[發明專利]一種垂直軸風力發電機風葉裝置

在審

• 申請號: 202110229578.4
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN114992045A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 葉杉;葉芃;葉常賓;葉大衛;葉羽紡
• 申請（專利權）人: 福建省仙游電機股份有限公司
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D7/06
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 林捷華

本發明涉及一種垂直軸風力發電機風葉裝置，包括風輪骨架和均勻分布在風輪骨架外側的若干風葉組；其特征在于：每一風葉組中，至少具有一折疊風葉，該折疊風葉通過水平轉軸定位在風輪骨架上，并由設置在風輪骨架與折疊風葉間的推桿驅動下，折疊風葉能繞水平轉軸朝風輪骨架中心臥倒。本發明具有構思獨特、結構合理、運行可靠的特點；尤其采用水平轉軸折疊方案，在風輪骨架半徑恒定下，既可達到調節受風面積的目的，也能降低風輪旋轉慣量，保證臺風天的安全運行。

技術領域：

本發明屬于風電設備領域，特別涉及一種垂直軸風力發電機風葉裝置，尤其是風葉能臥倒折疊

背景技術：

垂直軸風力發電機風輪輸出功率的大小，取決于風輪的迎風面積，主要決定因素是：風輪的直徑，風輪的高度，還有風輪中風葉要素，如：風葉的斷面形狀、風葉弦長(即風葉寬度)和風葉的迎風角。

垂直軸風力發電機在運行時，根據風力的大小，調整風輪與風力相適應的狀態，來獲得風輪最佳的輸出，同時也保護設備的運行安全，尤其在臺風天?，F有的調節思路有：風輪直徑、風葉高度、風葉迎風角。而風葉的斷面形狀和弦長在生產時己定型，運行時是無法改變的。

已有的專利中大都是改變風葉迎風角和改變風輪直徑，還有把垂直風葉整片傾斜角度來降低風葉高度。如：

CN201921271134.1公開一種垂直軸風力發電機捕風結構，包括風葉機構和轉軸，五組風葉機構以轉軸的中心為圓心均勻設置在轉軸的表面；風葉機構通過旋轉軸、第一連接殼體、第二連接殼體之間的配合，從而可調整風葉葉片的角度，改變風葉葉片的受風面積，可滿足不同區域的使用要求；再通過電動推桿可即時控制風葉機構的長短，來應對風力的變化；通過風葉角度及半徑變化，來提高捕風能力。

CN202010506474.9公開一種可調節垂直軸風力發電機，包括管柱；管柱內轉動連接有轉軸、上端外壁滑動連接有軸套；軸套外壁通過環形導軌連接有滑塊及伸縮裝置，伸縮裝置一端與管柱連接；轉軸上端圓周陣列有若干組連接臂，每組連接臂包括上連接桿和下連接桿；上連接桿和下連接桿一端均與轉軸鉸接，另一端鉸接有一葉片；下連接桿鉸接有推桿；推桿一端與滑塊鉸接，以此驅動滑塊滑動來調節上下連接桿與轉軸夾角，來調節葉片半徑。

即使通過上述諸多方案來解決適應風力變化的問題，但垂直軸風力發電機依然存在風速低時(大約風速低于3米/秒)風輪起動困難，風速高時(風速高于25米/秒)無法安全運行。而且要增大功率吋，需加大風輪的迎風面積，即加大風葉弦長、加長風葉高度，在大風時必然帶來運行安全，所以限制了垂直軸風力發電機在中、大功率領域的發展，較難象水平軸風力發電機那樣有大幾十千瓦、幾百千瓦以上的功率，往往成為輔助的景觀設施。

如何保持葉片半徑支撐剛度，通過改變風葉高度來適應風力變化的方案，即成為本發明研究的對象。

發明內容：

本發明的目的是設計一種風葉通過推桿驅動，調節臥倒和豎起的垂直軸風力發電機風葉裝置。

本發明技術方案是這樣實現的：一種垂直軸風力發電機風葉裝置，包括風輪骨架和均勻分布在風輪骨架外側的若干風葉組；其特征在于：每一風葉組中，至少具有一折疊風葉，該折疊風葉通過水平轉軸定位在風輪骨架上，并由設置在風輪骨架與折疊風葉間的推桿驅動下，折疊風葉能繞水平轉軸朝風輪骨架中心臥倒。

所述每一風葉組中還至少具有一固定風葉，并固定在風輪骨架外側，與風輪骨架形成一體；定位折疊風葉的水平轉軸設置在固定風葉的端部。

所述每一風葉組中具有一固定風葉和兩折疊風葉，兩折疊風葉通過水平轉軸定位在固定風葉的上下兩端部上。

所述推桿為如下擇一部件：電動推桿；液壓油缸；氣缸；所述推桿一端可轉動鉸接在風輪骨架上、另一端可轉動鉸接在折疊風葉上。