CN109630350A - 一种可折叠式φ形垂直轴风力机 - Google Patents

一种可折叠式φ形垂直轴风力机 Download PDF

Info

Publication number
CN109630350A
CN109630350A CN201811630991.6A CN201811630991A CN109630350A CN 109630350 A CN109630350 A CN 109630350A CN 201811630991 A CN201811630991 A CN 201811630991A CN 109630350 A CN109630350 A CN 109630350A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
folding
vertical axis
axis windmill
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811630991.6A
Other languages
English (en)
Inventor
胡以怀
张华武
袁春旺
方云虎
张陈
芮晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVIC DINGHENG SHIPBUILDING Co Ltd
Shanghai Maritime University
Original Assignee
AVIC DINGHENG SHIPBUILDING Co Ltd
Shanghai Maritime University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC DINGHENG SHIPBUILDING Co Ltd, Shanghai Maritime University filed Critical AVIC DINGHENG SHIPBUILDING Co Ltd
Priority to CN201811630991.6A priority Critical patent/CN109630350A/zh
Publication of CN109630350A publication Critical patent/CN109630350A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种可折叠式φ形垂直轴风力机，包含：发电机；升降机构，其连接发电机的转子，用于将叶片机构的机械能传递给发电机，并实现叶片机构的折叠与打开；可折叠叶片机构，其连接升降机构，用于将风能转变为机械能。本发明结构简单，安装方便，能抗台风且在超过极限风速时能稳定发电的垂直轴风力机，可提高垂直轴风力机的寿命，促进垂直轴风力机的推广应用，其叶片利用铰链与支撑盘连接，不仅不会影响风力机的性能，还可以方便风机的安装并减少风机在闲置时所占的体积，促进风力机的便捷化发展，解决了φ型风力机在台风天气下的损坏问题。

Description

一种可折叠式φ形垂直轴风力机
技术领域
本发明涉及一种可折叠式φ形垂直轴风力机。
背景技术
开发利用风能可在一定程度上有效解决能源危机。水平轴风力发电机商业化时间早，但这种风力机的技术构成复杂、造价高，且运行限制条件严格，适合运行的风速范围小。而垂直轴风力发电机因其不受风向影响、无需偏航装置、安装维护方便、成本低、噪声小等优势，逐渐受到业界重视，特别适合于小风场环境。
垂直轴风力机有阻力型和升力型两种，由于其较高的升力系数和效率，现有垂直轴风力发电机大多为升力型风力机，有H型和φ型等多种形式。当风速过大时，如果风速超过设计风速，升力型风力机的转速会迅速升高，过高的转速会使叶片产生过大的离心力进而损坏叶片结构甚至造成叶片的断裂。在更极端情况下，如台风，垂直轴风力机很可能遭受整体破坏，就算某些结构会将风力机紧急制动，防止功率过载或者转速过大导致的结构磨损，但还是有遭受结构破坏的可能。
发明内容
本发明提供一种可折叠式φ形垂直轴风力机，结构简单，安装方便，节省空间，抗破坏能力强，寿命延长。
为了达到上述目的，本发明提供一种可折叠式φ形垂直轴风力机，包含：
发电机；
升降机构，其连接发电机的转子，用于将叶片机构的机械能传递给发电机，并实现叶片机构的折叠与打开；
可折叠叶片机构，其连接升降机构，用于将风能转变为机械能。
所述的升降机构包含：
外支撑套管，其固定连接发电机的转子；
内支撑套管，其设置在外支撑套管中，可沿轴向移动；
升降电动机，其连接内支撑套管，用于驱动内支撑套管在外支撑套管中沿轴向移动。
升降电动机的升降齿轮与内支撑套管的齿条啮合，升降动电机通过升降齿轮与齿条的啮合，驱动内支撑套管在外支撑套管中上下移动。
所述的可折叠叶片机构包含：
上支撑盘，其固定连接内支撑套管；
下支撑盘，其固定连接外支撑套管；
至少两组折叠叶片组，每组折叠叶片组的两端分别连接上支撑盘和下支撑盘。
所述的折叠叶片组包含：
上叶片，其一端通过铰链连接上支撑盘，另一端通过铰链连接下叶片；
下叶片，其一端通过铰链连接下支撑盘，另一端通过铰链连接上叶片。
本发明结构简单，安装方便，能抗台风且在超过极限风速时能稳定发电的垂直轴风力机，可提高垂直轴风力机的寿命，促进垂直轴风力机的推广应用，其叶片利用铰链与支撑盘连接，不仅不会影响风力机的性能，还可以方便风机的安装并减少风机在闲置时所占的体积，促进风力机的便捷化发展，解决了ф型风力机在台风天气下的损坏问题。
附图说明
图1是本发明提供的一种垂直轴风力机的结构示意图。
图2是本发明提供的一种垂直轴风力机收起状态的结构示意图。
图3是图1的局部放大示意图。
具体实施方式
以下根据图1～图3，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1和图2所示，本发明提供一种可折叠式φ形垂直轴风力机，包含：
发电机11；
升降机构，其连接发电机11的转子，用于将叶片机构的机械能传递给发电机11，并实现叶片机构的折叠与打开；
可折叠叶片机构，其连接升降机构，用于将风能转变为机械能。
进一步，所述的升降机构包含：
外支撑套管10，其固定连接发电机11的转子；
内支撑套管3，其设置在外支撑套管10中，可沿轴向移动；
升降电动机7，其连接内支撑套管3，用于驱动内支撑套管3在外支撑套管10中沿轴向移动。
如图3所示，所述的升降电动机7的升降齿轮9与内支撑套管3的齿条12啮合，升降动电机7通过升降齿轮9与齿条12的啮合，驱动内支撑套管3在外支撑套管10中上下移动。
如图1和图2所示，所述的可折叠叶片机构包含：
下支撑盘6，其固定连接外支撑套管10；
上支撑盘1，其固定连接内支撑套管3；
至少两套折叠叶片组，每套折叠叶片组的两端分别连接下支撑盘6和上支撑盘1。
所述的折叠叶片组包含：
下叶片5，其一端通过铰链2连接下支撑盘6，另一端通过铰链2连接上叶片4；
上叶片4，其一端通过铰链2连接上支撑盘1，另一端通过铰链2连接下叶片5。
还可以在外支撑套管10上固定设置甲板8，使整个可折叠叶片机构放置在甲板8上，而底座和发电机11置于甲板8下的船舱内，可提高风力机的结构稳性，也保护了发电机组。
在本发明的一个实施例中，支撑套管分为内、外两个套管，利用升降齿轮实现叶片的收放。发电机11设置在船舶舱室内外支撑套管10的底部，且外支撑套管10与发电机11上的转子固定连接，上支撑盘1固定在内支撑套管3上，下支撑盘6固定在外支撑套管10上。所述折叠叶片组设置有三组，且均匀分布在支撑盘上。下叶片5和上叶片4通过铰链2与支撑盘连接以实现叶片的折叠，叶片中间用铰链连接，下支撑盘6的一端通过铰链2与下半叶片5上的支耳连接，上支撑盘1的一端通过铰链2与上半叶片4上的支耳连接。内支撑套管3有齿条12与升降齿轮9啮合，当风力过大时可利用升降电动机7驱动内支撑套管3向下移动，从而收起φ型垂直轴风力机的叶片，起到保护叶片的作用。
本发明结构简单，安装方便，能抗台风且在超过极限风速时能稳定发电的垂直轴风力机，可提高垂直轴风力机的寿命，促进垂直轴风力机的推广应用，其叶片利用铰链与支撑盘连接，不仅不会影响风力机的性能，还可以方便风机的安装并减少风机在闲置时所占的体积，促进风力机的便捷化发展，解决了φ型风力机在台风天气下的损坏问题。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种可折叠式φ形垂直轴风力机，其特征在于，包含：
发电机(11)；
升降机构，其连接发电机(11)的转子，用于将叶片机构的机械能传递给发电机(11)，并实现叶片机构的折叠与打开；
可折叠叶片机构，其连接升降机构，用于将风能转变为机械能。
2.如权利要求1所述的可折叠式φ形垂直轴风力机，其特征在于，所述的升降机构包含：
外支撑套管(10)，其固定连接发电机(11)的转子；
内支撑套管(3)，其设置在外支撑套管(10)中，可沿轴向移动；
升降电动机(7)，其连接内支撑套管(3)，用于驱动内支撑套管(3)在外支撑套管(10)中沿轴向移动。
3.如权利要求2所述的可折叠式φ形垂直轴风力机，其特征在于，升降电动机(7)的升降齿轮(9)与内支撑套管(3)的齿条(12)啮合，升降动电机(7)通过升降齿轮(9)与齿条(12)的啮合，驱动内支撑套管(3)在外支撑套管(10)中上下移动。
4.如权利要求2所述的可折叠式φ形垂直轴风力机，其特征在于，所述的可折叠叶片机构包含：
下支撑盘(6)，其固定连接外支撑套管(10)；
上支撑盘(1)，其固定连接内支撑套管(3)；
至少两个折叠叶片组，每个折叠叶片组的两端分别连接下支撑盘(6)和上支撑盘(1)。
5.如权利要求4所述的可折叠式φ形垂直轴风力机，其特征在于，所述的折叠叶片组包含：
下叶片(5)，其一端通过铰链(2)连接下支撑盘(6)，另一端通过铰链(2)连接上叶片(4)；
上叶片(4)，其一端通过铰链(2)连接上支撑盘(1)，另一端通过铰链(2)连接下叶片(5)。
CN201811630991.6A 2018-12-29 2018-12-29 一种可折叠式φ形垂直轴风力机 Pending CN109630350A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811630991.6A CN109630350A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种可折叠式φ形垂直轴风力机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811630991.6A CN109630350A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种可折叠式φ形垂直轴风力机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109630350A true CN109630350A (zh) 2019-04-16

Family

ID=66079207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811630991.6A Pending CN109630350A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种可折叠式φ形垂直轴风力机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109630350A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4325045A1 (de) * 2022-08-17 2024-02-21 Frederic Eichler Vorrichtung zur erzeugung von elektrischer energie aus wind

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85104666A (zh) * 1985-03-19 1986-10-22 奥基纳瓦安曾卡哈特苏中心有限公司 立式可折叠的风车
JP2005299626A (ja) * 2004-04-15 2005-10-27 Katsumi Yamaura 昇降ローター式風力原動機による風力発電システムユニット。
WO2012096616A1 (en) * 2011-01-10 2012-07-19 Ehrnberg Solutions Ab Dynamic turbine system
CN202391652U (zh) * 2011-11-11 2012-08-22 南通纺织职业技术学院 智能变径自启动垂直轴风力发电装置
WO2013069757A1 (ja) * 2011-11-11 2013-05-16 Nakamura Takuju 流体力利用構造物
US9028217B2 (en) * 2009-10-05 2015-05-12 Elemental Engineering Ag Rotor system
CN106762395A (zh) * 2017-01-06 2017-05-31 沈阳建筑大学 便携式风力发电装置
CN107587973A (zh) * 2016-07-09 2018-01-16 许少君 智能控制张合风能多元合成发电装置
CN207033658U (zh) * 2017-07-11 2018-02-23 郑国正 一种便携式风力发电装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85104666A (zh) * 1985-03-19 1986-10-22 奥基纳瓦安曾卡哈特苏中心有限公司 立式可折叠的风车
JP2005299626A (ja) * 2004-04-15 2005-10-27 Katsumi Yamaura 昇降ローター式風力原動機による風力発電システムユニット。
US9028217B2 (en) * 2009-10-05 2015-05-12 Elemental Engineering Ag Rotor system
WO2012096616A1 (en) * 2011-01-10 2012-07-19 Ehrnberg Solutions Ab Dynamic turbine system
CN202391652U (zh) * 2011-11-11 2012-08-22 南通纺织职业技术学院 智能变径自启动垂直轴风力发电装置
WO2013069757A1 (ja) * 2011-11-11 2013-05-16 Nakamura Takuju 流体力利用構造物
CN107587973A (zh) * 2016-07-09 2018-01-16 许少君 智能控制张合风能多元合成发电装置
CN106762395A (zh) * 2017-01-06 2017-05-31 沈阳建筑大学 便携式风力发电装置
CN207033658U (zh) * 2017-07-11 2018-02-23 郑国正 一种便携式风力发电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4325045A1 (de) * 2022-08-17 2024-02-21 Frederic Eichler Vorrichtung zur erzeugung von elektrischer energie aus wind
DE102022120769A1 (de) 2022-08-17 2024-02-22 Frederic Eichler Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Wind

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Möllerström et al. A historical review of vertical axis wind turbines rated 100 kW and above
CN107191322B (zh) 一种具有防风功能的风力发电机
CN101915218A (zh) 一种垂直轴风力发电装置
CN101639042A (zh) 一种兆瓦级直驱内转子永磁风力发电机组
CN101302997B (zh) 磁悬浮自调桨距垂直轴风力发电机
CN104018985B (zh) 垂直轴风力机柔性可伸缩辅助叶片机构
US8979494B1 (en) Vertical axis hinged sail wind energy machine
CN103047084A (zh) 一种伞形风力发电机组及工作方法
CN110552844A (zh) 发电装置
CN106089575B (zh) 具有可折叠式叶片的抗台风海洋风力发电平台
CN201794718U (zh) 一种垂直轴风力发电装置
CN201255077Y (zh) 垂直轴半活动半固定组合型叶片的风车
CN101639036A (zh) 建筑物外墙风力发电方法
CN103089547A (zh) 一种平衡式垂直轴大型风力发电机组
CN208778140U (zh) 一种垂直轴风力发电设备
CN109630350A (zh) 一种可折叠式φ形垂直轴风力机
CN101368544A (zh) 组合式共轴垂直轴风力发电机
CN108019320A (zh) 一种伸缩式风球发电装置
CN201202593Y (zh) 磁悬浮自调桨距垂直轴风力发电机
CN103016259B (zh) 一种根据风力自动变风叶螺距桨角的风力发电机风轮
CN1786462A (zh) 立轴式风车
CN202073704U (zh) 收放式水平风叶风能发电机
CN201016325Y (zh) 一种新型风能发电机
JP2008196464A (ja) 風車に対するエアーブレーキ構造
KR101936154B1 (ko) 양항력 복합 블레이드를 구비하는 수직축 풍력발전기

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190416

RJ01 Rejection of invention patent application after publication