CN202560460U - 一种竖直轴风力发电机风叶 - Google Patents

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韩耕勃
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Abstract

本实用新型属于风电设备配件技术领域，公开了一种使用于竖直轴风力发电机组上的发电机风叶。构成该装置的技术方案：由中部设置有竖直转轴的转轴固定架，能够与发电机转轴连接的固定机构、其断面为弧形转轴向呈螺旋状的若干风叶叶片构成。该发电机风叶无论来风的方向怎样变化都能保证风力机转动，并且能够在0.7m/s的风速下就能启动，其启动风力大大降低，特别适合于中小风场发电机组的使用。

Description

一种竖直轴风力发电机风叶
技术领域
本实用新型属于风电设备配件技术领域，尤其涉及一种竖直轴风力发电机风叶。
背景技术
风力发电风叶的类型包括水平轴风叶和竖直轴风叶两种，其中水平轴风叶用于大型的风力发电机组，只使用于风速大于3米/秒的区域；而在风速小于3米/秒的区域则使用竖直轴风叶构成的风力发电机组。目前风力发电机组所使用的竖直轴风叶为双“H”型结构，该风力发电机组由于风叶结构上的缺陷，其启动风速在2米/秒以上，且该结构的风叶叶轮为四片叶或五片叶结构，很难保证叶片安装的均匀性和对称性，容易造成启动颤动、损坏导致使用寿命短的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种结构简单、启动风速低的竖直轴风力发电机风叶。
实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：
一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：包括中部设置有竖直转轴的转轴固定架，其中所述竖直转轴的端部设置有能够与发电机转轴连接的固定机构；在所述转轴固定架的侧部均匀设置有其断面为弧形转轴向呈螺旋状的若干风叶叶片，并使得所述转轴固定架被包括在所述风叶叶片的弧中。
构成上述竖直轴风力发电机风叶的附加技术特征还包括：
——所述的叶片内径向设置有若干凸条，并使得风叶叶片的兜风面形成若干档格；
——所述的风叶叶片为“C”型状；
——所述的转轴固定架呈螺旋状框架结构，并使得所述风叶叶片间形成连通的风道；
——所述转轴固定架的螺旋度为180度；
——所述转轴固定架的侧部对称设置有两个风叶叶片；
——所述的风叶叶片为玻璃钢整体结构。
本实用新型所提供的一种竖直轴风力发电机风叶，由于该风叶的结构由中部设置有竖直转轴的转轴固定架、与发电机转轴连接的固定机构和呈螺旋180度状的若干风叶叶片构成，因此无论来风的方向怎样变化都能保证风力机转动，并且能够在0.7 m/s的风速下就能启动，其启动风力大大降低。
附图说明
图1为本实用新型提供的竖直轴风力发电机风叶的结构示意图；
图2为上述竖直轴风力发电机风叶端部的结构示意图；
图3为构成上述竖直轴风力发电机风叶转轴固定架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所提供的一种竖直轴风力发电机风叶的具体结构和使用原理做进一步详细说明。
如图1所示，为本实用新型提供的竖直轴风力发电机风叶的结构示意图。构成该风叶的结构包括如图3所示的设置有中心竖直转轴1的固定架 2，在该固定架的两侧对称设置有扭曲螺旋呈“S”型其断面为弧形（最好为如图2所示的“C”形状）的第一和第二叶片3、6，并使得转轴固定架2被包括在两个叶片3、6的括弧中；在上述竖直转轴1的端部设置有能够与风力发电机的转轴固定连接的如法兰盘、联轴器等构成的连接机构5。其中上述第一和第二叶片为质轻、耐腐蚀和强度高的玻璃钢整体结构。
其工作原理如图2所示，为构成风力发电机风叶的结构示意图，当风向由上向下吹来（仅用于该图例的说明）时，构成风叶的第一叶片3的凹下部分7和与该凹下部分平面连接的第二叶片6的凸起部分8的兜风面积大于第二叶片6的凸起部分9的阻风面积，二者之差即为构成该风叶的受风启动面积，并实现驱动发电机的旋转；由于固定在固定架两侧对称设置风叶的第一和第二叶片3、6呈180度的螺旋，因此无论来风的方向怎样变化都能保证风力机受到同样的受风启动面积，特别是对于风力机在微风情况下的启动极为有利。
在构成上述风叶叶片的结构中，在叶片内径向设置有若干凸条10并使得风叶叶片的兜风面形成若干档格11，使风流体和叶片之间的摩擦力增大，大大提高了风能的利用效率。
在上述风力发电机风叶的结构中，转轴固定架还可以为如图3所示的螺旋扭曲180度的板框结构，该板框固定架的螺旋扭曲与与之固定的叶片对应扭曲，整体形成“S”型的螺旋形叶片则为形状结构，并使两个风叶叶片3、6间形成连通的风道4。该风道使得由风叶3凹面所兜进的风流体A在推动叶片旋转的同时，通过该通道4进入另一个叶片6推动该叶片旋转，提高了风流体利用率。使得该风叶能够在0.7 m/s的风速下就能启动，其启动风力大大降低。
在构成上述的竖直轴风力发电机风叶的结构中，可以根据需要设置轴向为“S”型的螺旋形、断面为弧形最好为 “C”形状的风叶叶片的数量为三片、四片或更多，并使得风叶叶片均匀连接在固定架的侧部。
使用时，通过连接机构将该风叶与风力发电机的竖直轴连接在一起，由于固定在转轴固定架两侧对称设置的弧形风叶也分别呈180度的螺旋，即使得从360度方向的风都能够推动弧形风叶旋转并带动风力发电机转动。

Claims (7)

1.一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：包括中部设置有竖直转轴的转轴固定架，其中所述竖直转轴的端部设置有能够与发电机转轴连接的固定机构；在所述转轴固定架的侧部均匀设置有其断面为弧形转轴向呈螺旋状的若干风叶叶片，并使得所述转轴固定架被包括在所述风叶叶片的弧中。
2.如权利要求1所述的一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：所述的叶片内径向设置有若干凸条，并使得风叶叶片的兜风面形成若干档格。
3.如权利要求1所述的一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：所述的风叶叶片为“C”型状。
4.如权利要求1所述的一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：所述的转轴固定架呈螺旋状框架结构，并使得所述风叶叶片间形成连通的风道。
5.如权利要求4所述的一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：所述转轴固定架的螺旋度为180度。
6.如权利要求1或5所述的一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：所述转轴固定架的侧部对称设置有两个风叶叶片。
7.如权利要求1所述的一种竖直轴风力发电机风叶，其特征在于：所述的风叶叶片为玻璃钢整体结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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