垂直軸風葉的製作方法

2023-06-28 09:57:26 2

專利名稱：垂直軸風葉的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及 風力發電設備領域，特別是涉及一種垂直軸風葉。
背景技術：
風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。風力發電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣汙染。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為葉片用來接受風力並通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。葉片是用來捕捉風能的，因此風力發電機的效率跟葉片的設計有直接的關係。作為最常規的垂直軸風力發電機，現有的葉片技術均集中在葉片的材質上或葉片的連接角上，以最大限度的利用風能，還沒有人將其設計的重點轉移到風葉的結構上來，現有的風葉結構設計均為簡單的單風葉式，風能利用率並不是很聞。
發明內容針對上述領域的不足，本實用新型對風葉的形狀及結構進行了全新的設計，形成組合式垂直軸風葉，可用於垂直軸風力發電機組，風能利用率顯著提高。垂直軸風葉，其特徵在於包括分別由板材彎制而成的上風葉和下風葉，所述上風葉的截面形狀為相連的一大圓弧和一小圓弧且兩圓弧的圓心位於弧線的同側，大、小圓弧相連形成彎鉤狀；所述下風葉的截面形狀為封閉的卵殼；所述下風葉位於彎鉤內且固定於大圓弧上,下風葉與大圓弧之間有空氣流通的間隙。所述上、下風葉之間有一個或多個墊塊，通過拉鉚釘將上、下風葉固定在一起。所述墊塊有多個，且間隔式排成一線。所述拉鉚釘穿過上風葉及下風葉，且在下風葉的卵殼內固定。所述下風葉的拉鉚釘固定位置處設有加強筋，所述加強筋位於卵殼內側。本實用新型的垂直軸風葉是由上、下風葉組合而成的，彎鉤狀的上風葉受風後，風沿大圓弧的內表面吹過間隙，再吹掃到下風葉的後半側上，增加了受風面積，提高了風的利用率。本發明是通過拉鉚釘將上、下風葉固定在一起的，中間加有墊塊，墊塊的厚度決定間隙的大小，墊塊的個數決定於上、下風葉的長度，如採用一個墊塊，可以將墊塊設計的比上、下風葉稍短，在墊塊兩端可以形成空氣流通的間隙；如採用多個墊塊，墊塊之間可以間隔一定的距離，同樣可以形成空氣流通的間隙。由於拉鉚釘是固定在下風葉的卵殼內的，卵殼壁受力較大，因此在固定位置處設置有加強筋。本實用新型垂直軸風葉，由上風葉、下風葉和墊塊用拉鉚釘固定，這樣在上、下風葉之間形成間隙，當風吹過該間隙時，在下風葉的葉面形成一個新的受風面，使其在同等的弦長的風葉上增加了掃風面從而加大了風的利用率。

圖1本實用新型主視圖，圖2圖I中B向視圖，圖3圖2中C-C剖視圖，圖4上風葉剖視圖，圖5下風葉剖視圖，圖6墊塊主視圖，圖7墊塊俯視圖，圖8本實用新型組裝成的風葉輪立體視圖，圖9本實用新型組裝成的風葉輪俯視圖，圖10對照風葉組裝成的風葉輪立體視圖，圖11對照風葉組裝成的風葉輪俯視圖，圖中各標號列示如下I-上風葉，2-下風葉，3-墊塊，4-大圓弧，5-小圓弧，6_拉鉚釘，7_間隙，8-加強筋，9-垂直軸風葉，10-對照風葉，L-上、下風葉長度，H-間隙寬度，A-弧長。
具體實施方式
垂直軸風葉，其特徵在於包括分別由板材彎制而成的上風葉I和下風葉2，所述上風葉I的截面形狀為相連的一大圓弧4和一小圓弧5且兩圓弧的圓心位於弧線的同側，大、小圓弧4、5相連形成彎鉤狀；所述下風葉2的截面形狀為封閉的卵殼；所述下風葉2位於彎鉤內且固定於大圓弧4上，所述上、下風葉1、2之間有一個或多個墊塊3，通過拉鉚釘6將上、下風葉1、2固定在一起，且下風葉2與大圓弧4之間有空氣流通的間隙7。墊塊3的厚度決定間隙寬度H，墊塊3的個數決定於上、下風葉長度L，如採用一個墊塊3，可以將墊塊3設計的比上、下風葉1、2稍短，在墊塊3兩端可以形成空氣流通的間隙7 ;如採用多個墊塊3，墊塊3之間可以間隔一定的距離，同樣可以形成空氣流通的間隙7。由於拉鉚釘6是固定在下風葉2的卵殼內的，卵殼壁受力較大，因此在固定位置處設置有加強筋8。本實用新型垂直軸風葉，由上風葉、下風葉1、2和墊塊3用拉鉚釘6固定，這樣在上、下風葉1、2之間形成間隙7，當風吹過該間隙7時，在下風葉2的葉面形成一個新的受風面，使其在同等的弦長的風葉上增加了掃風面從而加大了風的利用率。性能測試採用相同的100W電機帶本實用新型風葉(風葉輪的組裝見圖8和圖9，採用本實用新型垂直軸風葉9，與市售的常規風葉(風葉輪的組裝見圖10和圖11，採用對照風葉10)，實在測試參數對比如下表I-1
O
CO
hr
燁
舖
將
^ 實驗風葉 I風葉弦長 I風葉長度風葉直徑風葉材質風葉重量
TH
奪本實用新型 187mmIlOOmm1000mm隹I合金2.6Kg
S______
S 對照風葉 220mm1400mm1200mm1[Ι|3.4Kg
S------
猶
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I=I
S
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權利要求1.垂直軸風葉，其特徵在於包括分別由板材彎制而成的上風葉和下風葉，所述上風葉的截面形狀為相連的一大圓弧和一小圓弧且兩圓弧的圓心位於弧線的同側，大、小圓弧相連形成彎鉤狀；所述下風葉的截面形狀為封閉的卵殼；所述下風葉位於彎鉤內且固定於大圓弧上,下風葉與大圓弧之間有空氣流通的間隙。
2.根據權利要求I所述的垂直軸風葉，其特徵在於所述上、下風葉之間有一個或多個墊塊，通過拉鉚釘將上、下風葉固定在一起。
3.根據權利要求2所述的垂直軸風葉，其特徵在於所述墊塊有多個，且間隔式排成一線。
4.根據權利要求2所述的垂直軸風葉，其特徵在於所述拉鉚釘穿過上風葉及下風葉， 且在下風葉的卵殼內固定。
5.根據權利要求4所述的垂直軸風葉，其特徵在於所述下風葉的拉鉚釘固定位置處設有加強筋，所述加強筋位於卵殼內側。
專利摘要本實用新型涉及垂直軸風葉，其特徵在於包括分別由板材彎制而成的上風葉和下風葉，所述上風葉的截面形狀為相連的一大圓弧和一小圓弧且兩圓弧的圓心位於弧線的同側，大、小圓弧相連形成彎鉤狀；所述下風葉的截面形狀為封閉的卵殼；所述下風葉位於彎鉤內且固定於大圓弧上，下風葉與大圓弧之間有空氣流通的間隙。本實用新型垂直軸風葉，由上風葉、下風葉和墊塊用拉鉚釘固定，這樣在上、下風葉之間形成間隙，當風吹過該間隙時，在下風葉的葉面形成一個新的受風面，使其在同等的弦長的風葉上增加了掃風面從而加大了風的利用率。
文檔編號F03D3/06GK202417817SQ20122005412
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月17日 優先權日2012年2月17日
發明者楊輝 申請人:北京石光龍騰風力科技發展有限公司