[發明專利]垂直軸風力機風輪

無效

• 申請號: 200910138304.3
• 申請日: 2009-04-29
• 公開（公告）號: CN101539100A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 朱永發
• 申請（專利權）人: 朱永發
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于風力機設備范圍，具體涉及一種垂直軸風力機風輪。

技術背景

利用風能這一可再生能源發電，已得到高度重視和實際應用。現在應用的風力機風輪主要有兩類，一類是水平軸風輪，一類是垂直軸風輪。概括而言，垂直軸的比水平軸的結構要簡單，生產成本、運行維護等費用要低。但是，就風力機在發電領域的應用來看，水平軸的風輪應用比垂直軸的風輪要普遍的多，主要原因是垂直軸風輪沒有一個風能利用率高、能和大功率發電機配套的風輪。已經使用的垂直軸風輪，如S型風輪，達里厄風輪等，這些風輪的設計和加工難度都較大，不利于普及應用。風輪是風力機的重要部件，也是提高風能利用率的關鍵所在，自有風力機以來，對風輪結構的研究就沒有中斷過。風力機需要結構簡單、加工容易、風能利用率高、可靠耐用的風輪，以促進風能這一可再生能源的廣泛利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單，加工容易，受風面積大，逆風阻力小，可靠耐用的垂直軸風力機風輪。

本發明的技術解決方案是：垂直軸風力機風輪包括中心軸、平梁、葉片支架、葉片、葉片軸、法蘭制動盤、傳動軸、制動裝置和塔架。平梁中間的下面鉚接著中心軸，平梁的兩端焊接或鉚接著葉片支架，葉片支架形狀和E相似，葉片支架的外端頭有安裝葉片軸的孔。葉片焊接或鉚接在葉片軸上，葉片軸部件通過軸承安裝在葉片支架上，安裝好的葉片軸部件，在葉片支架進入順風運轉位置時，葉片貼住支架不能擺動；在葉片支架進入逆風運轉位置時，葉片可以靈活地往復擺動。為了減少葉片和葉片支架因碰撞產生的噪音，葉片支架的架桿上，葉片和支架接觸的部位，都裝有軟體材料。平梁是一長一短間隔排列，也就是把葉片到中心軸的距離有大有小地排列。風輪總成通過中心軸和一對圓錐滾子軸承安裝在塔架上。傳動軸上頭和法蘭制動盤焊接成一體，中心軸下頭和傳動軸上的法蘭制動盤用螺栓聯接，制動裝置裝在塔架壁內，通過法蘭制動盤實施制動。每個型號的風輪，所用葉片的高和寬尺寸、葉片的數量，是結合風輪所配風力機的功率大小來確定的，也就是本風輪可制做成葉片尺寸不同、葉片數量不同的系列產品。葉片的數量在3到8片比較適用，選用偶數更好。

垂直軸風力機風輪的工作過程是，任意方向的風吹來，總會使一張葉片進入受力狀態。當葉片進入順風運轉位置時，葉片不能擺動，受力葉片對葉片軸和葉片支架產生推力，葉片支架對平梁產生力矩，這一力矩使中心軸轉動。當葉片進入逆風運轉位置時，葉片軸部件通過軸承靈活擺動，使葉片平面和風力方向總是保持平行的狀態，葉片對葉片支架不產生順風推力，也不產生逆風阻力。在順風和逆風兩種狀態互相交替的位置，葉片平面和風力的方向總是平行的。由此可見，若干張葉片中，進入順風運轉的葉片具有推動風輪轉動的作用，進入逆風運轉的葉片，由于葉片平面和風力方向總是平行的，所以這些葉片對葉片支架無任何推動力，這就實現了本風輪受風面積大，逆風阻力小的目標。平梁有長有短間隔排列，這樣可以使進入順風位置的幾張葉片，上風頭的葉片不會阻擋下風頭葉片的風力，充分利用每張葉片的推動風力。風輪總成安裝在塔架上，由塔架承載風輪的重量和消除運轉中產生的震動，有利于提高風輪的抗強風能力。當風輪遇到超強風力，轉速超過設計轉速時，傳感器控制制動裝置動作，對法蘭制動盤施加制動力，風輪就停止運轉。當需要臨時停車時，人工也可以操作控制制動裝置，使風輪停止運轉。停止運轉的風輪，再次啟動前，需要經過傳感器控制或者人工控制解除制動。

本發明的風輪，具有受風面積大，逆風阻力小，結構簡單，加工容易，葉片擺動靈活，風輪運轉噪音小等優點，值得推廣。

附圖說明

下面結合附圖進一步詳細說明本發明：

圖1是垂直軸風力機風輪的主視圖；

圖2是垂直軸風力機風輪的俯視圖。

其中：1、中心軸，2、平梁，3、葉片支架，4、葉片，5、葉片軸，6、法蘭制動盤，7、傳動軸，8、制動裝置，9、塔架。

具體實施方式