專利名稱：一種垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)機(jī)，特別是一種垂直軸的風(fēng)能動(dòng)力風(fēng)機(jī)，屬風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)主軸安裝方位分為水平軸和垂直軸，相比之下應(yīng)用較為普遍的是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。水平軸發(fā)電機(jī)盡管應(yīng)用普遍，但結(jié)構(gòu)上存在一些問題，如需要偏航、對(duì)槳等迎風(fēng)和控制迎風(fēng)面增大阻力差的結(jié)構(gòu)，這使發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用零部件多且容易造成故障?；谒捷S發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)缺陷，近年來，垂直軸發(fā)電機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用日益廣泛。垂直軸發(fā)電機(jī)通過對(duì)葉片結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可增大風(fēng)阻，提高風(fēng)阻力差，因無需偏航、 變漿裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。垂直軸發(fā)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)是葉片的設(shè)計(jì)，葉片結(jié)構(gòu)形狀直接影響風(fēng)能利用效率。因此改進(jìn)葉片結(jié)構(gòu)、提高風(fēng)能利用率是業(yè)內(nèi)人士不斷研究的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)的缺陷而提供一種風(fēng)阻力差大、風(fēng)能利用率高的垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，其構(gòu)成包括基架、主軸和葉片組件，主軸安裝在基架上，其特別之處是所述葉片組件包括葉片框架、葉片軸、葉片和葉片翻轉(zhuǎn)限位擋塊，其中，葉片框架由連接板對(duì)稱固定在主軸兩側(cè)，各葉片軸沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架且與兩葉片框架、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合，在各葉片軸兩側(cè)分別固定作用面相互垂直的葉片，位于同一葉片框架的葉片安裝位向相同。上述垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，所述各葉片翻轉(zhuǎn)限位擋塊固定在葉片框架處，其位置與各葉片豎直狀態(tài)時(shí)的下側(cè)邊對(duì)應(yīng)。上述垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，所述葉片軸位于葉片上部，其中葉片軸軸線距葉片上沿尺寸a:葉片軸距葉片下沿尺寸b為4 6:7。上述垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，所述葉片組件設(shè)置2-4套，各套葉片組件中的葉片框架相對(duì)主軸徑向均勻設(shè)置、相對(duì)主軸軸向高低錯(cuò)落。本實(shí)用新型針對(duì)提高風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)阻力差，進(jìn)而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)能利用問題設(shè)計(jì)了一種垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)主要改進(jìn)體現(xiàn)在葉片組件結(jié)構(gòu)上。所述葉片組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于風(fēng)具有極強(qiáng)的面積辨別力這一特點(diǎn)，在每根葉片軸上固定安裝的兩塊相互垂直的葉片，且對(duì)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)角度予以限定，這樣，當(dāng)各葉片軸中的一塊葉片受風(fēng)面積最大時(shí)，另一葉片的阻力基本為零，實(shí)現(xiàn)風(fēng)阻力差最大化，進(jìn)而達(dá)到提高風(fēng)能利用率的目的。此外，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，制作成本低廉、用途廣泛等特點(diǎn)。在發(fā)電、風(fēng)磨、風(fēng)泵、風(fēng)電建筑一體化等領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景。
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向視圖；圖3是圖1的B向放大視圖。圖中標(biāo)號(hào)含義如下1.基架；2.主軸；3.葉片框架；4.葉片軸；5.葉片；6.葉片翻轉(zhuǎn)限位擋塊；7.連接板；8.軸承。
具體實(shí)施方式
參看圖1，本實(shí)用新型構(gòu)成包括基架1、主軸2和葉片組件，主軸豎直安裝在基架上。每套葉片組件包括兩個(gè)葉片框架3，兩葉片框架由連接板7對(duì)稱固定在主軸兩側(cè)，數(shù)個(gè)葉片軸4沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架側(cè)邊且與兩葉片框架側(cè)邊、主軸形成轉(zhuǎn)動(dòng)配合，在各葉片軸兩側(cè)以分別固定作用面相互垂直的葉片5，位于同一葉片框架上的葉片安裝位向相同；在葉片框架上對(duì)應(yīng)各葉片豎直狀態(tài)時(shí)的下側(cè)邊位置設(shè)有翻轉(zhuǎn)限位擋塊6，當(dāng)葉片位于豎直狀態(tài)時(shí)，葉片的背風(fēng)面與翻轉(zhuǎn)限位擋塊觸接。所述葉片組件設(shè)置2-4套，各套葉片組件按照相同的結(jié)構(gòu)設(shè)置，各套葉片組件中的葉片框架3相對(duì)主軸徑向均勻設(shè)置、相對(duì)主軸軸向高低錯(cuò)落。在圖1所示的實(shí)施例中，葉片組件設(shè)置兩套，共四個(gè)葉片框架，每套葉片組件中設(shè)有五根葉片軸。參看圖3，葉片軸4位于葉片上部，使葉片以葉片軸軸線為界形成了下部面積大于上部面積的兩塊，其中，葉片軸軸線距葉片上沿尺寸a:葉片軸距葉片下沿尺寸b為4 6 7，該結(jié)構(gòu)葉片形成了下大上小面積之差，保證葉片在風(fēng)力作用下翻轉(zhuǎn)。為減小摩擦阻力，葉片軸與葉片框架之間設(shè)有軸承8。參看圖1、圖2，本實(shí)用新型的工作過程如下風(fēng)向如圖2中箭頭所示，風(fēng)吹到葉片上，葉片5相對(duì)葉片軸4翻轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)主軸2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸右側(cè)葉片框架為從動(dòng)葉片框架，主軸左側(cè)的葉片框架為主動(dòng)葉片框架，主軸右側(cè)葉片在風(fēng)力作用下翻轉(zhuǎn)至水平，同時(shí)主軸左側(cè)葉片在風(fēng)力及翻轉(zhuǎn)限位擋塊6的作用下呈豎直狀態(tài)，由于主軸左側(cè)葉片與風(fēng)向垂直，主軸左側(cè)葉片受風(fēng)面積最大、主軸右側(cè)葉片與風(fēng)向平行受風(fēng)面積最小(理論上為零)，主軸左、右兩側(cè)葉片的風(fēng)阻力差實(shí)現(xiàn)最大化；主軸前后兩側(cè)的葉片為翻轉(zhuǎn)過渡狀態(tài)。隨著主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，每套葉片組件中的葉片循環(huán)翻轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使風(fēng)機(jī)發(fā)電做功。
權(quán)利要求1.一種垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，它包括基架(1 )、主軸(2)和葉片組件，主軸安裝在基架上，其特征在于所述葉片組件包括葉片框架(3)、葉片軸(4)、葉片(5)和葉片翻轉(zhuǎn)限位擋塊(6)， 其中，葉片框架由連接板(7)對(duì)稱固定在主軸兩側(cè)，各葉片軸沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架且與兩葉片框架、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合，在各葉片軸兩側(cè)分別固定作用面相互垂直的葉片，位于同一葉片框架的葉片安裝位向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，其特征在于所述各葉片翻轉(zhuǎn)限位擋塊固定在葉片框架處，其位置與各葉片豎直狀態(tài)時(shí)的下側(cè)邊對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，其特征在于所述葉片軸位于葉片上部，其中葉片軸軸線距葉片上沿尺寸a:葉片軸距葉片下沿尺寸b為4 6 :7。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，其特征在于所述葉片組件設(shè)置2-4套，各套葉片組件中的葉片框架(3)相對(duì)主軸徑向均勻設(shè)置、相對(duì)主軸軸向高低錯(cuò)落。
專利摘要一種垂直軸動(dòng)力風(fēng)機(jī)，它包括基架、主軸和葉片組件，主軸安裝在基架上，改進(jìn)后，所述葉片組件包括葉片框架、葉片軸、葉片和葉片翻轉(zhuǎn)限位擋塊，其中，葉片框架由連接板對(duì)稱固定在主軸兩側(cè)，各葉片軸沿水平方向穿過主軸及兩葉片框架且與兩葉片框架、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合，在各葉片軸兩側(cè)分別固定作用面相互垂直的葉片，位于同一葉片框架的葉片相互平行。本實(shí)用新型基于風(fēng)具有極強(qiáng)的面積辨別力這一特點(diǎn)，當(dāng)各葉片軸中的一側(cè)葉片受風(fēng)面積最大時(shí)，另一葉片的阻力基本為零，實(shí)現(xiàn)風(fēng)阻力差最大化，進(jìn)而達(dá)到提高風(fēng)能利用率的目的。
文檔編號(hào)F03D3/06GK201943889SQ201120009898
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者國(guó)民豹 申請(qǐng)人:國(guó)民豹