專利名稱：一種風力發(fā)電機的槳葉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電機，尤其一種風力發(fā)電機的漿葉。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的風力發(fā)電機風能利用率不高，嚴重影響了風力發(fā)電機的推廣和使用。為了提高風力發(fā)電機的風能利用效率，人們設(shè)計了幾種帶噴氣口的漿葉。比如，歐洲某專利記載的帶噴氣口漿葉。但是，現(xiàn)有帶噴氣口漿葉是通過塔架中的引風管道來提供能量，引風管道要有足夠長度，只有很高的塔架才可能實現(xiàn)這一技術(shù)方案，小型風力發(fā)電機幾乎無法通過這種技術(shù)受益；由于引風管道必須和漿葉構(gòu)成活動連接而帶來了密封困難等問題，維護也比較困難，容易發(fā)生漏氣等故障，引風管道和漿葉之間稍有漏氣就會大幅度降低漿葉的效率；另外，由于這類結(jié)構(gòu)的風機調(diào)速機構(gòu)相對復(fù)雜，而且存在工作穩(wěn)定性等問題，尤其在風速變化大時，對風機效率的影響更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風力發(fā)電的漿葉，它能有效提高風輪機的做功能力。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，漿葉中空或設(shè)有通氣管道，漿葉上設(shè)有進氣口和噴氣口，進氣口連接噴氣口，其特征在于，漿葉上的進氣口連接集風器或動力進氣機。
所述的集風器是無動力給氣裝置，所述的動力進氣機是有動力的給氣裝置。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還有以下進一步的措施所述的動力進氣機是風力驅(qū)動進氣機或電動進氣機。
所述的風力驅(qū)動進氣機由葉片和輪轂構(gòu)成，或者所述的風力驅(qū)動進氣機由葉片、輪轂和風扇構(gòu)成。
所述的動力進氣機和漿葉構(gòu)成差速結(jié)構(gòu)。動力進氣機和漿葉構(gòu)成差速結(jié)構(gòu)即動力進氣機和漿葉可以分別具有不同的轉(zhuǎn)速。
所述的漿葉上設(shè)有制動噴氣口，制動噴氣口連接調(diào)速裝置。
所述的調(diào)速裝置為離心式自動閥門，離心式自動閥門連接噴氣口和制動噴氣口。
所述集風器由擴張管或離心風機構(gòu)成。
所述的離心風機上設(shè)有葉片。
所述的漿葉上設(shè)有翼刀。
本發(fā)明的優(yōu)點如下因為，漿葉連接集風器或動力進氣機，并且漿葉上有噴氣口。所以，可提高漿葉對風能的利用效率，或者可使?jié){葉產(chǎn)生制動力矩，或者既提高了漿葉對風能的利用效率，又可使?jié){葉產(chǎn)生制動力矩。
當本發(fā)明使用了動力進氣機后，尤其是動力進氣機使用了風力驅(qū)動進氣機，漿葉對風能的利用效率提高更明顯。
當動力進氣機和漿葉構(gòu)成差速結(jié)構(gòu)時，漿葉低速旋轉(zhuǎn)或停止時也不影響動力進氣機工作，甚至還可使?jié){葉噴氣并旋轉(zhuǎn)。動力進氣機和漿葉構(gòu)成差速結(jié)構(gòu)可提高風機的啟動性能，使風機在較低風速時也能啟動，或者可使風機在低于切入風速時啟動。
因為，漿葉上設(shè)置了制動噴氣口，而制動噴氣口連接調(diào)速裝置；又因為，漿葉通過噴氣制動而沒有機械磨損。所以，不但可使?jié){葉的轉(zhuǎn)速可得到有效控制，而且制動裝置不易發(fā)生故障，經(jīng)久耐用。
調(diào)速裝置為離心式自動閥門時，不但結(jié)構(gòu)簡單，而且工作可靠；因離心式自動閥門連接噴氣口和制動噴氣口。所以，離心式自動閥門可同時控制噴氣口和制動噴氣口，使調(diào)速裝置有很寬的調(diào)速范圍。
當漿葉上設(shè)置翼刀時，翼刀可分割漿葉上的氣流。不但減小了影響漿葉效率的徑向滑動氣流，而且還可提高漿葉的機械強度；漿葉上設(shè)置翼刀還可減少對相鄰風機的干擾，可提高風機的安裝密度，更有利于風機對風能的利用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明帶動力進氣機的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是單片漿葉的示意圖。
圖4是單片漿葉(圖3)根部放大圖。
圖5是離心式調(diào)速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是漿葉前端的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合圖1至圖6詳述本發(fā)明的實施方式參看圖1。輪轂(4)上均布三片漿葉(2)，輪轂(4)上的漿葉(2)可以是二片或三片以上。漿葉(2)可用玻璃鋼或炭纖維制造，為了提高漿葉(2)的強度，可在玻璃鋼或炭纖維中加入鋼絲或化學纖維，漿葉(2)做成中空時，可通過制造工藝在漿葉(2)中形成圓形(16)或橢圓形(18)通氣管道，或者可在漿葉(2)中設(shè)置高壓尼龍管道。漿葉(2)中的管道截面盡可能大，管道內(nèi)壁宜光滑，變徑部位無臺階。
參看圖6。漿葉(2)中有噴氣管道(29)和制動噴氣管道(30)，噴氣管道(29)連接噴氣口(1)，制動噴氣管道(30)連接制動噴氣口(28)。
參看圖1。漿葉(2)安裝在輪轂(4)上，漿葉(2)中的噴氣管道(29)和制動噴氣管道(30)連接輪轂(4)，輪轂(4)如盆狀(參看圖5)，即所述的集風器。為了使輪轂(4)有較大的迎風面積，輪轂(4)上可增加擴張管(6)。
動力進氣機即有動力的壓氣機，其動力可以是風力驅(qū)動進氣機或電動機，風力驅(qū)動進氣機由小風機(7)和輪轂(4)構(gòu)成，或者風力驅(qū)動進氣機由小風機(7)、輪轂(4)和風扇構(gòu)成，風扇是軸流風扇(13)或離心式風扇。輪轂(4)內(nèi)可設(shè)離心式風機或軸流風機(13)。不論是離心式風機和軸流風機(13)，工作時都需要較高的轉(zhuǎn)速，而風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速較低，尤其是大型風機的轉(zhuǎn)速更低。為了使離心式風機或軸流風機(13)具有較高的轉(zhuǎn)速，離心式風機或軸流風機(13)可以由另一個較小的小風機(7)或電動機驅(qū)動。為了使離心式風機或軸流風機(13)進一步增速，小風機(7)可通過連接軸(9)連接行星齒輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)，行星齒輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)再連接軸流風機(13)。為了減小小風機(7)對漿葉(2)的影響，連接軸(9)盡可能長些，使小風機(7)離漿葉(2)遠些。使用電動機驅(qū)動離心式風機或軸流風機(13)時，電動機所需的電力可由發(fā)電機或另一個小風力發(fā)電機提供。
為了簡化結(jié)構(gòu)，小風機(7)可以由擴張管(6)上安裝葉片(5)來取代，輪轂(4)內(nèi)設(shè)離心風扇或軸流風扇，離心風扇或軸流風扇連接擴張管(6)，擴張管(6)與輪轂(4)構(gòu)成可相對轉(zhuǎn)動的聯(lián)接。
小風機(7)上的尾舵不是必要的，根據(jù)需要可有可無。
離心式風機或軸流風機(13)的軸(12)與安裝漿葉(2)的輪轂(4)軸不相連；為了提高離心式風機或軸流風機(13)的轉(zhuǎn)速，離心式風機或軸流風機(13)的軸(12)還可通過行星齒輪變速機構(gòu)連接小風機(7)或電動機即所述的動力進氣機和漿葉(2)構(gòu)成差速結(jié)構(gòu)。動力進氣機還可通過空心軸和漿葉(2)構(gòu)成差速結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)和對轉(zhuǎn)漿(一種直升機的漿)相同，即軸與軸同軸相套。
發(fā)電機可安裝在電機架(10)內(nèi)，或者電機座(10)可以是一個傳動機構(gòu)。比如，電機架(10)是齒輪或皮帶輪，發(fā)電機通過齒輪或皮帶輪連接電機架(10)。發(fā)電機可以安裝在塔架上或塔架下。
由于高速風或切出風速可使風機超速旋轉(zhuǎn)，甚至飛車。漿葉(2)上設(shè)有制動噴氣口(28)，制動噴氣口(28)的安裝位置可以是漿葉(2)的葉尖位置，或者在漿葉(2)中部前緣(15)，或者是漿葉(2)曲面(上部)之上，或者是漿葉(2)下部平面上等。本實施例的制動噴氣口(28)安裝在漿葉(2)的葉尖位置。漿葉(2)上的制動噴氣口(28)連接調(diào)速裝置。所述的調(diào)速裝置為離心式自動閥門，離心式自動閥門連接噴氣口(1)和制動噴氣口(28)。
下面就離心式自動閥門的結(jié)構(gòu)和工作原理進行動態(tài)描述參看圖5。輪轂(4)的周邊設(shè)有連接制動噴氣口(28)的閥門口(26)和連接噴氣口(1)的閥門口(20)，弧形閥門(27)的安裝軸(21)套在軸流風扇(13)的軸承(22)上，弧形閥門(27)可繞軸承(22)順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。當弧形閥門(27)順時針旋轉(zhuǎn)到止點位置時，連接制動噴氣口(28)的閥門口(26)被關(guān)閉，連接噴氣口(1)的閥門口(20)被打開；當弧形閥門(27)逆時針旋轉(zhuǎn)到止點位置時，連接噴氣口(1)的閥門口(20)被關(guān)閉，連接制動噴氣口(28)的閥門口(26)被打開?；⌒伍y門(27)在拉力彈簧(25)的作用下常停在順時針旋轉(zhuǎn)的止點位置，輪轂(4)轉(zhuǎn)速達到一定時，離心塊(23)開始往輪轂(4)周邊移動并帶動連桿拉動弧形閥門(27)，弧形閥門(27)在離心塊(23)的拉動下可停留在旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的任何位置，連接制動噴氣口(28)的閥門口(26)和連接噴氣口(1)的閥門口(20)可被部分擋住或全部擋住。調(diào)整螺絲(24)是調(diào)整拉力彈簧(25)的拉力的，通過調(diào)整拉力彈簧(25)的拉力可調(diào)整漿葉(2)轉(zhuǎn)速。離心塊(23)也可通過齒輪或其它傳動件拉動弧形閥門(27)。為了使離心式自動閥門工作可靠并能抗風雨侵蝕，離心式自動閥門的部件盡可能用不銹鋼和工程塑料制造。閥門口(20)和閥門口(26)的數(shù)量根據(jù)漿葉(2)數(shù)量而定。
為了更有利于調(diào)整風機的發(fā)電電壓，還可增加電子調(diào)速裝置，電子調(diào)速裝置控制發(fā)明機的勵磁線圈電壓。同時使用機械調(diào)速和電子調(diào)速裝置可使風機的輸出電壓更穩(wěn)定，并且大大提高了風機工作的安全性和可靠性，尤其在并網(wǎng)發(fā)電時風機的適應(yīng)性更強。
噴氣制動和噴氣增力的工作原理如下當噴氣口(1)噴氣時可驅(qū)動漿葉(2)或增大漿葉(2)的旋轉(zhuǎn)力矩；制動噴氣口(28)是相對于噴氣口(1)反向噴氣的，制動噴氣口(28)噴氣時可產(chǎn)生制動力矩。
噴氣口(1)的安裝位置，可以在漿葉(2)長度五分之一(3)的位置或其它位置。比如，噴氣口(1)可設(shè)在漿葉(2)的尾翼(19)位置。本實施例的噴氣口(1)設(shè)在漿葉(2)的葉尖。為了提高噴氣口(1)的工作性能，噴氣口(1)可設(shè)置導(dǎo)流片，導(dǎo)流片可以是一片以上。
漿葉(2)的進氣口還可以是漿葉(2)下部的窗口(14)，或者在漿葉(2)前緣(15)開口，或者可以是漿葉(2)根部的橢圓形孔(18)。進氣口采取此類結(jié)構(gòu)時，安裝漿葉(2)宜使用安裝軸(17)。要說明的是，此結(jié)構(gòu)比較適合僅使用制動噴氣口(28)的漿葉(2)。
本發(fā)明所述的噴氣口可以是噴氣口(1)或制動噴氣口(28)，或者是噴氣口(1)和制動噴氣口(28)。
漿葉(2)上可設(shè)置翼刀，漿葉(2)上的翼刀可以和飛機機翼上的翼刀相似。由于漿葉(2)是旋轉(zhuǎn)運動的，漿葉(2)上的翼刀做成弧形更好，即弧形翼刀。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和原理不但適用于風力發(fā)電機的漿葉，而且也適用于直升機的旋翼和螺旋漿推進器。
權(quán)利要求
1.一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉(2)，漿葉(2)中空或設(shè)有通氣管道，漿葉(2)上設(shè)有進氣口和噴氣口，進氣口連接噴氣口，其特征在于，漿葉(2)上的進氣口連接集風器或動力進氣機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的動力進氣機是風力驅(qū)動進氣機或電動進氣機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的風力驅(qū)動進氣機由小風機(7)和輪轂(4)構(gòu)成，或者所述的風力驅(qū)動進氣機由小風機(7)、輪轂(4)和風扇構(gòu)成，風扇是軸流風扇(13)或離心式風扇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的動力進氣機和漿葉(2)構(gòu)成差速結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的漿葉(2)上設(shè)有制動噴氣口(28)，制動噴氣口(28)連接調(diào)速裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的調(diào)速裝置為離心式自動閥門，離心式自動閥門連接噴氣口(1)和制動噴氣口(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述集風器由擴張管(6)或離心風機構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的離心風機上設(shè)有葉片(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的漿葉(2)上設(shè)有翼刀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種帶噴氣口的風力發(fā)電機漿葉，其特征在于，所述的漿葉(2)上設(shè)有弧形翼刀。
全文摘要
本發(fā)明涉及風力發(fā)電機，尤其一種風力發(fā)電機的槳葉。一種帶噴氣口的風力發(fā)電機槳葉，槳葉中空或設(shè)有通氣管道，槳葉上設(shè)有進氣口和噴氣口，進氣口連接噴氣口，不但可提高槳葉對風能的利用效率，而且還可在必要時讓槳葉產(chǎn)生制動力矩。
文檔編號F03D11/02GK1619142SQ20031010869
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月19日
發(fā)明者申鴻燁 申請人:申鴻燁