專利名稱：一種垂直軸動力風機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風機，特別是一種垂直軸的風能動力風機，屬風力發(fā)電技術領域。
背景技術：
風力發(fā)電機根據主軸安裝方位分為水平軸和垂直軸，相比之下應用較為普遍的是水平軸風力發(fā)電機。水平軸發(fā)電機盡管應用普遍，但結構上存在一些問題，如需要偏航、對槳等迎風和控制迎風面增大阻力差的結構，這使發(fā)電機的結構復雜、占用零部件多且容易造成故障?；谒捷S發(fā)電機的結構缺陷，近年來，垂直軸發(fā)電機技術發(fā)展迅速，應用日益廣泛。垂直軸發(fā)電機通過對葉片結構的優(yōu)化設計，可增大風阻，提高風阻力差，因無需偏航、 變漿裝置，結構相對簡單。垂直軸發(fā)電機關鍵技術是葉片的設計，葉片結構形狀直接影響風能利用效率。因此改進葉片結構、提高風能利用率是業(yè)內人士不斷研究的課題。

實用新型內容本實用新型用于克服已有技術的缺陷而提供一種風阻力差大、風能利用率高的垂直軸動力風機。本實用新型所稱問題是由以下技術方案解決的一種垂直軸動力風機，其構成包括基架、主軸和葉片組件，主軸安裝在基架上，其特別之處是所述葉片組件包括葉片框架、葉片軸、葉片和葉片翻轉限位擋塊，其中，葉片框架由連接板對稱固定在主軸兩側，各葉片軸沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架且與兩葉片框架、主軸轉動配合，在各葉片軸兩側分別固定作用面相互垂直的葉片，位于同一葉片框架的葉片安裝位向相同。上述垂直軸動力風機，所述各葉片翻轉限位擋塊固定在葉片框架處，其位置與各葉片豎直狀態(tài)時的下側邊對應。上述垂直軸動力風機，所述葉片軸位于葉片上部，其中葉片軸軸線距葉片上沿尺寸a:葉片軸距葉片下沿尺寸b為4 6:7。上述垂直軸動力風機，所述葉片組件設置2-4套，各套葉片組件中的葉片框架相對主軸徑向均勻設置、相對主軸軸向高低錯落。本實用新型針對提高風機葉片風阻力差，進而提高風力發(fā)電機風能利用問題設計了一種垂直軸動力風機，該風機主要改進體現在葉片組件結構上。所述葉片組件結構設計基于風具有極強的面積辨別力這一特點，在每根葉片軸上固定安裝的兩塊相互垂直的葉片，且對葉片的轉動角度予以限定，這樣，當各葉片軸中的一塊葉片受風面積最大時，另一葉片的阻力基本為零，實現風阻力差最大化，進而達到提高風能利用率的目的。此外，本實用新型具有結構簡單、易于實現，制作成本低廉、用途廣泛等特點。在發(fā)電、風磨、風泵、風電建筑一體化等領域，具有良好的應用前景。
圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是圖1的A向視圖；圖3是圖1的B向放大視圖。圖中標號含義如下1.基架；2.主軸；3.葉片框架；4.葉片軸；5.葉片；6.葉片翻轉限位擋塊；7.連接板；8.軸承。
具體實施方式
參看圖1，本實用新型構成包括基架1、主軸2和葉片組件，主軸豎直安裝在基架上。每套葉片組件包括兩個葉片框架3，兩葉片框架由連接板7對稱固定在主軸兩側，數個葉片軸4沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架側邊且與兩葉片框架側邊、主軸形成轉動配合，在各葉片軸兩側以分別固定作用面相互垂直的葉片5，位于同一葉片框架上的葉片安裝位向相同；在葉片框架上對應各葉片豎直狀態(tài)時的下側邊位置設有翻轉限位擋塊6，當葉片位于豎直狀態(tài)時，葉片的背風面與翻轉限位擋塊觸接。所述葉片組件設置2-4套，各套葉片組件按照相同的結構設置，各套葉片組件中的葉片框架3相對主軸徑向均勻設置、相對主軸軸向高低錯落。在圖1所示的實施例中，葉片組件設置兩套，共四個葉片框架，每套葉片組件中設有五根葉片軸。參看圖3，葉片軸4位于葉片上部，使葉片以葉片軸軸線為界形成了下部面積大于上部面積的兩塊，其中，葉片軸軸線距葉片上沿尺寸a:葉片軸距葉片下沿尺寸b為4 6 7，該結構葉片形成了下大上小面積之差，保證葉片在風力作用下翻轉。為減小摩擦阻力，葉片軸與葉片框架之間設有軸承8。參看圖1、圖2，本實用新型的工作過程如下風向如圖2中箭頭所示，風吹到葉片上，葉片5相對葉片軸4翻轉，同時帶動主軸2順時針轉動。主軸右側葉片框架為從動葉片框架，主軸左側的葉片框架為主動葉片框架，主軸右側葉片在風力作用下翻轉至水平，同時主軸左側葉片在風力及翻轉限位擋塊6的作用下呈豎直狀態(tài)，由于主軸左側葉片與風向垂直，主軸左側葉片受風面積最大、主軸右側葉片與風向平行受風面積最小(理論上為零)，主軸左、右兩側葉片的風阻力差實現最大化；主軸前后兩側的葉片為翻轉過渡狀態(tài)。隨著主軸轉動，每套葉片組件中的葉片循環(huán)翻轉，從而帶動主軸轉動，使風機發(fā)電做功。
權利要求1.一種垂直軸動力風機，它包括基架(1 )、主軸(2)和葉片組件，主軸安裝在基架上，其特征在于所述葉片組件包括葉片框架(3)、葉片軸(4)、葉片(5)和葉片翻轉限位擋塊(6)， 其中，葉片框架由連接板(7)對稱固定在主軸兩側，各葉片軸沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架且與兩葉片框架、主軸轉動配合，在各葉片軸兩側分別固定作用面相互垂直的葉片，位于同一葉片框架的葉片安裝位向相同。
2.根據權利要求1所述的垂直軸動力風機，其特征在于所述各葉片翻轉限位擋塊固定在葉片框架處，其位置與各葉片豎直狀態(tài)時的下側邊對應。
3.根據權利要求1或2所述的垂直軸動力風機，其特征在于所述葉片軸位于葉片上部，其中葉片軸軸線距葉片上沿尺寸a:葉片軸距葉片下沿尺寸b為4 6 :7。
4.根據權利要求3所述的垂直軸動力風機，其特征在于所述葉片組件設置2-4套，各套葉片組件中的葉片框架(3)相對主軸徑向均勻設置、相對主軸軸向高低錯落。
專利摘要一種垂直軸動力風機，它包括基架、主軸和葉片組件，主軸安裝在基架上，改進后，所述葉片組件包括葉片框架、葉片軸、葉片和葉片翻轉限位擋塊，其中，葉片框架由連接板對稱固定在主軸兩側，各葉片軸沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架且與兩葉片框架、主軸轉動配合，在各葉片軸兩側分別固定作用面相互垂直的葉片，位于同一葉片框架的葉片相互平行。本實用新型基于風具有極強的面積辨別力這一特點，當各葉片軸中的一側葉片受風面積最大時，另一葉片的阻力基本為零，實現風阻力差最大化，進而達到提高風能利用率的目的。
文檔編號F03D3/06GK201943889SQ201120009898
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權日2011年1月13日
發(fā)明者國民豹 申請人:國民豹