專利名稱：一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及立式雙轉(zhuǎn)子無阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前存在的大部分垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪對風(fēng)面不能與風(fēng)的來向相垂直，另夕卜，目前的立式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子只有一個(gè)，雙轉(zhuǎn)子的技術(shù)主要在臥式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)上得到了應(yīng)用，這使得目前的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用率還較低，使得垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的推廣受到了限制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是目前的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用率較低，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的推廣受到限制。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)為雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸上各安裝一個(gè)螺旋型的葉輪，且兩個(gè)葉輪的螺旋方向相反；所述葉輪包括底板、兩片以上的弧形葉片，葉片以葉輪的旋轉(zhuǎn)軸為中心，向四周呈輻射狀對稱排布；所述葉片的弧度為90°，葉輪的螺旋方向即弧形的凹陷方向。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)出垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上安裝一個(gè)螺旋形型葉輪，外轉(zhuǎn)子軸上安裝一個(gè)螺旋方向相反的螺旋形葉輪，這兩個(gè)葉輪安裝在發(fā)電機(jī)的同一側(cè)，兩個(gè)葉輪除了螺旋方向之外完全相同，由于兩個(gè)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，兩個(gè)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由不對稱氣流引起的側(cè)應(yīng)力大小相等，方向相反，相互抵消，因此，該裝置不會(huì)引起發(fā)電機(jī)機(jī)體的偏轉(zhuǎn)。另外，由于葉片采用90°的弧形葉片，與現(xiàn)有的直板型葉片相比，能更好的達(dá)到使風(fēng)垂直吹向葉片各個(gè)位置的效果，使正對風(fēng)的來向的迎風(fēng)面能充分接受風(fēng)力，從而提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用率。為了進(jìn)一步提高風(fēng)能利用率，所述內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸均從發(fā)電機(jī)的殼體頂端伸出，外轉(zhuǎn)子軸嵌套在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上，且伸出殼體的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸長度是伸出殼體的外轉(zhuǎn)子軸長度的兩倍；還設(shè)有擋風(fēng)裝置和支撐裝置；所述擋風(fēng)裝置位于兩個(gè)葉輪之間，且間隙配合的套接在轉(zhuǎn)子軸上；擋風(fēng)裝置包括底盤、平行于底盤設(shè)置的導(dǎo)向桿、垂直于底盤設(shè)置的兩片弧形擋板；所述導(dǎo)向桿包括與底盤側(cè)邊連接的連接桿，以及設(shè)置在連接桿兩端且與連接桿呈90°的兩片導(dǎo)向板，兩片導(dǎo)向板平行設(shè)置且位于連接桿的同一側(cè)；兩片弧形擋板底邊均與底盤的側(cè)邊貼合，另一邊分別延伸至與內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸上葉輪的底板齊平；所述支撐裝置包括支撐桿、連接框以及固定端，所述固定端為圓筒型突起，固定端套接在外轉(zhuǎn)子軸上，且與外轉(zhuǎn)子軸間隙配合；連接框中部與擋風(fēng)裝置的底盤連接，上下端分別與支撐桿和固定端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接框的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)子軸軸向重合。弧形擋板的設(shè)置，使風(fēng)只能從葉輪底板與擋風(fēng)裝置的底盤之間吹入，進(jìn)一步保證了風(fēng)向可與葉片的各個(gè)位置垂直，導(dǎo)向桿的主要作用是通過風(fēng)吹動(dòng)導(dǎo)向板帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)兩個(gè)弧形擋板旋轉(zhuǎn)，使弧形擋板能正對風(fēng)的來向，擋住阻力風(fēng)，提高風(fēng)能的利用率，進(jìn)一步降低啟動(dòng)風(fēng)速，使用時(shí)，無需調(diào)整發(fā)電機(jī)的方向，只需調(diào)整擋風(fēng)裝置的方向，即能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)正對風(fēng)向的動(dòng)力面達(dá)到最大。作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)方案，前述弧形擋板的高度與葉輪高度相同，且弧形擋板的弧度亦為90°，兩片弧形擋板的底邊一端相連，其連接處與連接桿與底盤側(cè)邊的連接處位置對應(yīng)。為保證支撐裝置的設(shè)置不會(huì)妨礙葉輪的旋轉(zhuǎn)，所述連接框的內(nèi)徑大于葉輪的外徑。為節(jié)約成本、提高擋風(fēng)裝置的工作效果；兩片導(dǎo)向板相對于底盤所在平面一個(gè)在上，一個(gè)在下。這種設(shè)計(jì)，提高了導(dǎo)向板的最大對風(fēng)面積，在耗材較小的情況下，依舊能較好的帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)。
·[0010]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)方案，所述葉輪還包括底板，所述底板與葉輪的軸向垂直，葉片垂直設(shè)置在底板上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)正對風(fēng)向的動(dòng)力面達(dá)到最大,風(fēng)能利用率高，裝置使用年限長。

圖I是本實(shí)用新型葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(葉輪和擋風(fēng)裝置處的局部放大示意圖)。
具體實(shí)施方式
如圖1-3所示，本實(shí)用新型包括兩個(gè)螺旋型的葉輪I、擋風(fēng)裝置2和支撐裝置3 ;所述葉輪I分別套接在內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸上，且兩個(gè)葉輪I的螺旋方向相反；所述內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸均從發(fā)電機(jī)的殼體頂端伸出，外轉(zhuǎn)子軸嵌套在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上，且伸出殼體的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸長度是伸出殼體的外轉(zhuǎn)子軸長度的兩倍；兩個(gè)葉輪1，一個(gè)套接在伸出殼體的外轉(zhuǎn)子軸上，一個(gè)套接在伸出殼體的、且與外轉(zhuǎn)子軸非重疊的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上；擋風(fēng)裝置2位于兩個(gè)葉輪I之間，且間隙配合的套接在轉(zhuǎn)子軸上。所述葉輪I包括底板1-1、兩片以上的弧形葉片1-2，葉片1-2以葉輪I的旋轉(zhuǎn)軸為中心，向四周呈輻射狀對稱排布；所述葉片1-2的弧度為90°，葉輪I的螺旋方向即弧形的凹陷方向。所述擋風(fēng)裝置2包括底盤2-1、平行于底盤2-1設(shè)置的導(dǎo)向桿2-2、垂直于底盤設(shè)置的兩片弧形擋板2-3 ;所述導(dǎo)向桿2-2包括與底盤側(cè)邊連接的連接桿5，以及設(shè)置在連接桿5兩端且與連接桿5呈90°的兩片導(dǎo)向板4，兩片導(dǎo)向板4平行設(shè)置且位于連接桿5的同一側(cè)；兩片導(dǎo)向板4相對于底盤2-1所在平面一個(gè)在上,一個(gè)在下；兩片弧形擋板2-3底邊均與底盤2-1的側(cè)邊貼合，另一邊分別延伸至與內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸上葉輪I的底板1-1齊平；前述弧形擋板2-3的高度與葉輪I高度相同，且弧形擋板2-3的弧度亦為90°，兩片弧形擋板2-3的底邊一端相連，其連接處與連接桿5與底盤2-1側(cè)邊的連接處位置對應(yīng)。所述支撐裝置3包括支撐桿3-1、連接框3-2以及固定端3_3，所述固定端3_3為設(shè)置在電動(dòng)機(jī)殼體頂部的圓筒型突起，固定端3-3套接在外轉(zhuǎn)子軸上，且與外轉(zhuǎn)子軸間隙配合；連接框3-2中部與擋風(fēng)裝置2的底盤2-1連接，上下端分別與支撐桿3-1和固定端3-3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接框3-2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)子軸軸向重合。連接框3-2的內(nèi)徑大于葉輪I的外徑。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下I、弧形的葉片1-2的設(shè)置，使正對風(fēng)的來向的迎風(fēng)面能充分接受風(fēng)力，提高了風(fēng)能的利用率。
2、使用兩個(gè)葉輪I相互組合，兩葉輪I反向轉(zhuǎn)動(dòng)解決了轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不對稱氣流產(chǎn)生的側(cè)應(yīng)力問題。3、擋風(fēng)裝置2的設(shè)置，達(dá)到了在不調(diào)整發(fā)電機(jī)方向的前提下，只需調(diào)整擋風(fēng)裝置的方向，即能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)正對風(fēng)向的動(dòng)力面達(dá)到最大。4、兩個(gè)弧形擋板2-3擋住阻力風(fēng)，消除了阻力的影響，進(jìn)一步提高了風(fēng)能的利用率。5、將兩個(gè)弧形擋板2-3的底邊一側(cè)連接在一起，并使其連接處與連接桿5與底盤2-1側(cè)邊的連接處位置對應(yīng)，可達(dá)到在正對風(fēng)向的面上組成一個(gè)半圓形弧面，兩個(gè)擋板所受力相互平衡，保證了發(fā)電機(jī)的平穩(wěn)工作。6、整個(gè)擋風(fēng)裝置安裝在發(fā)電機(jī)的支架上，作用在其上面的壓力不會(huì)對發(fā)電機(jī)造成影響，并且維護(hù)方便。
權(quán)利要求1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征是，所述發(fā)電機(jī)為雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸上各安裝一個(gè)螺旋型的葉輪，且兩個(gè)葉輪的螺旋方向相反； 所述葉輪包括底板、兩片以上的弧形葉片，葉片以葉輪的旋轉(zhuǎn)軸為中心，向四周呈輻射狀對稱排布； 所述葉片的弧度為90°，葉輪的螺旋方向即弧形的凹陷方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征是，所述內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸均從發(fā)電機(jī)的殼體頂端伸出，外轉(zhuǎn)子軸嵌套在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上，且伸出殼體的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸長度是伸出殼體的外轉(zhuǎn)子軸長度的兩倍；還設(shè)有擋風(fēng)裝置和支撐裝置； 所述擋風(fēng)裝置位于兩個(gè)葉輪之間，且間隙配合的套接在轉(zhuǎn)子軸上；擋風(fēng)裝置包括底盤、平行于底盤設(shè)置的導(dǎo)向桿、垂直于底盤設(shè)置的兩片弧形擋板；所述導(dǎo)向桿包括與底盤側(cè)邊連接的連接桿，以及設(shè)置在連接桿兩端且與連接桿呈90°的兩片導(dǎo)向板，兩片導(dǎo)向板平行設(shè)置且位于連接桿的同一側(cè)；兩片弧形擋板底邊均與底盤的側(cè)邊貼合，另一邊分別延伸至與內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸上葉輪的底板齊平； 所述支撐裝置包括支撐桿、連接框以及固定端，所述固定端為圓筒型突起，固定端套接在外轉(zhuǎn)子軸上，且與外轉(zhuǎn)子軸間隙配合；連接框中部與擋風(fēng)裝置的底盤連接，上下端分別與支撐桿和固定端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接框的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)子軸軸向重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征是，前述弧形擋板的高度與葉輪高度相同，且弧形擋板的弧度亦為90°，兩片弧形擋板的底邊一端相連，其連接處與連接桿與底盤側(cè)邊的連接處位置對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征是，所述連接框的內(nèi)徑大于葉輪的外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征是，兩片導(dǎo)向板相對于底盤所在平面一個(gè)在上，一個(gè)在下。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，其特征是，所述葉輪還包括底板，所述底板與葉輪的軸向垂直，葉片垂直設(shè)置在底板上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)為雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子軸上各安裝一個(gè)螺旋型的葉輪，且兩個(gè)葉輪的螺旋方向相反；所述葉輪包括底板、兩片以上的弧形葉片，葉片以葉輪的旋轉(zhuǎn)軸為中心，向四周呈輻射狀對稱排布；所述葉片的弧度為90°，葉輪的螺旋方向即弧形的凹陷方向。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)正對風(fēng)向的動(dòng)力面達(dá)到最大，風(fēng)能利用率高，裝置使用年限長。
文檔編號(hào)F03D3/04GK202707359SQ20122012591
公開日2013年1月30日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者馬繼望 申請人:馬繼望