對於較大的葉輪也可由電機驅動特 性軌道的擺轉角度進行風向追蹤；
為了避免過強風力損壞尾翼，所述尾翼安裝有尾翼平放裝置，遇有強颱風時放平 尾翼利用備用電動機將導軌順時針旋轉90度即可避風。
電控部分為現有技術，故未對其進行詳細說明。本發明的具體工作原理為
在風輪整體旋轉時，葉片隨導軌沿圓周不同位置改變角度，導軌走向為風輪獲得 最佳風力而設計，圓周運動時，逆風運動的不做功耗能葉片的平面與風向平行，使其受到風 阻最小。順風轉動的做功葉片受力面一直保持與風向垂直，使其能獲取最大風力，做到最佳 換向。在180度迎風面上，逆風運動的葉片在迎風轉動時就已經開始與風向有一定傾角，受 側風作用葉片開始受推力作用轉動，葉片為風鬥型設計能在順風運動區域(大約150度)保 持受力面與風向垂直，能獲取最大風力。
權利要求
1.一種風力發電機葉輪，其特徵在於包括葉輪主軸、支架、葉片組件以及特型軌道，其具體結構為所述支架由軸套及多支懸臂式支架組成，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架一一對應構成多組，每組懸臂式支架的端部均鉸裝有一葉片組件並帶動葉片組件繞葉輪主軸旋轉；所述葉片組件一側的葉輪主軸上安裝用於控制葉片組件角度的特型軌道。
2.根據權利要求I所述的風力發電機葉輪，其特徵在於所述葉片組件包括葉片、葉片支架、葉片軸、曲柄以及滑塊，葉片安裝在葉片支架上，葉片支架兩端中部均制有軸套並通過該軸套鉸裝在葉片軸上，葉片軸兩端均鉸裝在對應的懸臂式支撐杆上；葉片軸的一端垂直固接有一曲柄，該曲柄的另一端固裝有一滑塊，該滑塊滑動嵌裝在特型軌道所制的軌道槽內。
3.根據權利要求2所述的風力發電機葉輪，其特徵在於所述葉片制為由兩側向中間傾斜的弧形面，葉片中部間隔制有多個過風孔。
4.根據權利要求2所述的風力發電機葉輪，其特徵在於所述葉片由兩側的半葉片拼接構成，該兩側的半葉片分別安裝有葉片預置開窗裝置。
5.根據權利要求I所述的風力發電機葉輪，其特徵在於所述特型軌道一側安裝有尾翼。
6.根據權利要求5所述的風力發電機葉輪，其特徵在於所述尾翼安裝有由電機控制的尾翼平放裝置。
全文摘要
本發明涉及一種風力發電機葉輪，包括葉輪主軸、支架、葉片組件以及特型軌道，其具體結構為所述支架由軸套及多支懸臂式支架組成，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架一一對應構成多組，本實施例附圖所示為在軸套外間隔均布固裝有五組，每組懸臂式支架的端部均鉸裝有一葉片組件並帶動葉片組件繞葉輪主軸旋轉；所述葉片組件一側的葉輪主軸上安裝用於控制葉片組件角度的特型軌道。本葉輪結構簡單、效率高、造價低廉、使用方便、便於安裝、實用性強，而且應用範圍廣，改變了過去固定葉片風能受力面積小，受阻面積相對大效率低等弊端，為風力發電行業增添了一種高效率的風輪技術。
文檔編號F03D3/06GK102979667SQ20121058133
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者焦愛群 申請人:天津市寶坻區同利服裝輔料廠