專利名稱：一種可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風輪，尤其是一種可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的垂直軸風力發(fā)電機的動力受風面積與阻力受風面積比通常較小，風 能轉(zhuǎn)化為機械能的效率低下。而且沒有指風器，不能保證所有的葉片平面在風吹來時均產(chǎn) 生同方向轉(zhuǎn)動力，工作時無法調(diào)整葉片與風的角度，因此風能轉(zhuǎn)化為動能的效率低。即使產(chǎn) 業(yè)化水平軸風力發(fā)電機風輪效率也普遍在50%以下。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種能夠調(diào)節(jié)葉片角度，風能轉(zhuǎn)化為機械能轉(zhuǎn)化率高的 可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪包 括風輪主軸和風葉組，風葉組由固定在主軸上的支架，支架之間的多個葉片和指風器組成， 所述葉片通過轉(zhuǎn)軸安裝在支架之間，葉片與轉(zhuǎn)軸固定連接，在轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有葉片角度調(diào)節(jié) 齒輪，在支架上設(shè)有指風器，所述指風器由風向定位板和轉(zhuǎn)動部件組成，風向定位板固定在 轉(zhuǎn)動部件上，轉(zhuǎn)動部件通過傳動部件與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪傳動連接。所述的轉(zhuǎn)動部件為齒輪，其通過傳動齒輪與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪傳動連接。所述的轉(zhuǎn)動部件為凸輪，該凸輪通過與其相接觸的齒條與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪傳動 連接。本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，通過在支架上設(shè)置指風器，指風器由風向定位板和 轉(zhuǎn)動部件組成，風向定位板固定在轉(zhuǎn)動部件上，轉(zhuǎn)動部件通過傳動部件與葉片角度調(diào)節(jié)齒 輪傳動連接，因此通過指風器可利用自然風力定位，通過指風器轉(zhuǎn)動部件方向絕對不變和 與其傳動連接的葉片角度調(diào)節(jié)齒輪不斷轉(zhuǎn)動可調(diào)節(jié)葉片角度，提高了風葉自轉(zhuǎn)一周(在任 何位置)風能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化率，風輪效率大幅度提高，如果忽略摩擦和損耗以及葉 片端頭的風阻，理論上風能轉(zhuǎn)化為機械能的效率達到75% ( 一次風轉(zhuǎn)化率50% + 二次風轉(zhuǎn) 化率25% )；并且葉片沒有流線形狀或弧形結(jié)構(gòu)，便于加工制造成籠式和塔式風輪，降低加 工成本；也不需要電動、液壓和其他動力調(diào)節(jié)風葉角度。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明


圖1為本實用新型一組風葉組示意圖；圖2為本實用新型兩組風葉組示意圖；圖3為本實用新型指風器示意圖；圖4為本實用新型指風器轉(zhuǎn)動部件為凸輪與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪連接示意圖。圖中1主軸，2風葉組，21支架，22葉片，23指風器，231風向定位板，232轉(zhuǎn)動部件，24轉(zhuǎn)軸，25葉片角度調(diào)節(jié)齒輪，26傳動部件。
具體實施方式
圖1、2和3所示，本實用新型的包括風輪主軸1和風葉組，所述風葉組2最好為兩 組以上。風葉組2由固定在主軸1上的支架21，支架21之間的多個葉片22和指風器23組 成，所述葉片22通過轉(zhuǎn)軸24安裝在支架21之間，葉片22與轉(zhuǎn)軸24固定連接一起，在轉(zhuǎn)軸 24上還設(shè)有葉片角度調(diào)節(jié)齒輪25，在支架21上設(shè)有指風器23，所述指風器23由風向定位 板231和轉(zhuǎn)動部件232組成，風向定位板231固定在轉(zhuǎn)動部件232上，轉(zhuǎn)動部件232通過傳 動部件26與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪傳動25連接，此實施例的轉(zhuǎn)動部件232為齒輪，其通過傳動 齒輪與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪25傳動連接。此時指風器23齒輪驅(qū)動則會使葉片22角度均勻變 化，因此，葉片22可以按人們的需要調(diào)節(jié)。工作時，當支架21順時針轉(zhuǎn)過90°時(后風位 置)，葉片22逆時針轉(zhuǎn)過45°，葉片22平面與風成45°角，成仍然輸出動力(0. 5f)，轉(zhuǎn)動力 跟風輪一致。當支架21從0位順時針轉(zhuǎn)過180°時(后風位置)，葉片22逆時針轉(zhuǎn)過90°， 葉片22平面與風成0°角，轉(zhuǎn)動力降到最低，接著轉(zhuǎn)動力不斷增加。當支架21從0位順時 針轉(zhuǎn)過270°時(后風位置)，葉片22逆時針轉(zhuǎn)過135°，葉片22平面與風成負45°角，輸 出動力又增加到(0.5f)，轉(zhuǎn)動力方向始終沒有改變。當支架21從0位順時針轉(zhuǎn)過360°時 (后風位置)，葉片22逆時針轉(zhuǎn)過180°，又恢復(fù)到0位狀態(tài)，輸出最大出力(l.Of)。對于 迎風的風輪來說，前面的葉片22的旋轉(zhuǎn)力是(Tl的積分，平均出力0. 5f ；后面的葉片22的 旋轉(zhuǎn)力是1 0的積分，平均出力0. 5f ；任何一組風葉都一樣，周而復(fù)始。由于指風器23 被風定位不動，所以指風器23可以裝在風輪主軸1處供各組風葉組2共用，也可以裝在支 架21上由該組風葉組2獨立使用，同樣可以調(diào)節(jié)葉片22角度。裝在支架21上時，風輪轉(zhuǎn) 動一周(360° )，葉片角度調(diào)節(jié)齒輪25要轉(zhuǎn)動(180° )。如果風輪逆時針轉(zhuǎn)動，葉片22就 順時針轉(zhuǎn)動，效果是一樣的；葉片22不一定保證與風垂直，但一定是在指風器23和葉片角 度齒輪25作用下不斷變化角度保證輸出最大的同方向轉(zhuǎn)動力。圖4為指風器轉(zhuǎn)動部件232采用凸輪與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪25連接示意圖，增加的 指風器凸輪半徑不均勻使風葉角度不均勻轉(zhuǎn)動；指風器23凸輪的半徑最大和最小的位置， 一般就是葉片22角度跟支架21 —致的位置，此處葉片22與風垂直(記為0位)，是葉片 22最大出力(l.Of)位置，葉片角度調(diào)節(jié)齒條25也在指風器凸輪半徑最小處開始調(diào)節(jié)風葉角度。指風器23與風向保持相對固定的位置并隨風向變化而變動，風向不變時，指風器 23方向就固定不變。指風器23的凸輪通過其半徑的變化使齒條直線運動，調(diào)節(jié)葉片22角 度，使風輪旋轉(zhuǎn)360°時葉片22轉(zhuǎn)動180°，保持風輪保持輸出最大轉(zhuǎn)矩。改變指風器凸輪 弧度的加工就能使風葉擁有不同的角度。指風器23齒輪通過齒輪傳動使風輪旋轉(zhuǎn)360°時 葉片22轉(zhuǎn)動180°。指風器23能夠轉(zhuǎn)動，指風器23可以安裝在風輪主軸1上(多組風葉 共用)，也可以安裝在每組風葉支架21上(不能用凸輪式只能用齒輪式，各組單獨使用)。本實用新型可以通過指風器23和葉片角度調(diào)節(jié)齒輪25可連續(xù)調(diào)節(jié)葉片22角度， 提高葉片22動力受風面積與阻力受風面積比，從而提高風能轉(zhuǎn)化為機械能的轉(zhuǎn)化率。
權(quán)利要求一種可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪，它包括風輪主軸(1)和風葉組(2)，其特征在于風葉組(2)由固定在主軸(1)上的支架(21)，支架(21)之間的多個葉片(22)和指風器(23)組成，所述葉片(22)通過轉(zhuǎn)軸(24)安裝在支架(211)之間，葉片(22)與轉(zhuǎn)軸(24)固定連接，在轉(zhuǎn)軸(24)上還設(shè)有葉片角度調(diào)節(jié)齒輪(25)，所述指風器(23)由風向定位板(231)和轉(zhuǎn)動部件(232)組成，風向定位板(231)固定在轉(zhuǎn)動部件(232)上，轉(zhuǎn)動部件(232)通過傳動部件(26)與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪(25)傳動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪，其特征在于所述的轉(zhuǎn)動部件(232) 為齒輪，其通過傳動齒輪與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪(25)傳動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪，其特征在于所述的轉(zhuǎn)動部件(232) 為凸輪，該凸輪通過與其相接觸的齒條與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪(26)傳動連接。
專利摘要本實用新型公開了一種可調(diào)節(jié)葉片角度的風輪，它包括風輪主軸和風葉組，風葉組由固定在主軸上的支架，支架之間的多個葉片和指風器組成，所述葉片通過轉(zhuǎn)軸安裝在支架之間，葉片與轉(zhuǎn)軸固定連接，在轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有葉片角度調(diào)節(jié)齒輪，所述指風器由風向定位板和轉(zhuǎn)動部件組成，風向定位板固定在轉(zhuǎn)動部件上，轉(zhuǎn)動部件通過傳動部件與葉片角度調(diào)節(jié)齒輪傳動連接；本實用新型能夠調(diào)節(jié)葉片角度，風能轉(zhuǎn)化為機械能轉(zhuǎn)化率高。
文檔編號F03D3/06GK201621001SQ20102002670
公開日2010年11月3日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者甘衛(wèi)農(nóng) 申請人:甘衛(wèi)農(nóng)