[發(fā)明專利]一種用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片

在審

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• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104265561A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊陽;李春;季康;葉舟;繆維跑;聶佳斌;葉科華;祖紅亞;欒忠駿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D7/06
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片，屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)力機主要有水平軸和垂直軸兩類，垂直軸風(fēng)力機又分為阻力型風(fēng)力機和升力型風(fēng)力機。由于升力型風(fēng)力機不需復(fù)雜的調(diào)節(jié)裝置即可捕獲任意方向風(fēng)能，且噪音低，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，因此目前發(fā)電用的風(fēng)力機基本是垂直軸升力型風(fēng)力機。

目前，商業(yè)化的垂直軸升力型風(fēng)力機主要采用NACA系列對稱翼型的葉片，在風(fēng)力機啟動后，翼型上下表面周期性的形成吸力面與壓力面。但基于NACA系列翼型的葉片存在如下缺點：

1.氣動性能不可調(diào)節(jié)，剎車系統(tǒng)負(fù)荷大。該類葉片調(diào)節(jié)和輸出發(fā)電功率的工作完全由風(fēng)力機底座上的變速箱與主軸中的剎車系統(tǒng)以及發(fā)電控制系統(tǒng)完成，不能夠自動氣動性能不可調(diào)節(jié)，當(dāng)需要減速時，必須使用剎車系統(tǒng)減緩風(fēng)力機的高速轉(zhuǎn)動，因此剎車系統(tǒng)承受負(fù)荷巨大。

2.啟動性能差，高風(fēng)速下減速困難。該類葉片在低風(fēng)速下不具備自啟動能力，一般需要電機帶動風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)至一定轉(zhuǎn)速后才能正常輸出功率，從而使該類風(fēng)力機存在自啟動困難以及高風(fēng)速下減速困難的缺點，容易造成轉(zhuǎn)矩過大或電機轉(zhuǎn)速過快，在運行過程中存在較大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的雙撲翼葉片，其特征在于，包括：

葉片主體，包括葉片頭部和葉片尾部；

副葉部件，包括兩個關(guān)于葉片主體呈軸對稱安裝在葉片尾部的撲翼、兩個固定在葉片尾部上的轉(zhuǎn)動組件和兩個固定在葉片尾部上的伸縮組件，每個撲翼的一端通過一個轉(zhuǎn)動組件與葉片尾部轉(zhuǎn)動相連，每個轉(zhuǎn)動組件與葉片主體之間通過一個伸縮組件相連；以及

驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置與伸縮組件相連，受垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的控制裝置控制，驅(qū)動伸縮組件伸長或縮短預(yù)定距離，進而帶動相應(yīng)的撲翼沿相應(yīng)的轉(zhuǎn)動組件轉(zhuǎn)動到該預(yù)定距離相對應(yīng)的位置。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進一步特征在于轉(zhuǎn)動組件為轉(zhuǎn)軸。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進一步特征在于伸縮組件包括能夠伸長或縮短的伸縮桿以及與轉(zhuǎn)動組件相連的鉸鏈，伸縮桿一端固定在葉片尾部上，另一端與鉸鏈相連。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進一步特征在于伸縮桿為液壓伸縮桿。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進一步特征在于鉸鏈為舵面鉸鏈。

本發(fā)明的技術(shù)方案的進一步特征在于伸縮桿與驅(qū)動裝置相連，驅(qū)動裝置驅(qū)動伸縮桿伸長或縮短。

發(fā)明的作用與效果

與背景技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片具有以下優(yōu)點及積極效果：

1.啟動性能好

本發(fā)明的技術(shù)方案在葉片尾部設(shè)置兩個撲翼，通過驅(qū)動伸縮組件伸長或縮短控制兩個撲翼的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了對葉片的氣動性能的流場主動控制和調(diào)節(jié)，從而在不同的風(fēng)況下，使風(fēng)力機均處于最佳運行狀態(tài)，與背景技術(shù)相比，啟動性能也得到顯著提高。

2.氣動性能可控

本發(fā)明的技術(shù)方案在風(fēng)力機啟動時，通過調(diào)節(jié)兩個撲翼之間的擺角，增大升力從而增加風(fēng)力機轉(zhuǎn)速，在提高風(fēng)力機啟動性能的同時也提高了功率輸出。

3.保護風(fēng)力機，延長風(fēng)力機使用壽命

本發(fā)明的技術(shù)方案在高風(fēng)速時，通過調(diào)節(jié)兩個撲翼擺角，增大阻力從而降低風(fēng)力機轉(zhuǎn)速，可以起到保護風(fēng)力機不受損害及減小剎車裝置負(fù)荷的作用，具有延長風(fēng)力機使用壽命的效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所涉及的用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片在實施例中的立體圖；

圖2為本發(fā)明所涉及的用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片在實施例中的主視圖；

圖3為實施例中沿圖2的A-A面的剖面圖；

圖4為本發(fā)明所涉及的用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片在實施例中的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所涉及的用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片在實施例中的俯視圖；以及

圖6為實施例中沿圖2的A-A面的剖面的撲翼旋轉(zhuǎn)說明圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明所涉及的用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片的具體實施形態(tài)做進一步的描述。

<實施例>

如圖1～5所示，本實施例所提供的用于垂直軸風(fēng)力機的雙撲翼葉片10包括葉片主體11、副葉部件12、以及圖中未顯示的驅(qū)動裝置。

葉片主體11包括葉片頭部111、葉片尾部112以及固定安裝在葉片尾部112上的第一支座113和第二支座114。