專利名稱：一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機的葉片，尤其涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片。
背景技術(shù)：
目前對于水平軸風(fēng)力發(fā)電機的葉片，為了抵抗風(fēng)的正壓力，葉片必須使用好材料，做得 足夠堅固，其造價昂貴是不言而喻的。水平軸風(fēng)力發(fā)電機的葉片，在旋轉(zhuǎn)過程中其相對線速 度從跟部到葉尖部依次加大，因而為了提高效率，葉片就要做成根部尺寸大，尖部尺寸小， 并形成扭曲型以取得最佳攻角。這種形狀的葉片很難設(shè)計，并不好制作，因而必然大大提高 了造價。傳統(tǒng)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機做成變槳距的葉片，但其缺陷是調(diào)整葉片攻角的推桿結(jié)構(gòu)， 既過多消耗了能量，又造成了風(fēng)力機不能自行起動。近年來有人發(fā)現(xiàn)鉸鏈的葉片在旋轉(zhuǎn)中是 可以擺動的，于是就出現(xiàn)了限制釘來把葉片擺動限制在合理攻角中。但有限制釘就有撞擊， 在長期、周期及強力撞擊下葉片很容易損壞。
目前，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機普遍采用平行連接桿結(jié)構(gòu)，這種方式風(fēng)能對葉片形成的正壓力 較大，葉片造價偏高，對發(fā)電機輸出軸要求較高，并且結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，現(xiàn)場安裝程序也偏多。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，易于拆卸，修護(hù)方 便，成本低廉、質(zhì)量輕，易于生產(chǎn)大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組等優(yōu)點的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機 的新型葉片。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案
一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片，所述葉片分為里、中、外三層結(jié)構(gòu)，包括龍骨、骨 節(jié)、填充體、蒙皮和葉鼻組成；其中葉片外層結(jié)構(gòu)為薄壁蒙皮，中層結(jié)構(gòu)為填充體；里層結(jié) 構(gòu)為龍骨和骨節(jié)；在葉片側(cè)面安裝至少一個葉鼻；每個葉片縱向為矩形，橫向截面為流線型。
所述蒙皮為葉片狀。
所述龍骨和骨節(jié)， 一般為輕質(zhì)材料，龍骨是一根連續(xù)的心軸，骨節(jié)是一加強支撐，形狀 與葉片截面形狀相同，均勻固定在龍骨上。
所述龍骨表面附著加強筋，加強筋為一金屬條，截面形狀是矩形結(jié)構(gòu)。
所述填充體為泡沫塑^f。
所述葉鼻有兩個。
本實用新型由3-6個葉片等角度組裝于發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成。其中，每個葉片縱向為 矩形，橫向截面為流線型。每個葉片采用里、中、外三層結(jié)構(gòu)，由龍骨、骨節(jié)、加強筋、填 充體、蒙皮和葉鼻組成。該葉片外層結(jié)構(gòu)為薄壁蒙皮，表面加工成葉片要求的形狀，中層結(jié) 構(gòu)為填充體；里層結(jié)構(gòu)為龍骨和骨節(jié)， 一般為輕質(zhì)材料，龍骨是一根連續(xù)的心軸，骨節(jié)是一 加強支撐，形狀與葉片截面形狀相同，均勻固定在龍骨上。加強筋為一金屬條，截面形狀是 矩形結(jié)構(gòu)，附在龍骨表面；葉片的制造方法是先將加強筋與龍骨固定在一起，然后把骨節(jié)沿 長度方向均勻固定在龍骨上，然后蒙皮，直至制成完整的葉片形狀；最后填充泡沫。葉片制 作完成后在葉片側(cè)面安裝葉鼻，每個葉片有兩個葉鼻，通過葉鼻把葉片掛在風(fēng)輪上。
本實用新型葉片斷面是流線型的，而外形尺寸則是矩形的，所以它有很高的風(fēng)能利用系 數(shù)，而且不必直接承受風(fēng)的全部正壓力，在設(shè)計制造方面簡單且成本低，這一點首先就具有 了與水平軸風(fēng)力發(fā)電機強勁的競爭力。與水平軸風(fēng)力發(fā)電機和傳統(tǒng)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機相比 較，本實用新型的磁懸浮垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的葉片是自動調(diào)整的，不需要復(fù)雜的調(diào)節(jié)機構(gòu)； 磁懸浮垂直軸自調(diào)槳距風(fēng)力發(fā)電機的葉片由于不承擔(dān)很大的正壓力力矩，也沒有葉尖速度， 因而其形狀一般做成長方形，其斷面是流線型，長方形的葉片制作起來很簡單。
在使用時葉片鉸鏈于臂端，每使用一段時間，可以將葉片拆卸下來給予維修，或者直接 換上備用的葉片，葉片可以成套的做成尺寸不同的備用配件，根據(jù)風(fēng)力資源情況的不同，使
用不同尺寸的葉片，這一點是其它任何風(fēng)力機不具備的獨特之處。
同時在安裝葉片時采用三角形向量法的連接方式，風(fēng)能對葉片形成的正壓力順輪臂方向 簡單的傳至塔架，對葉片形成的正壓力較大。
本實用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉、質(zhì)量輕，易于生產(chǎn)大型垂直軸風(fēng) 力發(fā)電機組的葉片功能。

圖1為葉片的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1的側(cè)面視圖3為安裝葉鼻后的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，l.龍骨，2.加強筋，3.蒙皮，4.填充體，5.骨節(jié)，6.葉鼻，7.葉片。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
圖l、圖2中，葉片7分為里、中、外三層結(jié)構(gòu)，包括龍骨l、骨節(jié)5、填充體4、蒙皮 3和葉鼻6組成；其中葉片7外層結(jié)構(gòu)為薄壁蒙皮3，中層結(jié)構(gòu)為填充體4;里層結(jié)構(gòu)為龍骨 l和骨節(jié)5;在葉片7側(cè)面上下安裝兩個葉鼻6,如圖3所示；每個葉片7縱向為矩形，橫向 截面為流線型。
蒙皮3為葉片狀。
龍骨1和骨節(jié)5， 一般為輕質(zhì)材料，龍骨l是一根連續(xù)的心軸，骨節(jié)5是一加強支撐， 形狀與葉片7截面形狀相同，均勻固定在龍骨l上。
龍骨1表面附著加強筋2，加強筋2為一金屬條，截面形狀是矩形結(jié)構(gòu)。 填充體4為泡沫塑料。
權(quán)利要求1. 一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片，其特征是，所述葉片分為里、中、外三層結(jié)構(gòu)，包括龍骨、骨節(jié)、填充體、蒙皮和葉鼻組成；其中葉片外層結(jié)構(gòu)為薄壁蒙皮，中層結(jié)構(gòu)為填充體；里層結(jié)構(gòu)為龍骨和骨節(jié)；在葉片側(cè)面安裝至少一個葉鼻；每個葉片縱向為矩形，橫向截面為流線型。
2. 如權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片，其特征是，所述蒙皮為葉片狀。
3. 如權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片，其特征是，所述龍骨和骨節(jié)，一 般為輕質(zhì)材料，龍骨是一根連續(xù)的心軸，骨節(jié)是一加強支撐，形狀與葉片截面形狀相同，均 勻固定在龍骨上。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片，其特征是，所述龍骨表面附 著加強筋，加強筋為一金屬條，截面形狀是矩形結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片，其特征是，所述填充體為泡沫塑料。
6. 如權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片，其特征是，所述葉鼻有兩個。
專利摘要本實用新型公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的新型葉片。所述葉片分為里、中、外三層結(jié)構(gòu)，包括龍骨、骨節(jié)、填充體、蒙皮和葉鼻組成；其中葉片外層結(jié)構(gòu)為薄壁蒙皮，中層結(jié)構(gòu)為填充體；里層結(jié)構(gòu)為龍骨和骨節(jié)；在葉片側(cè)面安裝至少一個葉鼻；每個葉片縱向為矩形，橫向截面為流線型。它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉、質(zhì)量輕，易于生產(chǎn)大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組的葉片功能。
文檔編號F03D3/06GK201202588SQ20082002454
公開日2009年3月4日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者劉淑琴, 楊洪濤, 聞 趙, 邊忠國, 郭人杰 申請人:山東大學(xué)