[發明專利]轉葉渦輪

在審

• 申請號: 200910159643.X
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101603501A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 黃文明
• 申請（專利權）人: 黃文明
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03B1/00;F03D3/06;F03B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：風能、水能轉化裝置

背景技術：基于各式風力、水力渦輪的葉片總是固定的特性，其雖有流 線形的后背和傾斜式的裝配，但在旋轉時仍要耗用一些功率抵消阻力， 同時也制約了葉片寬度的擴大，增加了提高渦輪效率的難度。

發明內容：本轉葉渦輪是通過增加弧形葉片的寬度、規律地自動轉變葉 片角度來實現大幅度降低阻力，擴大受風面積，提高渦輪效率的。轉葉 渦輪的具體結構是：主軸上下端各有三個(擬三個敘述，實際使用可以 增加)對應、等角的輪臂，每個輪臂的末端安裝軸承，輪臂的左側端角 起復原定位轉葉的后轉葉作用，右側端角做成弧形，左側端角的端面至 右側端角的端面及往主軸方向延伸處，是轉葉橫開時前轉葉的定位點， 輪臂與轉葉的倆接觸的地方敷有緩沖減震材料；與輪臂末端軸承連接的 轉葉似長方形，寬呈弧狀；轉葉的上下端裝有與葉片垂直的搖臂，上下 搖臂按實際需要選1∶2-4∶5之間的弧寬比例，鏜對應的銷孔，依照轉 葉的前進順序，將小段轉葉(以下稱前轉葉)行于前，大段轉葉(以下 稱后轉葉)隨在后，配置轉葉銷連接輪臂軸承和轉葉；轉葉的面積前小 后大，渦輪轉動時后轉葉受外阻力的制約大，因而向里靠，造成后轉葉 的內側貼在輪臂的左側端角的緩沖減震材料上，整個轉葉側身隨渦輪旋 轉；轉葉銷中心連接后轉葉邊緣與轉葉銷中心連接渦輪主軸中心的夾角 在復位時為92-98度，捕風時為163-178度。俯視靜止的轉葉渦輪，它 的三個轉葉的外圍近似同心大圓弧，當捕捉的風力推動轉葉轉變角度橫 開來后，渦輪在風力的推動下旋轉起來，轉葉渦輪轉到一定角度后，失 去了風力，該轉葉只得返回原始位置，順著轉葉渦輪的外弧軌跡旋轉。 風力緊接著讓下一轉葉重復上述動作，按序推轉第二轉葉、第三轉葉連 續做功，轉葉渦輪也就運轉起來了。

本轉葉渦輪的有益效果是轉葉規律地按需要進行線、面轉換，減少 了葉片行進中的大半阻力，與普通垂直軸風電機葉片寬度對比，轉葉寬 度是它的2-5倍，大幅度提高了捕風面積；本轉葉渦輪可以立式垂直安 裝，也可以臥式水平安裝或歪式安裝及陣列組合安裝；歪式安裝轉葉渦 輪的主軸中心線與垂直塔柱中心線的夾角須大于8度，臥式或歪式安裝 基于轉葉的重力因素，轉葉橫開的速度加快還會產生沖擊力，更利于轉 葉渦輪旋轉；本轉葉渦輪不但能在風電上使用，加裝附件后還能應用于 湍急的河流，電站尾口水柱，潮汐與海溝等。

制圖說明：

下面結合附圖和實施例對本轉葉渦輪進一步說明。

圖1是本轉葉渦輪的正面圖。

圖中X、Y、Z各是三張轉葉，C主軸，O穩固環，B輪臂，I轉葉銷， P搖臂，L前轉葉，H后轉葉。

圖1中，轉葉X正在捕捉風力做功，轉葉Y正處于原始復位位置，轉 葉Z正以轉葉銷I為中心轉變角度開始橫開。

圖2是本轉葉渦輪的俯視原理圖。

圖中X、Y、Z各是轉葉，C主軸，O穩固環，B輪臂，I轉葉銷，P 搖臂，L前轉葉，H后轉葉。

圖2中，穩固環O穩固了三個輪臂B，轉葉X在捕風做功，轉葉Y處于 復位狀態，轉葉Z正在橫開。

圖3是本轉葉渦輪的輪臂與轉葉的連接圖。

圖中B輪臂，Q輪臂軸承，I轉葉銷，M轉葉銷羅帽，S減震材料， P搖臂，X轉葉，L前轉葉，H后轉葉。

圖3中，轉葉銷羅帽M鎖緊轉葉銷I，緊固輪臂B軸承Q同搖臂P的 連接，保證轉葉X按規律自動轉變角度，輪臂B側面與前轉葉L及后 轉葉H的接觸處敷有緩沖減震材料S，減緩轉葉X在退返原始位置及 橫開到最大開度時與輪臂B的撞擊，消振減噪。

圖4是本轉葉渦輪的對稱陣列組合正面圖。

圖中G塔柱，F轉葉渦輪，C主軸，E鋼框架，K置后裝置。

圖4中，塔柱G的軸承支撐著上下置后裝置K，上下置后裝置K連接鋼 框架E，鋼框架E承載兩個對稱的歪式轉葉渦輪F；塔柱G與對稱渦輪F 構成扇形或鈍三角形狀，左邊轉葉渦輪F向左旋轉，右轉葉渦輪F向右 旋轉；為了提高捕風面積，在塔柱G的承載安全許可下，可以再掛幾組 歪式或臥式的對稱渦輪，陣列組合風電機。

實施方式：

1.本轉葉渦輪根據實用需求，能夠立式垂直安裝、臥式水平安裝、歪 式安裝在多風的房頂、通信鐵塔上端，倆相鄰的高樓之間可以安裝多層 的臥式轉葉渦輪。