專利名稱：渦輪式立軸風(fēng)力機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)能利用領(lǐng)域，涉及到立軸風(fēng)力發(fā)電機中的風(fēng)力機、聚風(fēng)器和 葉輪等部件。
背景技術(shù)：
風(fēng)力機是風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備。目前，風(fēng)力機有橫軸風(fēng)力機和立軸風(fēng)力機， 橫軸風(fēng)力機在大型風(fēng)力發(fā)電機和小型風(fēng)力發(fā)電機中都有應(yīng)用，橫軸風(fēng)力機在應(yīng) 用的過程中存在塔架何載大、平衡性能差、需要對風(fēng)機構(gòu)等不足。而立軸風(fēng)力 機一般不需要對風(fēng)機構(gòu)，發(fā)電機可以安裝在地面、降低塔架何載，造價低、也 便于維護(hù)和保養(yǎng)，因此，立軸風(fēng)力機在近幾年受到人們的普遍關(guān)注。立軸風(fēng)力 機又分阻力型和升力型兩種。對于阻力型立軸風(fēng)力機而言，其在工作過程中， 常常存在風(fēng)力機的一半是動力區(qū)、而另一半是阻力區(qū)的問題。因此，為了提高 立軸風(fēng)力機的風(fēng)能利用效率，人們提出了屏蔽式平板葉片風(fēng)力機、平板葉片擺
轉(zhuǎn)式風(fēng)力機和s型葉輪風(fēng)力機，但上述風(fēng)力機或存在只利用了風(fēng)力機一半的葉輪
進(jìn)行驅(qū)動、或葉片由于頻繁擺動而容易毀壞的問題，因此，有必要開發(fā)新型的 立軸風(fēng)力機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種聚風(fēng)性能好、風(fēng)能利用系數(shù)高、啟動 風(fēng)速小的渦輪式立軸風(fēng)力機。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機主要由聚風(fēng)器底板、聚風(fēng)器頂板、左聚風(fēng)板、右
聚風(fēng)板、渦殼、葉片上環(huán)箍、葉片下環(huán)箍、葉片、葉片內(nèi)筒、軸、聚風(fēng)器軸承、 葉輪軸承、左聚風(fēng)板尾翼、右聚風(fēng)板導(dǎo)流板、右側(cè)進(jìn)風(fēng)口、聚風(fēng)器出風(fēng)口、導(dǎo) 向桿、導(dǎo)向桿支架、豎向?qū)蛭惨砗蜋M向?qū)蛭惨斫M成。葉片上環(huán)箍、葉片下 環(huán)箍和葉片構(gòu)成了本發(fā)明的葉輪，葉輪的軸垂直地面安裝，形成立軸風(fēng)力機； 聚風(fēng)器底板、聚風(fēng)器頂板、左聚風(fēng)板、右聚風(fēng)板和渦殼構(gòu)成了本發(fā)明的聚風(fēng)器； 渦殼、左聚風(fēng)板尾翼和右聚風(fēng)板導(dǎo)流板構(gòu)成了本發(fā)明的導(dǎo)風(fēng)裝置。導(dǎo)向桿、豎 向?qū)蛭惨砗蜋M向?qū)蛭惨順?gòu)成了本發(fā)明的對風(fēng)機構(gòu)。
本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機中的左側(cè)氣流沿著左聚風(fēng)板進(jìn)入葉輪，推動葉輪 旋轉(zhuǎn)，從聚風(fēng)器出風(fēng)口流出。
本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機中的右側(cè)氣流沿著右聚風(fēng)板和渦殼所構(gòu)成的右側(cè) 進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入右側(cè)進(jìn)風(fēng)口、再進(jìn)入葉輪，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，由聚風(fēng)器出風(fēng)口流出。
本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機中的葉輪在風(fēng)力的作用下帶動軸旋轉(zhuǎn)，帶動風(fēng)力 發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電；聚風(fēng)器底板、聚風(fēng)器頂板、左聚風(fēng)板、右聚風(fēng)板和渦殼構(gòu)成 的聚風(fēng)器在導(dǎo)向桿的作用下自動捕捉風(fēng)向。
本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機中的葉輪可采用金屬制作；聚風(fēng)裝置可以是金屬 材質(zhì)、玻璃鋼或有機玻璃制造；導(dǎo)向桿、豎向?qū)蛭惨砗蜋M向?qū)蛭惨砜梢圆?用金屬或玻璃鋼制造。
本發(fā)明的效果和益處是本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機的左聚風(fēng)板具有聚集左側(cè) 氣流的作用，使氣流沿著左聚風(fēng)板直接進(jìn)入葉輪、推動葉輪旋轉(zhuǎn)，由于聚風(fēng)器 左側(cè)氣流入口寬度較大、遠(yuǎn)大于葉輪通道，因此，有利于增加葉輪內(nèi)氣流風(fēng)速、 提高葉輪轉(zhuǎn)動慣量，反過來有利于降低風(fēng)力機的啟動風(fēng)速；本發(fā)明渦輪式立軸
風(fēng)力機的渦殼一方面具有遮擋氣流直接作用于葉輪、對葉輪轉(zhuǎn)動形成阻力的作 用，另一方面渦殼和右聚風(fēng)板構(gòu)成右側(cè)進(jìn)風(fēng)通道，氣流經(jīng)該通道、并在右聚風(fēng) 板導(dǎo)流板的作用下進(jìn)入右側(cè)進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)而進(jìn)入葉輪，與左側(cè)氣流共同推動葉輪 旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步增大葉輪轉(zhuǎn)動慣量，也降低了葉輪的啟動風(fēng)速。本發(fā)明渦輪 式立軸風(fēng)力機的導(dǎo)向桿、豎向?qū)蛭惨砗蜋M向?qū)蛭惨順?gòu)成了風(fēng)力機的對風(fēng)機
構(gòu)，具有自動對風(fēng)的作用；本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機的葉片采用半圓柱面多葉 片形式，有利于提高葉輪與氣流的接觸面積、提高風(fēng)能利用效率；葉片的葉片 下環(huán)箍直徑小于葉片上環(huán)箍、葉片下部采用開式圓弧狀設(shè)計，有利于利用由下 向上的渦旋氣流的風(fēng)能；本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機的聚風(fēng)器頂板有利于提高聚 風(fēng)性能。


附圖1為渦輪式立軸風(fēng)力機外形結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2為渦輪式立軸風(fēng)力機A-A剖面圖。 附圖3為渦輪式立軸風(fēng)力機迎風(fēng)面結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖4為渦輪式立軸風(fēng)力機B-B剖面圖。 附圖5為渦輪式立軸風(fēng)力機底面結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖1聚風(fēng)器底板；2聚風(fēng)器頂板；3左聚風(fēng)板；4右聚風(fēng)板；5渦殼；6 葉片上環(huán)箍；7葉片下環(huán)箍；8葉片；9葉片內(nèi)筒；10軸；11聚風(fēng)器軸承；12 葉輪軸承；13左聚風(fēng)板尾翼；14右聚風(fēng)板導(dǎo)流板；15右側(cè)進(jìn)風(fēng)口； 16聚風(fēng)器 出風(fēng)口； 17導(dǎo)向桿；18導(dǎo)向桿支架；19豎向?qū)蛭惨恚?0橫向?qū)蛭惨怼?br> 具體實施例方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實施例。
本發(fā)明渦輪式立軸風(fēng)力機主要由由聚風(fēng)器底板1、聚風(fēng)器頂板2、左聚風(fēng)板 3、右聚風(fēng)板4、渦殼5、葉片上環(huán)箍6、葉片下環(huán)箍7、葉片8、葉片內(nèi)筒9、 軸10、聚風(fēng)器軸承11、葉輪軸承12、左聚風(fēng)板尾翼13、右聚風(fēng)板導(dǎo)流板14、 右側(cè)進(jìn)風(fēng)口15、聚風(fēng)器出風(fēng)口16、導(dǎo)向桿17、導(dǎo)向桿支架18、豎向?qū)蛭惨?19和橫向?qū)蛭惨?0組成。葉片上環(huán)箍6、葉片下環(huán)箍7和葉片8采用焊接方 式構(gòu)成葉輪；葉輪的軸10垂直安裝，通過聚風(fēng)器軸承11與聚風(fēng)器底板1連接， 通過葉輪軸承12與聚風(fēng)器頂板2連接；聚風(fēng)器底板1、聚風(fēng)器頂板2、左聚風(fēng) 板3、右聚風(fēng)板4和渦殼5焊接連接構(gòu)成聚風(fēng)器；導(dǎo)向桿17、豎向?qū)蛭惨?9 和橫向?qū)蛭惨?0采用焊接或鉚接；導(dǎo)向桿17、導(dǎo)向桿支架18、左聚風(fēng)板3 和右聚風(fēng)板4采用焊接或鉚接。
權(quán)利要求
1. 一種渦輪式立軸風(fēng)力機，包括聚風(fēng)器底板(1)、聚風(fēng)器頂板(2)、左聚風(fēng)板(3)、右聚風(fēng)板(4)、渦殼(5)、葉片上環(huán)箍(6)、葉片下環(huán)箍(7)、葉片(8)、葉片內(nèi)筒(9)、軸(10)、聚風(fēng)器軸承(11)、葉輪軸承(12)、左聚風(fēng)板尾翼(13)、右聚風(fēng)板導(dǎo)流板(14)、右側(cè)進(jìn)風(fēng)口(15)、聚風(fēng)器出風(fēng)口(16)、導(dǎo)向桿(17)、導(dǎo)向桿支架(18)、豎向?qū)蛭惨?19)和橫向?qū)蛭惨?20)，其特征在于葉片上環(huán)箍(6)、葉片下環(huán)箍(7)和葉片(8)構(gòu)成了葉輪，葉輪的軸(10)垂直地面安裝；聚風(fēng)器底板(1)、聚風(fēng)器頂板(2)、左聚風(fēng)板(3)、右聚風(fēng)板(4)和渦殼(5)構(gòu)成了的聚風(fēng)器；渦殼(5)、左聚風(fēng)板尾翼(13)和右聚風(fēng)板導(dǎo)流板(14)構(gòu)成了導(dǎo)風(fēng)裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式立軸風(fēng)力機，其特征還在于左側(cè)氣流沿著 左聚風(fēng)板(3)進(jìn)入葉輪，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，從聚風(fēng)器出風(fēng)口(16)流出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式立軸風(fēng)力機，其特征還在于右側(cè)氣流沿著 右聚風(fēng)板(4)和渦殼(5)所構(gòu)成的右側(cè)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入右側(cè)進(jìn)風(fēng)口(15)、再進(jìn)入葉輪， 推動葉輪旋轉(zhuǎn)，由聚風(fēng)器出風(fēng)口(16)流出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式立軸風(fēng)力機，其特征還在于葉輪的旋轉(zhuǎn)將 帶動軸(10)旋轉(zhuǎn)，帶動風(fēng)力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式立軸風(fēng)力機，其特征還在于由聚風(fēng)器底板 (1)、聚風(fēng)器頂板(2)、左聚風(fēng)板(3)、右聚風(fēng)板(4)和渦殼(5)構(gòu)成的聚風(fēng)器在導(dǎo)向 桿(17)的作用下自動捕捉風(fēng)向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式立軸風(fēng)力機，其特征還在于葉輪采用鋁或 白鐵皮制作；聚風(fēng)裝置采用金屬、玻璃鋼或有機玻璃制造。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式立軸風(fēng)力機，其特征還在于導(dǎo)向桿(17)、豎 向?qū)蛭惨?19)和橫向?qū)蛭惨?20)采用金屬或玻璃鋼制造。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦輪式立軸風(fēng)力機，屬于風(fēng)能利用領(lǐng)域。其特征是該裝置包括聚風(fēng)器底板、聚風(fēng)器頂板、左聚風(fēng)板、右聚風(fēng)板、渦殼、葉片上環(huán)箍、葉片下環(huán)箍、葉片、葉片內(nèi)筒、軸、聚風(fēng)器軸承、葉輪軸承、左聚風(fēng)板尾翼、右聚風(fēng)板導(dǎo)流板、右側(cè)進(jìn)風(fēng)口、聚風(fēng)器出風(fēng)口、導(dǎo)向桿、導(dǎo)向桿支架、豎向?qū)蛭惨砗蜋M向?qū)蛭惨?。葉輪的軸垂直安裝；聚風(fēng)器底板、聚風(fēng)器頂板、左聚風(fēng)板、右聚風(fēng)板和渦殼構(gòu)成了聚風(fēng)器；渦殼、左聚風(fēng)板尾翼和右聚風(fēng)板導(dǎo)流板構(gòu)成了導(dǎo)風(fēng)裝置；導(dǎo)向桿、豎向?qū)蛭惨砗蜋M向?qū)蛭惨順?gòu)成了對風(fēng)機構(gòu)。本發(fā)明的效果和益處是氣流沿著左右聚風(fēng)板進(jìn)入葉輪，具有聚風(fēng)性能好、風(fēng)能利用系數(shù)高、啟動風(fēng)速小的特點。
文檔編號F03D11/00GK101387265SQ200810228050
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者張吉禮, 牟憲民, 馬良棟 申請人:大連理工大學(xué)