CN103321834B - 一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮 - Google Patents

Abstract

一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，它涉及一种风力发电机的风轮。本发明为了解决现有的螺旋桨式风轮叶片存在风能吸收效率低、易疲劳、风速的有效利用范围窄和造价高，造成了风能资源浪费的问题。本发明包括塔体、主轴（E）和多个直板风轮叶片（D），主轴（E）竖直设置，所述塔体包括多组塔架（C），多组塔架（C）的一端固定于主轴（E）上，多组塔架（C）的另一端相对于主轴（E）呈等角度水平放射状分布，每组塔架（C）上设有一个直板风轮叶片（D）。本发明在转动过程中的叶尖速、离心力均降低，因而其吸收强风资源的能力大大增强。通过双侧可伸缩式挡片的伸缩来调整风轮叶片的长度，提高微风资源的吸收利用。本发明用于收集风能。

Description

一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮

技术领域

本发明涉及一种风力发电机的风轮，具体涉及一种直板风轮叶片的风轮。

背景技术

目前，风力发电机通常采用螺旋桨式风轮进行发电，但申请人发现，现有的螺旋桨式风轮存在以下几个问题：1.风能吸收率低。因螺旋桨式风轮在运行过程中，大量的风力直接穿过叶片间隙逃逸，只有部分风力作用于叶片，而在直接作用于叶片的风力中，只有部分风力分解成为驱动叶片转动的动力，因而其对于风能的吸收效率低。2.风速的有效利用范围窄：螺旋桨式风轮的启动风速一般在3米/秒以上，这样就使低于3米/秒的微风资源无法得到有效利用；对于大型风力发电机来说，因其叶片较长，在风速过高时，还需要通过调整叶片角度，降低叶片的旋转速度，以降低叶尖速和离心力，防止叶片受损，这样就使强风资源不能得到有效利用。3.造价高。一方面，由于受到离心力和水平推力的作用，叶片越长，对叶片的材质要求就越高，相应的造价也越高。另一方面，发电机、变速箱置于塔架顶部，增加了塔架的负担，需要通过提高有关材质和结构来提高塔架的稳定性，因而，造价高。

综上所述，现有的螺旋桨式风轮叶片存在风能吸收效率低、易疲劳、风速的有效利用范围窄和造价高，造成了风能资源浪费的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的螺旋桨式风轮叶片存在风能吸收效率低、易疲劳、风速的有效利用范围窄和造价高，造成了风能资源浪费的问题，进而提供一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮。

本发明的技术方案是：一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，它包括塔体、主轴和多个直板风轮叶片，主轴竖直设置，所述塔体包括多组塔架，多组塔架的一端固定于主轴上，多组塔架的另一端相对于主轴呈等角度水平放射状分布，每组塔架上设有一个直板风轮叶片，

每组塔架包括上塔架和下塔架，上塔架和下塔架上下相对平行设置，

所述上塔架包括钢板、第一侧板和第二侧板，上塔架的第一侧板和第二侧板设置在钢板长度方向的两侧，组成直板风轮叶片上端的槽型滑道，

所述下塔架包括壳体、第一侧板、第二侧板和传动装置；下塔架的第一侧板和第二侧板设置在壳体长度方向的两侧，组成直板风轮叶片下端的槽型滑道；设置在主轴左侧壳体内的传动装置，与设置在主轴右侧壳体内的传动装置相连接，实现同步传动，

所述传动装置通过主轴左侧的直板风轮叶片在转动过程中产生的动力，来驱动设置在主轴右侧的塔架上的直板风轮叶片在主轴右侧的塔架的槽型滑道中向远离主轴的方向移动，

每个直板风轮叶片包括第一挡板、第二挡板、主挡片、双侧可伸缩式挡片，第一挡板和第二挡板上下平行设置，双侧可伸缩式挡片可滑动设置在第一挡板和第二挡板之间，且双侧可伸缩式挡片与第一挡板和第二挡板构成一个整体，主挡片嵌入双侧可伸缩式挡片的内部。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1.本发明的风能吸收效率是这样提高的：(1)来风在吹向直板风轮叶片过程中，全部风力直接作用于直板风轮叶片上，无需分解。(2)现有螺旋桨式风轮叶片的外侧能够产生吸力，但直板风轮叶片在转至正对来风之前，其背面同样能够产生吸力。(3)现有螺旋桨式风轮的叶片实度即叶片投影面积与扫风面积之比为0.05-0.1，大量来风从叶片间隙直接穿过，吸收风力资源的效率低，而本发明的直板风轮叶片实度可以大于0.4，为螺旋桨式风轮的4-8倍，因而能够显著的提高风力资源的利用率。基于以上三个方面，本发明的风能吸收效率比现有的螺旋桨式风轮叶片风能吸收效率提高4-8倍。

2.本发明是这样实现风能资源的有效利用的：本发明的直板风轮叶片长度比螺旋桨式风轮叶片的长度短，在转动过程中的叶尖速、离心力均降低，因而其吸收强风资源的能力大大增强。此外，还能够通过双侧可伸缩式挡片的伸缩来调整风轮叶片的长度，来提高微风资源的吸收利用，从而最大限度的吸收利用风力资源。

3.本发明的直板风轮叶片长度小于螺旋桨式风轮的叶片长度，从而使其在运行过程中，即降低了叶尖速、离心力，也降低了叶片的挥舞和摆振，从而可以降低生产叶片材料的强度和结构要求，进而降低了直板风轮叶片的生产成本。

4.本发明将风轮设置在主轴的上部，发电机和变速箱置于主轴的中部或底部，从而大大降低了风力发电机整体结构的重心，有效的提高了风力发电机整体结构的稳定性，同时也可以降低风力发电机的成本。

5.本发明的结构简单，使用方便，安装、拆卸均简单容易，因而，便于维修维护。

附图说明

图1是本发明直板风轮叶片的主视图；图2是图1中第二挡板的俯视图；图3是同一个传动装置的两个塔架和两个直板风轮叶片的整体结构示意图；图4是图3在A-A处的剖视结构示意图；图5是本发明运动状态下，来风自0度角向180度角吹过的俯视结构示意图；图6是图3在F处的局部放大图；图7是下塔架C-3的俯视示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式包括塔体、主轴E和多个直板风轮叶片D，主轴E竖直设置，所述塔体包括多组塔架C，多组塔架C的一端固定于主轴E上，多组塔架C的另一端相对于主轴E呈等角度水平放射状分布，每组塔架C上设有一个直板风轮叶片D，

每组塔架C包括上塔架C-2和下塔架C-3，上塔架C-2和下塔架C-3上下相对平行设置，

所述上塔架C-2包括钢板C-4-1、第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2，上塔架C-2的第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2设置在钢板C-4-1长度方向的两侧，组成直板风轮叶片D上端的槽型滑道，

所述下塔架C-3包括壳体C-4-2、第一侧板C-5-1、第二侧板C-5-2和传动装置；下塔架C-3的第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2设置在壳体C-4-2长度方向的两侧，组成直板风轮叶片D下端的槽型滑道；设置在主轴E左侧壳体C-4-2内的传动装置，与设置在主轴E右侧壳体C-4-2内的传动装置相连接，实现同步传动，

所述传动装置通过主轴E左侧的直板风轮叶片D在转动过程中产生的动力，来驱动设置在主轴E右侧的塔架C上的直板风轮叶片D在主轴E右侧的塔架C的槽型滑道中向远离主轴E的方向移动，

每个直板风轮叶片D包括第一挡板D-1、第二挡板D-2、主挡片D-28、双侧可伸缩式挡片D-3，第一挡板D-1和第二挡板D-2上下平行设置，双侧可伸缩式挡片D-3可滑动设置在第一挡板D-1和第二挡板D-2之间，且双侧可伸缩式挡片D-3与第一挡板D-1和第二挡板D-2构成一个整体，主挡片D-28嵌入双侧可伸缩式挡片D-3的内部。

当风速过大而超过设计转速时，双侧可伸缩式挡片D-3收缩，以抵御强风，这样就能有效的保护直板风轮叶片D以及本装置的其他结构受损；当风速变慢时，双侧可伸缩式挡片D-3伸展，增大吸收风能的面积，最大限度的利用风能资源。

具体实施方式二：结合图3和图4说明本实施方式。本实施方式的传动装置包括第一风轮叶片轴C-6、第二风轮叶片轴C-7、第一销轴C-8、第二销轴C-9、第一链轮C-10、第二链轮C-11、第三链轮C-12、第四链轮C-13、支架C-14、第一齿轮C-15、第二齿轮C-16、第三齿轮C-17、第四齿轮C-18、第一链条C-19、第二链条C-20和第三链条C-21，

第一风轮叶片轴C-6和第二风轮叶片轴C-7以主轴E为中心，竖直对称可转动穿设在钢板C-4-1、主挡片D-28和壳体C-4-2上，且第一风轮叶片轴C-6或第二风轮叶片轴C-7与双侧可伸缩式挡片D-3内的主挡片D-28固定连接，主挡片D-28与第一风轮叶片轴C-6或第二风轮叶片轴C-7构成一个整体；第一销轴C-8和第二销轴C-9可移动对称设置在第一风轮叶片轴C-6和第二风轮叶片轴C-7的外侧；第一链轮C-10和第二链轮C-11分别固定设置在第一销轴C-8和第二销轴C-9的外侧；支架C-14可转动设置在壳体C-4-2内的主轴E上；第一齿轮C-15和第二齿轮C-16分别固定设置在第一风轮叶片轴C-6和第二风轮叶片轴C-7上；第三齿轮C-17和第四齿轮C-18分别设置在支架C-14上，并分别与第一齿轮C-15和第二齿轮C-16相啮合；第三链轮C-12和第四链轮C-13分别设置在第三齿轮C-17和第四齿轮C-18的下端，并分别与第三齿轮C-17和第四齿轮C-18固定连接；第一链条C-19的一端与第一销轴C-8固定连接，第一链条C-19的另一端绕设在第一链轮C-10与第四链轮C-13上；第二链条C-20的一端与第二销轴C-9固定连接，第二链条C-20的另一端绕过第二链轮C-11与第三链轮C-12后与第四链轮C-13上的第一链条C-19连接成一体并形成一个链条回路；第一销轴C-8和第二销轴C-9之间通过第三链条C-21连接。

如此设置，能够使各个直板风轮叶片D在风力的作用下，按照图5所示的预定动作运动。该预定动作为：当直板风轮叶片D由180度角顺时针向0度角旋转过程中(图5所示)，由于受到风力的作用，使其始终保持与风向平行的状态，也就是该叶片相对于塔架C呈逆时针旋转。该直板风轮叶片D的旋转就会带动第二风轮叶片轴C-7和第二齿轮C-16同时旋转，第二齿轮C-16的旋转就会带动第四齿轮C-18和第四链轮C-13同时旋转，第四链轮C-13的旋转就会通过第一链条C-19绕过第一链轮C-10拉动第一销轴C-8向远离主轴E的方向移动，第一销轴C-8的移动就会通过处于该塔架C中的直板风轮叶片D下方的第二挡板D-2上面的销轴卡槽D-5，拉动该直板风轮叶片D向远离主轴E的方向滑动。当处于一条直线上的两个塔架C分别转至0度和180度角时，处于0度角位置的直板风轮叶片D进入该塔架C的槽型滑道之中，并受风力的作用和槽型滑道的限制而停止相对于塔架C的转动；处于180度角位置的直板风轮叶片D在该塔架C的槽型滑道中滑动至终点，在该塔架C随风轮继续旋转时，其间的直板风轮叶片D受到风力的作用，就会产生相对于该塔架C的逆时针旋转，从而通过该塔架C的传动装置，拉动对向直板风轮叶片D向远离主轴E的方向滑动。如此周而复始的运动，使本风轮在风力的驱动下，按照预定的动作自动运行。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

本实施方式的链条闭合回路，能够有效的解决对向直板风轮叶片D因旋转速度过快，而被快速甩出的问题。

具体实施方式三：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的下塔架C-3还包括限位装置，所述限位装置包括两个限位卡片C-23，相对两个壳体C-4-2的上端面以主轴E为中心，对称设有一个限位卡槽C-26，所述支架C-14的中部水平可转动设置在相对的两个壳体C-4-2内的主轴E上，支架C-14两侧的上端面上分别固定设有一个限位卡片C-23，且所述限位卡片C-23可移动设置在限位卡槽C-26内。如此设置，在直板风轮叶片D的驱动下，通过限位装置实现第一齿轮C-15与第三齿轮C-17，以及第二齿轮C-16与第四齿轮C-18的分离或啮合。当一个直板风轮叶片D处于0度角位置时，其限位装置中的第二限位卡片C-25受直板风轮叶片D的压力而在限位卡槽C-26中移动，对向处于180度角位置的限位装置因直板风轮叶片的转动将脱离压力而同时向反向移动，这两个第二限位卡片C-25的移动，带动相应的第一限位卡片C-24、以及支架C-14同时移动，支架C-14的移动，使固定其上的第三齿轮C-17、第四齿轮C-18、第三链轮C-12、第四链轮C-13也同时移动，这样就使处于0度角位置的第一齿轮C-15与第三齿轮C-17的分离，使处于180度角位置的第二齿轮C-16与第四齿轮C-18的啮合。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的每个限位卡片C-23均包括第一卡片C-24和第二卡片C-25，第二卡片C-25设置在第一卡片C-24的上端，且第一卡片C-24和第二卡片C-25位于竖直方向的同一平面内。如此设置，使该限位装置的结构简单，动作灵敏，易于发挥作用。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的上塔架C-2的第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2的两端各设有一组凹槽C-27，上塔架C-2的第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2中相互交叉的两组凹槽C-27的位置与直板风轮叶片D的上端的第一限位凸起D-6相对应；下塔架C-3的第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2的两端各设有一组凹槽C-27，下塔架C-3的第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2中相互交叉的两组凹槽C-27的位置与直板风轮叶片D的下端的第二限位凸起D-7相对应，以控制直板风轮叶片D在0度角进入塔架C的槽型滑道之中，并控制直板风轮叶片D在所述槽型滑道中只能向远离主轴E的方向移动，不能转动；当直板风轮叶片D移动至180度角时，直板风轮叶片D能够通过相应的凹槽C-27摆脱不能转动的限制，通过风力的作用转出塔架C的槽型滑道，并随着风轮的转动，相对于塔架C呈逆时针转动。

如此设置，在直板风轮叶片D处于受风位置时(0度—180度顺时针转动过程)，该直板风轮叶片D不能作相对于塔架C的转动，只能随着风轮的转动，在该塔架C的槽型滑道中逐渐向远离主轴E的方向滑动，这样就是随着风轮的转动而逐渐增加了风轮的整体受风面积，进一步提高了风轮的风能吸收效率，从而提高了风轮的动力输出功率。在直板风轮叶片D处于逆风位置时(180度—0度顺时针转动过程)，该直板风轮叶片D脱离了塔架C槽型滑道的束缚，受风力的作用相对于塔架C呈逆时针旋转，并始终保持与风向平行，这样就使该直板风轮叶片D处于逆风位置时，其受风面积降至最小，从而最大限度地降低风轮的阻力。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的第一挡板D-1和第二挡板D-2的中心设有轴孔槽D-4，所述轴孔槽D-4能够使直板风轮叶片D在塔架C的槽型滑道中滑动。如此设置，使直板风轮叶片D能够在塔架C中按照预定动作滑动，控制直板风轮叶片D在转动时保持水平，防止其倾斜。其它组成和连接关系与具体实施方式一或五相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的第二挡板D-2的下端底面以轴孔槽D-4的轴线为中心，沿双侧可伸缩式挡片D-3的长度方向对称设有一个销轴卡槽D-5。如此设置，能够通过直板风轮叶片D的转动，让销轴C-8或者C-9按照预定方式进出相应的直板风轮叶片D的销轴卡槽D-5之中。在相应的销轴进入相应的销轴卡槽D-5后(0度角位置)，该销轴按照预定的方式拉动相应的直板风轮叶片D向远离主轴E的方向移动；当相应的直板风轮叶片D移动到终点后(180度角位置)，由于该直板风轮叶片D的转动，从而使拉动该直板风轮叶片D移动的销轴从该直板风轮叶片D的另一方向移出该销轴卡槽D-5，并在第三链条C-21的拉动下，回到与主轴E的近距离位置，确保在其转至0度角位置后，能够与相应的直板风轮叶片D的销轴卡槽D-5相吻合，以便再次拉动相应的直板风轮叶片D向远离主轴E的方向移动。其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的所述第一挡板(D-1)的上面两端各设有一组第一限位凸起(D-6)，第一限位凸起(D-6)的凸起数量与凹槽(C-27)的凹槽数量相等，位置和大小相对应，且第一限位凸起(D-6)对称设置在第一挡板(D-1)的两侧；第二挡板(D-2)的下面两端各设有一组第二限位凸起(D-7)，第二限位凸起(D-7)的凸起数量与凹槽(C-27)的凹槽数量相等，位置和大小相对应，且第二限位凸起(D-7)对称设置在第二挡板(D-2)的两侧。如此设置，主要目的是与相应侧板C-5-1和C-5-2上面的凹槽相对应，确保直板风轮叶片D转至0度角位置时，其各个凸起与相应的凹槽相吻合，能够让该直板风轮叶片D进入塔架C的槽型滑道，并在进入塔架C的槽型滑道后，只能够沿着塔架C的槽型滑道向远离主轴E的方向移动，不能相对于塔架C转动，只有当该直板风轮叶片D移动到终点位置时(180度角位置)，各个凸起与另外的相应凹槽相吻合，使该直板风轮叶片D在风力的作用下，逆时针方向旋出塔架C的槽型滑道。其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的每组第一限位凸起D-6的数量，应当根据相关的实际情况，设置为1-3个，每组第二限位凸起D-7的数量，也应当根据相关的实际情况，设置为1-3个。但无论如何设置，每组凹槽C-27的凹槽数量和位置都必须与之相对应。如此设置，一是确保直板风轮叶片D能够按照预定的方式进出塔架C的槽型滑道；二是确保直板风轮叶片D在塔架C的槽型滑道中能够平稳滑动；三是确保直板风轮叶片D在塔架C的槽型滑道中滑动过程中，不能相对于塔架C转动。其它组成和连接关系与具体实施方式八相同。

具体实施方式十：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的直板风轮叶片还包括多个滚珠D-8，多个滚珠D-8可滑动设置在各个第一限位凸起D-6和各个第二限位凸起D-7的外侧壁上和底部。如此设置，降低直板风轮叶片D在滑动过程中的摩擦力。其它组成和连接关系与具体实施方式九相同。

本发明塔架C和直板风轮叶片D的数量为4个、6个或者8个，其优选的数量为6个。

本发明第一风轮叶片轴C-6和第二风轮叶片轴C-7的位置，应当根据直板风轮叶片D的长度而定，即第一风轮叶片轴C-6或者第二风轮叶片轴C-7与主轴E的距离，要大于等于直板风轮叶片D的最大长度，以有效防止相邻的直板风轮叶片D在转动过程中发生干涉。

本发明的第一链条C-19、第二链条C-20和第三链条C-21在使用时，可以根据实际需要，选用链条、拉筋绳或者连杆，或者三者结合使用。

本发明的工作过程为：

参照图5说明，设：本风轮为6个直板风轮叶片D，在0度位置的为D1，在顺时针旋转60度位置的为D2，120度位置的为D3,180度位置的为D4,240度位置的为D5,300度位置的为D6；风力来自0度角方向，向180度角方向吹过。

当直板风轮叶片D处于D1位置时，直板风轮叶片D1挡板上的各个凸起与塔架C上的第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2相对应的凹槽重合，使直板风轮叶片D1在风力的作用下，能够顺利进入塔架C的槽型滑道之中，第一销轴C-8同时也进入D-5槽内；在直板风轮叶片D1进入塔架C的槽型滑道过程中，同时将会压迫限位卡片C-23在限位卡槽C-26内移动，限位卡片C-23通过支架C-14将第三齿轮C-17和第三链轮C-12推离与第一齿轮C-15的啮合状态，同时也将对向第四齿轮C-18和第四链轮C-13推向与第二齿轮C-16的啮合状态。在直板风轮叶片D1进行上述动作的同时，对向直板风轮叶片D4挡板的各个凸起与第一侧板C-5-1和第二侧板C-5-2相对应的凹槽也同时重合，该叶片受到风力的作用即将旋出该塔架C的槽型滑道，第二销轴C-9也即将脱离D-5槽，该侧限位卡片C-23随着直板风轮叶片D4的转动而解除压力，同时受到对向限位卡片C-23的推力而使第四齿轮C-18和第四链轮C-13与第二齿轮C-16处于啮合状态。因0度至180度顺时针方向的三个直板风轮叶片都处于相应的塔架C的槽型滑道之中，不能相对与塔架C旋转，而180度至0度顺时针方向的三个直板风轮叶片都摆脱了塔架C槽型滑道的束缚，在风力的作用下相对于塔架C旋转，因而0度至180度顺时针方向的三个直板风轮叶片的受风面积之和，远远大于另一侧三个直板风轮叶片的受风面积之和，从而使本风轮在风力的作用下沿顺时针方向旋转。随着风轮的旋转，直板风轮叶片D4受到风的作用，连同第二风轮叶片轴C-7一起相对于塔架C呈逆时针旋转，第二风轮叶片轴C-7的旋转带动第二齿轮C-16旋转，第二齿轮C-16的旋转带动第四齿轮C-18和第四链轮C-13同时旋转，第四链轮C-13的旋转通过第一链条C-19绕过第一链轮C-10拉动第一销轴C-8向外滑动，第一销轴C-8一方面通过D-5槽拉动直板风轮叶片D1向远离主轴E的方向滑动，另一方面通过第三链条C-21拉动第二销轴C-9向主轴E的方向滑动。随着风轮的继续旋转，直板风轮叶片D4继续逆时针旋转，且始终与风向保持平行，直板风轮叶片D1被继续向远离主轴E的方向拉动。当直板风轮叶片D4旋转至0度位置时，叶片D1旋转至180度位置。此时，该传动装置将反方向进行上述运动。同理，直板风轮叶片D2与直板风轮叶片D5、直板风轮叶片D3与直板风轮叶片D6的运动方式，与上述运动方式完全相同。

根据上述工作过程可知，同一直线上的两个直板风轮叶片受到同一个传动装置的驱动，其相应的运动是同时进行的。在实际的运行过程中，如果风向发生变化，如按照图5所示，如果来风方向变为330度方向，则运行至330度的直板风轮叶片将会受到风力的作用，加速逆时针旋转，快速并提前进入该塔架C的槽型滑道，对向处于150度角的直板风轮叶片也会随之提前进入转动状态，从而使图5中的0度角位置转向来风的方向，即逆时针旋转30度至原来的330度位置；如果来风方向变为图5的30度方向，则运行至0度角位置的直板风轮叶片将会受到风力的作用而延缓30度角进入该塔架C的槽型滑道，对向的直板风轮叶片也会随之延缓30度角进入转动状态(在图5的210度角时进入转动状态)，从而使图5中的0度角位置转向来风的方向，即顺时针旋转30度至原来的30度角位置。由此说明，本发明的风轮，能够随着来风方向，自动调节其本身的工作状态，无需通过尾翼来调整其受风方向。

另外，在本发明在实施方式过程中，肯定会遇到因无风而停止转动的状态，此时，在主轴E的多组塔架C的下方设置一个自动控制***Z，自动控制***Z用于控制主轴E的反转。本风轮在实际工作中，出现因无风而停止转动的状态时，在本风轮停止转动后，如果风向从180或者偏小于180度一点的方向吹向风轮的话，该风轮将会反转。自动控制***Z就是在风轮出现反转倾向时，自动启动制动***防止本风轮反转，同时启动电机强迫主轴E顺时针缓慢旋转，也就是说让电机强制该风轮的0度位置转向来风的方向，在主轴E旋转90度以上180度以下时，本风轮的0度角位置将会在风力的作用下，自动转向来风方向，此时自动控制***Z脱离自动控制状态，这样就可以确保风轮随风自动旋转。

该自动控制***Z的功能和结构通过现有技术和本领域的公知常识是能够实现的，故本发明不再累述。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，其特征在于：它包括塔体、主轴(E)和多个直板风轮叶片(D)，主轴(E)竖直设置，所述塔体包括多组塔架(C)，多组塔架(C)的一端固定于主轴(E)上，多组塔架(C)的另一端相对于主轴(E)呈等角度水平放射状分布，每组塔架(C)上设有一个直板风轮叶片(D)，

每组塔架(C)包括上塔架(C-2)和下塔架(C-3)，上塔架(C-2)和下塔架(C-3)上下相对平行设置，

所述上塔架(C-2)包括钢板(C-4-1)、第一侧板(C-5-1)和第二侧板(C-5-2)，上塔架(C-2)的第一侧板(C-5-1)和第二侧板(C-5-2)设置在钢板(C-4-1)长度方向的两侧，组成直板风轮叶片(D)上端的槽型滑道，

所述下塔架(C-3)包括壳体(C-4-2)、第一侧板(C-5-1)、第二侧板(C-5-2)和传动装置；下塔架(C-3)的第一侧板(C-5-1)和第二侧板(C-5-2)设置在壳体(C-4-2)长度方向的两侧，组成直板风轮叶片(D)下端的槽型滑道；设置在主轴(E)左侧壳体(C-4-2)内的传动装置，与设置在主轴(E)右侧壳体(C-4-2)内的传动装置相连接，实现同步传动，

所述传动装置通过主轴(E)左侧的直板风轮叶片(D)在转动过程中产生的动力，来驱动设置在主轴(E)右侧的塔架(C)上的直板风轮叶片(D)在主轴(E)右侧的塔架(C)的槽型滑道中向远离主轴(E)的方向移动，

每个直板风轮叶片(D)包括第一挡板(D-1)、第二挡板(D-2)、主挡片(D-28)、双侧可伸缩式挡片(D-3)，第一挡板(D-1)和第二挡板(D-2)上下平行设置，双侧可伸缩式挡片(D-3)可滑动设置在第一挡板(D-1)和第二挡板(D-2)之间，且双侧可伸缩式挡片(D-3)与第一挡板(D-1)和第二挡板(D-2)构成一个整体，主挡片(D-28)嵌入双侧可伸缩式挡片(D-3)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，其特征在于：所述传动装置包括第一风轮叶片轴(C-6)、第二风轮叶片轴(C-7)、第一销轴(C-8)、第二销轴(C-9)、第一链轮(C-10)、第二链轮(C-11)、第三链轮(C-12)、第四链轮(C-13)、支架(C-14)、第一齿轮(C-15)、第二齿轮(C-16)、第三齿轮(C-17)、第四齿轮(C-18)、第一链条(C-19)、第二链条(C-20)和第三链条(C-21)，

第一风轮叶片轴(C-6)和第二风轮叶片轴(C-7)以主轴(E)为中心，竖直对称可转动穿设在钢板(C-4-1)、主挡片(D-28)和壳体(C-4-2)上，且第一风轮叶片轴(C-6)或第二风轮叶片轴(C-7)与双侧可伸缩式挡片(D-3)内的主挡片(D-28)固定连接，主挡片(D-28)与第一风轮叶片轴(C-6)或第二风轮叶片轴(C-7)构成一个整体；第一销轴(C-8)和第二销轴(C-9)可移动对称设置在第一风轮叶片轴(C-6)和第二风轮叶片轴(C-7)的外侧；第一链轮(C-10)和第二链轮(C-11)分别固定设置在第一销轴(C-8)和第二销轴(C-9)的外侧；支架(C-14)可转动设置在壳体(C-4-2)内的主轴(E)上；第一齿轮(C-15)和第二齿轮(C-16)分别固定设置在第一风轮叶片轴(C-6)和第二风轮叶片轴(C-7)上；第三齿轮(C-17)和第四齿轮(C-18)分别设置在支架(C-14)上，并分别与第一齿轮(C-15)和第二齿轮(C-16)相啮合；第三链轮(C-12)和第四链轮(C-13)分别设置在第三齿轮(C-17)和第四齿轮(C-18)的下端，并分别与第三齿轮(C-17)和第四齿轮(C-18)固定连接；第一链条(C-19)的一端与第一销轴(C-8)固定连接，第一链条(C-19)的另一端绕设在第一链轮(C-10)与第四链轮(C-13)上；第二链条(C-20)的一端与第二销轴(C-9)固定连接，第二链条(C-20)的另一端绕过第二链轮(C-11)与第三链轮(C-12)后与第四链轮(C-13)上的第一链条(C-19)连接成一体并形成一个链条回路；第一销轴(C-8)和第二销轴(C-9)之间通过第三链条(C-21)连接。

3.根据权利要求2所述的一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，其特征在于：下塔架(C-3)还包括限位装置，所述限位装置包括两个限位卡片(C-23)，相对两个壳体(C-4-2)的上端面以主轴(E)为中心，对称设有一个限位卡槽(C-26)，所述支架(C-14)的中部水平可转动设置在相对的两个壳体(C-4-2)内的主轴(E)上，支架(C-14)两侧的上端面上分别固定设有一个限位卡片(C-23)，且所述限位卡片(C-23)可移动设置在限位卡槽(C-26)内。

4.根据权利要求3所述的一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，其特征在于：每个限位卡片(C-23)均包括第一卡片(C-24)和第二卡片(C-25)，第二卡片(C-25)设置在第一卡片(C-24)的上端，且第一卡片(C-24)和第二卡片(C-25)位于竖直方向的同一平面内。

5.根据权利要求4所述的一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，其特征在于：上塔架(C-2)的第一侧板(C-5-1)和第二侧板(C-5-2)的两端各设有一组凹槽(C-27)，上塔架(C-2)的第一侧板(C-5-1)和第二侧板(C-5-2)中相互交叉的两组凹槽(C-27)的位置与直板风轮叶片(D)的上端的第一限位凸起(D-6)相对应；下塔架(C-3)的第一侧板(C-5-1)和第二侧板(C-5-2)的两端各设有一组凹槽(C-27)，下塔架(C-3)的第一侧板(C-5-1)和第二侧板(C-5-2)中相互交叉的两组凹槽(C-27)的位置与直板风轮叶片(D)的下端的第二限位凸起(D-7)相对应，以控制直板风轮叶片(D)在0度角进入塔架(C)的槽型滑道之中，并控制直板风轮叶片(D)在所述槽型滑道中只能向远离主轴(E)的方向移动，不能转动；当直板风轮叶片(D)移动至180度角时，直板风轮叶片(D)能够通过上塔架(C-2)的凹槽(C-27)和下塔架(C-3)的凹槽(C-27)摆脱不能转动的限制，通过风力的作用转出塔架(C)的槽型滑道，并随着风轮的转动，相对于塔架(C)呈逆时针转动。

6.根据权利要求1或5所述的一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，其特征在于：所述第一挡板(D-1)和第二挡板(D-2)的中心设有轴孔槽(D-4)，所述轴孔槽(D-4)能够使直板风轮叶片(D)在塔架(C)的槽型滑道中滑动。

7.根据权利要求6所述的一种带有直板风轮叶片风力发电机的风轮，其特征在于：所述第二挡板(D-2)的下端底面以轴孔槽(D-4)的轴线为中心，沿双侧可伸缩式挡片(D-3)的长度方向对称设有一个销轴卡槽(D-5)。