專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的制作方法
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，涉及發(fā)電機(jī)，尤其是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能的清潔能源，風(fēng)力再生性能 好，無污染，是世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直 軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其阻風(fēng)葉片都是矩形框或扇葉形固定結(jié)構(gòu)，其啟動(dòng)阻力和旋轉(zhuǎn)阻力都較大， 而且迎風(fēng)位置的葉片對(duì)于風(fēng)力利用不夠充分。
經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)以下相關(guān)專利文獻(xiàn)
一種利用自然界中的風(fēng)的萬向風(fēng)動(dòng)發(fā)電機(jī)(CN202073714U)，它由主阻風(fēng)片、副阻 風(fēng)片、風(fēng)機(jī)軸、軸承、軸承座、限位伸縮拉桿、發(fā)電機(jī)等組成。風(fēng)機(jī)軸通過軸承安裝在軸承座 上并與發(fā)電機(jī)的軸硬連接或軟連接，主阻風(fēng)片安裝在風(fēng)機(jī)軸上，副阻風(fēng)片安裝在主阻風(fēng)片 的前端并與主阻風(fēng)片鉸鏈?zhǔn)竭B接，限位伸縮拉桿安裝在主阻風(fēng)片和副阻風(fēng)片上限制主阻風(fēng) 片和副阻風(fēng)片的張開時(shí)的角度和合攏時(shí)的角度。采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工制造的萬向風(fēng) 動(dòng)發(fā)電機(jī)后，實(shí)現(xiàn)了低風(fēng)壓起動(dòng)，減少了風(fēng)能發(fā)電機(jī)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中的能量損失，提高了風(fēng)能的 利用效率，是利用自然環(huán)境資源的綠色環(huán)保的高效率的風(fēng)能發(fā)電機(jī)。
一種風(fēng)輪發(fā)電機(jī)(CN102619695A)，它包括發(fā)電機(jī)組、承載支架和與承載支架活動(dòng) 連接的風(fēng)輪，沿垂直方向至少設(shè)置有兩組承載支架，可以設(shè)置多組，從而形成在垂直方向布 置多個(gè)風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)形式，低位的風(fēng)輪利用低層的風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電，高位的風(fēng)輪能避開地表建 筑及樹木對(duì)風(fēng)速的影響利用高層風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電，使該發(fā)電機(jī)能將不同高度的風(fēng)能都充分利 用，最大限度的提高了整體風(fēng)能利用效率。其中的承載支架包括同心圓環(huán)形的承載圈梁和 以承載圈梁的圓點(diǎn)為中心呈放射狀排列、并與承載圈梁相交的承載橫梁。承載橫梁和承載 圈梁形成框架支撐結(jié)構(gòu)，其自身重量較輕，耗材少，且對(duì)風(fēng)能的消耗也小。
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)(CN102410142A)，由風(fēng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，所述發(fā)電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn) 子、端蓋、電刷、機(jī)座及軸承構(gòu)成，所述定子包括機(jī)座、定子鐵芯、線包繞組組成；所述轉(zhuǎn)子包 括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極、滑環(huán)、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸；通過軸承、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連 接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，通過滑環(huán)通入一定勵(lì)磁電流，使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁 場(chǎng)，定子線圈做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，通過接線端子引出，接在回路中，便 產(chǎn)生了電流，所述風(fēng)機(jī)的葉片與發(fā)電機(jī)的軸相連，風(fēng)機(jī)的前部裝有漏斗形集風(fēng)器，漏斗形集 風(fēng)器通過支架與萬向輪相連，萬向輪固定在地面上。
經(jīng)過對(duì)比，本專利申請(qǐng)與上述已公開的專利技術(shù)存在較大不同。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu) 可靠、阻力小、能源利用率高的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，其特征在于包括葉輪主軸、支架、葉片組件以及特型軌道， 其具體結(jié)構(gòu)為所述支架由軸套及多支懸臂式支架組成，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布 固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架一一對(duì)應(yīng)構(gòu)成多組，本實(shí)施例附圖所 示為在軸套外間隔均布固裝有五組，每組懸臂式支架的端部均鉸裝有一葉片組件并帶動(dòng)葉 片組件繞葉輪主軸旋轉(zhuǎn)；所述葉片組件一側(cè)的葉輪主軸上安裝用于控制葉片組件角度的特 型軌道。
而且，所述葉片組件包括葉片、葉片支架、葉片軸、曲柄以及滑塊，葉片安裝在葉片 支架上，葉片支架兩端中部均制有軸套并通過該軸套鉸裝在葉片軸上，葉片軸兩端均鉸裝 在對(duì)應(yīng)的懸臂式支撐桿上；葉片軸的一端垂直固接有一曲柄，該曲柄的另一端固裝有一滑 塊，該滑塊滑動(dòng)嵌裝在特型軌道所制的軌道槽內(nèi)。
而且，所述葉片制為由兩側(cè)向中間傾斜的弧形面，葉片中部間隔制有多個(gè)過風(fēng)孔。
而且，所述葉片由兩側(cè)的半葉片拼接構(gòu)成，該兩側(cè)的半葉片分別安裝有葉片預(yù)置開窗裝置。
而且，所述特型軌道一側(cè)安裝有尾翼。
而且，所述尾翼安裝有由電機(jī)控制的尾翼平放裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
I、本葉輪在葉片組件一側(cè)安裝用于控制葉片組件角度的特型軌道，在轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)控 制葉片組件的方向，迎風(fēng)葉片受力面積最大而不做工的葉片阻力最小，風(fēng)輪在360度旋轉(zhuǎn) 過程中葉片大約能獲取將近250度以內(nèi)大小不等的推力，是一種新型風(fēng)動(dòng)水動(dòng)新裝置，得 到最佳風(fēng)力利用率。
2、本葉輪的葉片組件兩側(cè)的半葉片分別安裝有葉片預(yù)置開窗裝置，在遇到強(qiáng)臺(tái)風(fēng) 等情況會(huì)自動(dòng)打開窗口泄壓，保護(hù)風(fēng)輪不被臺(tái)風(fēng)損壞。
3、小型風(fēng)輪的導(dǎo)軌可安裝尾翼，尾翼控制導(dǎo)軌使風(fēng)輪能自動(dòng)獲取最佳風(fēng)向，正常 運(yùn)行中不用使用外部設(shè)備就可以自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)方向；大型風(fēng)輪利用備用電機(jī)跟蹤風(fēng)向。
4、本葉輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、造價(jià)低廉、使用方便、便于安裝、實(shí)用性強(qiáng)，而且應(yīng)用 范圍廣，改變了過去固定葉片風(fēng)能受力面積小，受阻面積相對(duì)大效率低等弊端，為風(fēng)力發(fā)電 行業(yè)增添了一種高效率的風(fēng)輪技術(shù)。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖2為圖I的仰視圖3為圖2的仰視圖4為本發(fā)明葉輪部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明中葉片組件的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性 的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，包括葉輪主軸6、支架5、葉片組件4、特型軌道3、尾翼平放 裝置2以及尾翼1，所述葉輪主軸上同軸套裝支架，該支架具體結(jié)構(gòu)包括軸套7和懸臂式支 架8，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架 一一對(duì)應(yīng)構(gòu)成多組，本實(shí)施例附圖所示為在軸套外間隔均布固裝有五組，每組懸臂式支架 的端部均鉸裝有一葉片組件，支架帶動(dòng)葉片組件繞葉輪主軸旋轉(zhuǎn)；
葉片組件一側(cè)的葉輪主軸上安裝用于控制葉片組件角度的特型軌道，該特型軌道 所制的軌道槽形狀根據(jù)支架及葉片組件的尺寸及數(shù)量計(jì)算確定；
所述葉片組件包括葉片軸11、曲柄10、滑塊9、葉片支架15、葉片13，葉片安裝在葉 片支架上，葉片支架兩端中部均制有軸套并通過該軸套鉸裝在葉片軸上，葉片軸兩端均鉸 裝在對(duì)應(yīng)的支撐桿上；葉片軸的一端垂直固接有一曲柄，該曲柄的另一端固裝有一滑塊，該 滑塊滑動(dòng)嵌裝在特型軌道所制的軌道槽內(nèi)，從而在轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)控制葉片組件的方向。
為了有效利用風(fēng)力，如附圖所示，葉片制為由兩側(cè)向中間傾斜的兜風(fēng)弧形面，葉片 中部間隔制有多個(gè)過風(fēng)孔12防止葉片抖動(dòng)，本實(shí)施例中所示為間隔均布的五個(gè)過風(fēng)孔。
為了避免遇到過強(qiáng)風(fēng)力損壞，所述葉片由兩側(cè)的半葉片拼接構(gòu)成，該兩側(cè)的半葉 片分別安裝有葉片預(yù)置開窗裝置，當(dāng)風(fēng)力過大時(shí)控制所述兩側(cè)的半葉片擺轉(zhuǎn)打開泄壓，有 效避免強(qiáng)風(fēng)損壞葉片。
為了控制所述特型軌道的角度，特型軌道一側(cè)安裝有尾翼，對(duì)于小型葉輪利用風(fēng) 力推動(dòng)尾翼即可帶動(dòng)特性軌道擺轉(zhuǎn)到最佳的迎風(fēng)角度，對(duì)于較大的葉輪也可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)特 性軌道的擺轉(zhuǎn)角度進(jìn)行風(fēng)向追蹤；
為了避免過強(qiáng)風(fēng)力損壞尾翼，所述尾翼安裝有尾翼平放裝置，遇有強(qiáng)臺(tái)風(fēng)時(shí)放平 尾翼利用備用電動(dòng)機(jī)將導(dǎo)軌順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度即可避風(fēng)。
電控部分為現(xiàn)有技術(shù)，故未對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的具體工作原理為
在風(fēng)輪整體旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片隨導(dǎo)軌沿圓周不同位置改變角度，導(dǎo)軌走向?yàn)轱L(fēng)輪獲得 最佳風(fēng)力而設(shè)計(jì)，圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，逆風(fēng)運(yùn)動(dòng)的不做功耗能葉片的平面與風(fēng)向平行，使其受到風(fēng) 阻最小。順風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)的做功葉片受力面一直保持與風(fēng)向垂直，使其能獲取最大風(fēng)力，做到最佳 換向。在180度迎風(fēng)面上，逆風(fēng)運(yùn)動(dòng)的葉片在迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就已經(jīng)開始與風(fēng)向有一定傾角，受 側(cè)風(fēng)作用葉片開始受推力作用轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片為風(fēng)斗型設(shè)計(jì)能在順風(fēng)運(yùn)動(dòng)區(qū)域(大約150度)保 持受力面與風(fēng)向垂直，能獲取最大風(fēng)力。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，其特征在于包括葉輪主軸、支架、葉片組件以及特型軌道，其具體結(jié)構(gòu)為所述支架由軸套及多支懸臂式支架組成，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架一一對(duì)應(yīng)構(gòu)成多組，每組懸臂式支架的端部均鉸裝有一葉片組件并帶動(dòng)葉片組件繞葉輪主軸旋轉(zhuǎn)；所述葉片組件一側(cè)的葉輪主軸上安裝用于控制葉片組件角度的特型軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，其特征在于所述葉片組件包括葉片、葉片支架、葉片軸、曲柄以及滑塊，葉片安裝在葉片支架上，葉片支架兩端中部均制有軸套并通過該軸套鉸裝在葉片軸上，葉片軸兩端均鉸裝在對(duì)應(yīng)的懸臂式支撐桿上；葉片軸的一端垂直固接有一曲柄，該曲柄的另一端固裝有一滑塊，該滑塊滑動(dòng)嵌裝在特型軌道所制的軌道槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，其特征在于所述葉片制為由兩側(cè)向中間傾斜的弧形面，葉片中部間隔制有多個(gè)過風(fēng)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，其特征在于所述葉片由兩側(cè)的半葉片拼接構(gòu)成，該兩側(cè)的半葉片分別安裝有葉片預(yù)置開窗裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，其特征在于所述特型軌道一側(cè)安裝有尾翼。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，其特征在于所述尾翼安裝有由電機(jī)控制的尾翼平放裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，包括葉輪主軸、支架、葉片組件以及特型軌道，其具體結(jié)構(gòu)為所述支架由軸套及多支懸臂式支架組成，在軸套兩端外壁均徑向間隔均布固裝多支懸臂式支架，該軸套兩端的多支懸臂式支架一一對(duì)應(yīng)構(gòu)成多組，本實(shí)施例附圖所示為在軸套外間隔均布固裝有五組，每組懸臂式支架的端部均鉸裝有一葉片組件并帶動(dòng)葉片組件繞葉輪主軸旋轉(zhuǎn)；所述葉片組件一側(cè)的葉輪主軸上安裝用于控制葉片組件角度的特型軌道。本葉輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、造價(jià)低廉、使用方便、便于安裝、實(shí)用性強(qiáng)，而且應(yīng)用范圍廣，改變了過去固定葉片風(fēng)能受力面積小，受阻面積相對(duì)大效率低等弊端，為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)增添了一種高效率的風(fēng)輪技術(shù)。
文檔編號(hào)F03D3/06GK102979667SQ20121058133
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者焦愛群 申請(qǐng)人:天津市寶坻區(qū)同利服裝輔料廠