桁架葉片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種桁架葉片，改變傳統(tǒng)垂直軸葉片依靠自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度支撐外力作用的結(jié)構(gòu)，而是和風(fēng)力機(jī)的支撐塔架一起支撐外力作用，極大的提高了葉片的抗外力作用的能力；它由桁架結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)、填充材料、表面結(jié)構(gòu)四部分組成，連接結(jié)構(gòu)用于葉片和塔架的連接和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，桁架結(jié)構(gòu)承受外力作用，表面結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)或填充材料一起形成葉片的流線型外型，四部分組合形成桁架葉片，同時(shí)也可以以同樣方法制造成X型支撐塔架。
【專利說明】桁架葉片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]桁架葉片屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]從12世紀(jì)到19世紀(jì)，水力和風(fēng)力是當(dāng)時(shí)唯一的機(jī)械能源，盡管這些初級(jí)動(dòng)力機(jī)械功率很有限，但在能源供應(yīng)落后的時(shí)代卻代表著動(dòng)力利用的顯著作用，為歐洲的第一次繁榮發(fā)揮了決定作用，19世紀(jì)美國風(fēng)機(jī)的誕生標(biāo)志著風(fēng)能利用的一個(gè)新時(shí)代的開始，20世紀(jì)80年代初期丹麥風(fēng)機(jī)的并網(wǎng)發(fā)電標(biāo)志著風(fēng)力利用進(jìn)入了一個(gè)全盛時(shí)期，受國際風(fēng)電開發(fā)趨勢(shì)的推動(dòng)，中國風(fēng)機(jī)制造進(jìn)入了大型風(fēng)機(jī)的設(shè)備制造行列，特別是垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，國內(nèi)以風(fēng)發(fā)、國能為代表的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商在垂直軸風(fēng)機(jī)制造上取得了不小的進(jìn)步，但眾所周知垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率系數(shù)要低于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，要提高發(fā)電機(jī)單機(jī)功率的唯一解決方法是增大風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的截風(fēng)面積，同時(shí)要克服由此帶來的振動(dòng)和超速失控形成的安全因素，傳統(tǒng)的H型垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)已無法與水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相競(jìng)爭(zhēng)，因此公開的X型風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪提供了一種解決方法。
[0003]已有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性質(zhì)決定現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的葉片均為依靠自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度支撐外力作用的結(jié)構(gòu)，決定了其橫向結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較弱，在超速時(shí)容易產(chǎn)生安全事故，同時(shí)其結(jié)構(gòu)決定大型機(jī)型的生產(chǎn)難度極大，X型風(fēng)力機(jī)可以解決以上多種問題，但是其垂直葉片長度在增加到幾十米時(shí)容易在風(fēng)力的多重作用下會(huì)產(chǎn)生扭曲，桁架葉片可以有效解決這一問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型公開了一種在頻繁受風(fēng)力作用下耐受力強(qiáng)、重量輕、成本低的桁架葉片。
[0005]桁架葉片改變傳統(tǒng)垂直軸葉片依靠自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度支撐外力作用的結(jié)構(gòu)，而是和風(fēng)力機(jī)的支撐塔架一起支撐外力作用，極大的提高了葉片的抗外力作用的能力；它由連接結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、填充材料、表面結(jié)構(gòu)四部分組成，其特征是由表面結(jié)構(gòu)和填充材料組成的一支或多支葉片包覆桁架結(jié)構(gòu)上下弦桿形成桁架葉片，通過連接結(jié)構(gòu)固定或活動(dòng)連接風(fēng)力機(jī)支撐塔架并與支撐塔架一起支撐外力作用。
[0006]桁架葉片的結(jié)構(gòu)根據(jù)機(jī)型的不同制造成單葉片、雙葉片、多葉片，單葉片使用的內(nèi)桁架結(jié)構(gòu)，整個(gè)桁架包覆在葉片內(nèi)部，也可以使用外桁架結(jié)構(gòu)；雙葉片和多葉片使用葉片外多葉片桁架，由填充材料和表面結(jié)構(gòu)包覆桁架結(jié)構(gòu)中單弦桿或多弦桿形成桁架雙葉片或桁架多葉片；腹桿制作成葉片流線型。
[0007]通過桁架和表面結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)可以包含和不包含填充材料。
[0008]通過改變桁架材料和提高材料的強(qiáng)度，以桁架葉片的制作方法可同樣制造支撐塔架。
[0009]連接結(jié)構(gòu)用于葉片和塔架的連接，包括固定連接和活動(dòng)連接兩種。活動(dòng)連接以利于調(diào)整葉片的迎風(fēng)角度，獲得最大的風(fēng)能利用率，以及有利于自啟動(dòng)和調(diào)整轉(zhuǎn)速。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1、桁架葉片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
[0011]圖2、雙葉片桁架葉片截面圖
[0012]圖3、單葉片桁架葉片截面圖
[0013]圖4、多葉片桁架葉片截面圖
[0014]圖中:1、連接結(jié)構(gòu)2、小葉片3、大葉片4、上弦桿5下弦桿6、表面結(jié)構(gòu)7、填充材料8、腹桿

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0016]圖1所示桁架葉片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，是桁架葉片中典型的雙葉片結(jié)構(gòu)，圖中葉片兩端連接結(jié)構(gòu)I用于小葉片2、大葉片3和支撐塔架的連接，連接結(jié)構(gòu)的形狀多種多樣，主要分固定和活動(dòng)兩種，活動(dòng)連接有利于調(diào)節(jié)葉片的角度以及氣動(dòng)剎車，提高風(fēng)能利用率，自啟動(dòng)和調(diào)整轉(zhuǎn)速；葉片根據(jù)需要包覆不同的上弦桿、下弦桿，以及制成不同的大??；腹桿8制造為橫向流線型葉片外型。
[0017]圖2所示雙葉片桁架葉片截面圖，圖中雙葉片桁架結(jié)構(gòu)葉片截面圖是桁架葉片的典型，小葉片包覆上弦桿4,大葉片包覆下弦桿5。
[0018]圖3所示單葉片桁架葉片截面圖，圖中葉片內(nèi)桁架結(jié)構(gòu)的上弦桿4、下弦桿5、腹桿均在由表面結(jié)構(gòu)6和填充材料7構(gòu)成的葉片內(nèi)部
[0019]表面結(jié)構(gòu)6包覆在填入填充材料7的葉片外表面，起到隔絕環(huán)境腐蝕和保持葉片光滑流暢的作用；根據(jù)型號(hào)的不同，以及對(duì)葉片表面結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，填充材料可以部分或全部不用。
[0020]圖4所示多葉片桁架葉片截面圖，圖中葉片各自單獨(dú)包覆不同的上下弦桿。
[0021]桁架葉片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與支撐塔架連接后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度很高，在超速等極端情況下有很大的安全性，同時(shí)制造成本較現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片有所降低，風(fēng)能利用率有適當(dāng)提高；可以制造超大型風(fēng)力機(jī)；有效解決大型X風(fēng)力機(jī)垂直葉片扭曲的難題。
[0022]本創(chuàng)新雖然屬于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，但花費(fèi)了設(shè)計(jì)者大量的人力物力。圖示說明不用于限制本實(shí)用新型的范圍，因?yàn)槠鋵?shí)施方式有多種，技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)，這些等價(jià)形式等同于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求的所述范圍。
【權(quán)利要求】
1.桁架葉片，由桁架結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)、填充材料、表面結(jié)構(gòu)四部分組成垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片，其特征是由表面結(jié)構(gòu)和填充材料組成的一支或多支葉片包覆桁架結(jié)構(gòu)上下弦桿形成的桁架葉片，通過連接結(jié)構(gòu)使葉片兩端固定或活動(dòng)連接風(fēng)力機(jī)支撐塔架并與支撐塔架一起支撐外力作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桁架葉片，其特征是連接結(jié)構(gòu)用于葉片和支撐塔架的連接，包括固定和活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桁架葉片，其特征是桁架葉片同樣是X型風(fēng)力機(jī)的支撐塔架。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK203948228SQ201320654403
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】周文正 申請(qǐng)人:周文正