專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸式自動調(diào)向風(fēng)葉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉，具體地說是一種適合用于垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉。
背景技術(shù)：
隨著能源的日趨匱乏，風(fēng)能的利用越來越引起人們的重視，利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電是利用風(fēng)能的一種主要手段。目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)有水平軸式和垂直軸式兩種，對于目前水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的風(fēng)葉，其設(shè)計特點是利用風(fēng)力的一個分力推動風(fēng)葉、產(chǎn)生扭矩，風(fēng)葉的面積很大，用于推動發(fā)電機(jī)的風(fēng)力卻較小，且設(shè)計要求也很高，造價很高，效率較低，對鳥類和蝙蝠有危害。而對于目前垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的風(fēng)葉，其風(fēng)葉轉(zhuǎn)動方向與風(fēng)向相反時，風(fēng)葉受至IJ的逆風(fēng)風(fēng)力較大，較大程度的抵消了順風(fēng)風(fēng)葉的推力，因此，效率也較低。所以，現(xiàn)有的各種風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用的風(fēng)葉存在的共同不足是風(fēng)能的利用率較低，設(shè)計體積大，造價高；對風(fēng)速要求較高，通常額定風(fēng)速均在每秒10米至15米以上，在風(fēng)力較小的區(qū)域，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用受到限制，在風(fēng)速高的地方效率也較低，限制了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸式自動調(diào)向風(fēng)葉，該風(fēng)葉用于豎直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，其葉片可自動調(diào)向，葉片處在順風(fēng)位時豎直、處在逆風(fēng)位時水平，該風(fēng)葉能最大限度地減少風(fēng)葉處于逆風(fēng)位時的受力，充分利用順風(fēng)位的風(fēng)力產(chǎn)生扭矩，進(jìn)而使風(fēng)能的利用率提高，并對可利用風(fēng)的風(fēng)速要求降低。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下方案風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸式自動調(diào)向風(fēng)葉，適合用于豎直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它具有葉片，它還具有一支撐軸，葉片裝在支撐軸上，支撐軸構(gòu)成對葉片的轉(zhuǎn)動支撐，支撐軸的軸線既為葉片的轉(zhuǎn)動軸線，葉片的重心偏離葉片的轉(zhuǎn)動軸線，支撐軸與葉片之間設(shè)有使葉片保持水平狀態(tài)及垂直狀態(tài)的限位機(jī)構(gòu)。由上述方案可見，垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中采用一組本實用新型提供的自動調(diào)向風(fēng)葉時，當(dāng)其中某個或幾個風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動方向與風(fēng)向趨于一致時，通過葉片自身重力、風(fēng)力及限位機(jī)構(gòu)，可使葉片保持豎直狀態(tài)，從而較好的直接接受風(fēng)力，當(dāng)另外的風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動方向與風(fēng)向趨于相反時，通過風(fēng)力及限位機(jī)構(gòu)，可使葉片保持水平狀態(tài)，避免風(fēng)力對風(fēng)葉形成阻力，從而使風(fēng)輪能利用風(fēng)力往一個方向旋轉(zhuǎn)做功，最大限度地利用了風(fēng)的能量。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、使用可靠，它作為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉，具有以下積極效果1、可以在同一風(fēng)力條件下減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外形尺寸，簡化風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，大幅度降低風(fēng)車造價，降低投資和運行成本；2、可以利用目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)無法利用的低速風(fēng)發(fā)電，大大提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的利用范圍。3、可較大程度的減小風(fēng)輪的尺寸，有利于降低風(fēng)輪對鳥類和蝙蝠的危害。

[0007]圖1本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2圖1中固定擋圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3圖2的右視圖；圖4圖1中轉(zhuǎn)動擋圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5圖4的左視圖；圖6圖1的A — A剖視圖；圖7本實用新型的使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例及附圖進(jìn)一步說明本實用新型。參見圖1本實用新型提供的風(fēng)葉具有葉片5及支撐軸1，葉片5上具有套管5a，套管5a與葉片5為一體。葉片5通過套管5a裝于支撐軸I上，支撐軸I構(gòu)成對葉片5的轉(zhuǎn)動支撐，支撐軸I的軸線既為葉片5的轉(zhuǎn)動軸線。限位機(jī)構(gòu)由固定在支撐軸I上的固定擋圈2和聯(lián)接在葉片5的套管5a上的轉(zhuǎn)動擋圈3組成。套管5a與轉(zhuǎn)動擋圈3間聯(lián)接的方式為套管5a上連接有一法蘭盤4，法蘭盤4與轉(zhuǎn)動擋圈3聯(lián)接。以支撐軸I的軸線為界，使葉片5處在其軸線兩側(cè)的部分大小不一，即可使葉片5的轉(zhuǎn)動軸線偏離其重心。另外，在使用時，支撐軸I的左端與風(fēng)葉桿聯(lián)接。參見圖2、圖3，固定擋圈2朝向轉(zhuǎn)動擋圈的端面上具有兩個限位塊2a。參見圖4、圖5，轉(zhuǎn)動擋圈3朝向固定擋圈上的端面上具有兩個擋塊3a。參見圖3、圖6，為緩沖兩限位塊2a與擋塊3a配合時的碰撞，兩限位塊2a與擋塊配合的側(cè)面上分別設(shè)有橡膠墊6。參見圖7，本實施例提供的風(fēng)葉在使用時，支撐軸I與風(fēng)葉桿6聯(lián)接，風(fēng)葉桿6與垂直的旋轉(zhuǎn)軸7聯(lián)接。結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7可見，兩擋塊3a與兩個限位塊2a之間相互配合，限制葉片繞支撐軸轉(zhuǎn)動的最大角度為90°。當(dāng)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動方向與風(fēng)向趨于一致時，通過葉片5自身的重力、風(fēng)力及擋塊3a與限位塊2a的配合，可使葉片5保持豎直狀態(tài)，進(jìn)而直接接受風(fēng)力；當(dāng)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動方向與風(fēng)向趨于相反時，通過風(fēng)力及及擋塊3a與限位塊2a的配合，可使葉片保持水平狀態(tài)，避免風(fēng)力對風(fēng)葉形成阻力。本實用新型提供的自動調(diào)向風(fēng)葉的特點是葉片僅在90°的范圍內(nèi)繞自身的轉(zhuǎn)動軸線自由轉(zhuǎn)動，風(fēng)葉處于順風(fēng)時，葉片在自身重力的作用下向豎直方向偏轉(zhuǎn)，且通過風(fēng)的作用及限位機(jī)構(gòu)的配合，保持呈豎直狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)葉處于逆風(fēng)時，由于葉片偏重的半邊面積較大，偏重的一半受風(fēng)力會被吹至遠(yuǎn)離風(fēng)的來向，且通過限位機(jī)構(gòu)可使葉片處于水平狀態(tài)?？梢?，在有風(fēng)時，風(fēng)葉繞發(fā)電機(jī)主軸一周的過程中，葉片可在豎直狀態(tài)和水平狀態(tài)之間的自動轉(zhuǎn)換，且葉片完成繞自身的轉(zhuǎn)動軸線由豎直轉(zhuǎn)至水平、再由水平轉(zhuǎn)至豎直的一個周期性動作，進(jìn)而實現(xiàn)由葉片充分利用風(fēng)力推動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸做功。
權(quán)利要求1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸式自動調(diào)向風(fēng)葉，適用于垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它具有葉片，其特征在于它還具有一支撐軸，葉片裝在支撐軸上，支撐軸構(gòu)成對葉片的轉(zhuǎn)動支撐，葉片的重心偏離葉片的轉(zhuǎn)動軸線，支撐軸與葉片之間設(shè)有使葉片保持水平狀態(tài)及垂直狀態(tài)的限位機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸式自動調(diào)向風(fēng)葉，其特征在于葉片上具有套管，葉片通過套管裝于支撐軸上，限位機(jī)構(gòu)由固定在支撐軸上的固定擋圈和聯(lián)接在葉片的套管上的轉(zhuǎn)動擋圈組成，固定擋圈朝向轉(zhuǎn)動擋圈的端面上具有兩個限位塊，轉(zhuǎn)動擋圈朝向固定擋圈上的端面上具有兩個擋塊，兩擋塊與兩限位塊之間相互配合，限制葉片繞支撐軸轉(zhuǎn)動的最大角度為90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸式自動調(diào)向風(fēng)葉，其特征在于兩限位塊與擋塊配合的側(cè)面上分別設(shè)有橡膠墊。
專利摘要風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸式自動調(diào)向風(fēng)葉，適用于垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它具有葉片，它還具有一支撐軸，葉片裝在支撐軸上，支撐軸構(gòu)成對葉片的轉(zhuǎn)動支撐，葉片的重心偏離葉片的轉(zhuǎn)動軸線，支撐軸與葉片之間設(shè)有使葉片保持水平狀態(tài)及垂直狀態(tài)的限位機(jī)構(gòu)。垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用一組本實用新型提供的風(fēng)葉時，當(dāng)其中某個或幾個風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動方向與風(fēng)向趨于一致時，通過葉片自生重力、風(fēng)力及限位機(jī)構(gòu)，可使葉片保持豎直狀態(tài)，從而較好的直接接受風(fēng)力，當(dāng)另外的風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動方向與風(fēng)向趨于相反時，通過風(fēng)力及限位機(jī)構(gòu)，可使葉片保持水平狀態(tài)，避免風(fēng)力對風(fēng)葉形成阻力，從而風(fēng)輪就能利用風(fēng)力往一個方向旋轉(zhuǎn)做功，最大限度地利用了風(fēng)的能量。
文檔編號F03D3/06GK202900533SQ20122062196
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者曹孟臣 申請人:曹孟臣