[發明專利]三葉片立軸風力機

有效

• 申請號: 201310493923.0
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103527402A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張玉華;劉亮
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D7/06;F03D11/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域：

本發明屬于風能發電設備技術領域，具體涉及一種三葉片立軸風力機。

背景技術：

風力機是把風能轉變為機械能的動力裝置，用于驅動發電機發電或其它機械裝置工作。常見的風力機有水平軸風力機和立軸風力機（也稱垂直軸風力機）兩大類。立軸風力機和水平軸風力機相比，立軸風力機的葉片重力方向平行于回轉軸線，僅產生很小的摩擦阻力矩，因而立軸風力機啟動風速較小；立軸風力機的葉片可采用兩端支承，葉片的受力更加均勻，其結構設計簡單，使用壽命長；立軸風力機更容易實現直接驅動發電機，并允許發電機安裝在塔架的底部，方便安裝、控制和維護。因此，立軸風力機具有廣闊的應用前景。

公知的垂直軸豎翼多葉片風力機（見中國專利CN200720084129.0）通過隨風調節豎翼上的葉片轉角控制豎翼的氣流通斷來吸收任何方向的風力，降低了啟動風速，但其控制氣流通斷會產生工作噪音，風速較大時，工作噪音會更大。公知的升力、阻力聯合型垂直軸風力機（見中國專利：CN200410067575.1）利用導流板和導流裝置改變氣流的分布使葉片能利用氣流的升力和阻力做功，達到了降低風力機啟動風速和提高工作效率的目的。然而，其導流裝置結構龐大，成本高，且需要隨風向變化，存在運動慣量大，控制功率大的問題。公知的雙葉片立軸風力機（見中國專利：CN101270720A）使用兩個不對稱轉動的葉片來吸收風能，降低了風力機啟動風速和工作噪音，并利用風向傳感器的信號控制葉片方位來提高風能利用率。然而其葉片數量較少，輸出力矩波動大，風能利用率較低且葉片方位控制系統也較為復雜。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有立軸風力機的不足，提供一種三葉片立軸風力機。本發明采用風向舵來控制葉片方位，通過增加葉片數量使輸出力矩波動減小而使風能利用率有所提高。

本發明所提供的三葉片立軸風力機包括風向舵1、上轉臂2、立柱3、下轉臂5、減速箱6、箱體9?、A傳動箱27、B傳動箱8、回轉支承10、C傳動箱17、增速箱13、立軸22、葉片A?26、葉片B?28、葉片C?29；所述風向舵1位于所述上轉臂2的上方并通過所述立軸22與所述減速箱6的小齒輪軸固定聯接；所述立柱3鉛垂設置，所述立柱3的上端與上轉臂2固定聯接，所述立柱3的下端與所述下轉臂5固定聯接形成回轉支架，所述立軸22穿過所述立柱3的空心部分并與所述立柱3的軸線重合；所述減速箱6位于所述下轉臂5與所述箱體9之間；所述減速箱6的回轉箱體30的上部與所述下轉臂5固定聯接，所述回轉箱體30的下部與所述箱體9固聯，所述回轉箱體30的軸線與所述立軸22的軸線重合；所述A傳動箱27、B傳動箱8以及C傳動箱17的結構相同，所述A傳動箱27、B傳動箱8以及C傳動箱17均布在所述箱體9的周圍，所述A傳動箱27、B傳動箱8以及C傳動箱17的弧形管與所述下轉臂5固定聯接，所述A傳動箱27、B傳動箱8以及C傳動箱17的軸承座與所述箱體9固定聯接；所述葉片A?26、葉片B?28以及葉片C?29位于所述上轉臂2與所述下轉臂5之間，所述葉片A?26、葉片B?28以及葉片C?29均布在所述立柱3的周圍，所述葉片A?26、葉片B?28以及葉片C?29的自轉軸平行于所述立柱3的軸線，所述葉片A?26、葉片B?28以及葉片C?29的自轉軸上端通過軸承支承于上轉臂2，所述葉片A?26、葉片B?28以及葉片C?29的自轉軸下端通過軸承支承于下轉臂5，所述葉片A?26、葉片B?28以及葉片C?29的自轉軸分別與所述A傳動箱27、B傳動箱8以及C傳動箱17的柔性軸固連，所述葉片A?26、葉片B?28以及葉片C?29的葉片之間的相位差始終保持60°；所述箱體9與所述回轉支承10的內圈固定聯接，同時所述箱體9與所述增速箱13的輸入軸固定聯接，所述箱體9內的減速箱6的上錐齒輪38?同時與所述A傳動箱27、B傳動箱8以及C傳動箱17的下錐齒輪52嚙合，所述上錐齒輪38與所述下錐齒輪52?的齒數比為1.5。

所述減速箱6包括回轉箱體30、小齒輪軸31、小齒輪35、內齒輪42以及上錐齒輪38，所述小齒輪軸31、內齒輪42以及上錐齒輪38的軸線重合；所述小齒輪35與所述內齒輪42內嚙合，所述小齒輪35同時與所述小齒輪軸31外嚙合；所述內齒輪42與所述上錐齒輪38固定聯接，所述內齒輪42由軸承支承于回轉箱體30；所述減速箱6的速比為3。