CN208669515U - 风力发电叶片组件及风力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风力发电叶片组件及风力发电装置，涉及风力发电技术领域，包括第一叶片组件、转轴、与第一叶片组件通过转轴相转动连接的第二叶片组件，第一叶片组件的截面轮廓线包括弧心方向朝向第一叶片组件外部的第二轮廓线和弧心方向朝向第一叶片组件内部的第一轮廓线与第三轮廓线，第二叶片组件包括第二叶片和固定于第一叶片组件上的限位杆，第二叶片与转轴相转动连接，且第二叶片上设置有至少一个通孔，限位杆的自由端穿过通孔，且设置有第一限位件和第二限位件，第一限位件和第二限位件位于第二叶片的两侧，第二叶片在第一限位件、第二限位件和转轴形成的扇形区域内转动，缓解了现有技术中逆风向阻力大导致风能利用率小的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电叶片组件及风力发电装置。
背景技术
随着风力发电技术的不断成熟和发电成本的不断降低，风力发电已成为人类消耗电能中最主要来源之一。风力发电主要依靠风力发电机组在风的作用下工作产生电能。风力发电是目前比较经济和容易实现大规模商业化的可再生能源，又属于绿色清洁能源。利用风力发电既可使丰富的风能自然资源造福于人类，又可减少对煤炭、石油等矿物燃料的消耗，能够缓解能源紧缺的压力，另外，还可以减少火力发电所带来的风尘、酸雨和温室效应等环境污染以及对气候的影响，有利于保护人类生存环境。
现有技术中的风力发电机，叶片不受风向的影响，能够360度吸收风能，可微风启动，有效风速低，安装条件限制少，结构简单，初期安装成本低廉等优点，对开发及推广中小型风力发电装置具有积极意义。但自然风只能对叶片的50％产生推动力，而对叶片的另外50％产生阻力，故严重影响着风能的有效利用率，所以现有技术中的风力发电装置的风能利用率较低。
因此，提供一种能够在逆风转动时减少自然风对叶片产生的阻力来提高风力发电装置成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风力发电叶片组件，用以缓解现有技术中在逆风转动时自然风对叶片产生的阻力导致发电效率低下的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种风力发电叶片组件，包括第一叶片组件、转轴、与所述第一叶片组件通过所述转轴相转动连接的第二叶片组件；
所述第一叶片组件的截面轮廓线包括依次连接的第一轮廓线、第二轮廓线和第三轮廓线；
所述第一轮廓线的弧心方向朝向所述第一叶片组件的内部；
所述第二轮廓线的弧心方向朝向所述第一叶片组件的外部；
所述第三轮廓线的弧心方向朝向所述第一叶片组件的内部；
所述转轴设置于所述第一叶片组件上的所述第一轮廓线与所述第二轮廓线的连接处；
所述第二叶片组件包括第二叶片和固定于所述第一叶片组件上的限位杆；
所述第二叶片与所述转轴相转动连接，且所述第二叶片上设置有至少一个通孔；
所述限位杆的自由端穿过所述通孔，且设置有第一限位件和第二限位件；
所述第一限位件和所述第二限位件位于所述第二叶片的两侧；
所述第二叶片抵在所述第一限位件上时与所述第一叶片组件之间形成的扇形空间最大；
所述第二叶片抵在所述第二限位件上时与所述第一叶片组件之间形成的扇形空间最小。
进一步的，所述第一限位件和所述第二限位件朝向所述第二叶片的一侧均固定设有缓冲装置。
进一步的，所述第一叶片组件包括第一叶片和包裹于所述第一叶片上的至少一层基层。
进一步的，所述第一轮廓线分别与所述第二轮廓线和所述第三轮廓线相平滑过渡连接。
进一步的，所述基层与所述第一叶片之间设置有加热片。
进一步的，所述第一叶片内部设置有至少一个加强筋。
进一步的，所述第一叶片与所述第二叶片上均设置有避雷件。
本实用新型的有益效果为：
该装置包括第一叶片组件、转轴、与第一叶片组件通过转轴相转动连接的第二叶片组件，第一叶片组件的截面轮廓线包括弧心方向朝向第一叶片组件外部的第二轮廓线和弧心方向朝向第一叶片组件内部的第一轮廓线与第三轮廓线，第二叶片组件包括第二叶片和固定于第一叶片组件上的限位杆，第二叶片与转轴相转动连接，且第二叶片上设置有至少一个通孔，限位杆的自由端穿过通孔，且设置有第一限位件和第二限位件，第一限位件和第二限位件位于第二叶片的两侧，第二叶片在第一限位件、第二限位件和转轴形成的扇形区域内转动，缓解了现有技术中逆风向阻力大导致风能利用率小的技术问题。
当风力在第一轮廓线和第三轮廓线被分开后，一股气流沿着第三轮廓线流过第一叶片，另一股气流沿着第一轮廓线流向第二轮廓线，由于第二轮廓线的弧心方向朝向第一叶片组件的外部，气流在流经时会发生明显的减速，使第二轮廓线一侧的风压小于第三轮廓线一侧的风压。
当气流从第一叶片组件的第一轮廓线和第三轮廓线相接触的位置吹来，第一轮廓线与第三轮廓线为受力面，经过第一轮廓线流向第二轮廓线的气流吹动第二叶片沿限位杆转动至抵在第二限位件上，气流从第二叶片背离第二限位件的一侧流过，第二叶片在气流的作用下使第二叶片向第一叶片组件收合，扇形空间的角度变小，使第二叶片正对于风向的投影面积变小，降低了正风区域风能的损耗，当气流从反方向吹来时，第二叶片在气流的作用下远离第一叶片组件至抵在第一限位件上，使第一叶片组件和第二叶片的组合的逆对于风向的投影面积变大，增加了风能的利用率，降低了逆风区域风能的损耗，两者结合，整体显著提高了风能的利用率。
本实用新型还提供了一种风力发电装置，包括上述技术方案中的风力发电叶片组件，还包括传动架；
所述传动架上固定若干所述风力发电叶片组件。
本实用新型提供的风力发电装置的技术优势与上述风力发电叶片组件的技术优势相同，此处不再赘述。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的风力发电叶片组件的立体结构示意图；
图2为图1所示的风力发电叶片组件的主视图；
图3为图1所示的风力发电叶片组件的第二叶片抵在第一限位件时的示意图；
图4为图1所示的风力发电叶片组件的第二叶片抵在第二限位件时的示意图；
图5为图1所示的风力发电叶片组件的第一叶片与基层的俯视图；
图6为本实用新型实施例2提供的风力发电装置的一种安装方式示意图；
图7为本实用新型实施例2提供的风力发电装置的另一种安装方式示意图。
图标：1-第一叶片组件；2-转轴；3-第二叶片组件；4-传动架；11-第一轮廓线；12-第二轮廓线；13-第三轮廓线；14-第一叶片；15-基层；31-第二叶片；32-限位杆；33-第一限位件；34-第二限位件。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1至图5所示，本实用新型实施例1提供的一种风力发电叶片组件，包括第一叶片组件1、转轴2、与第一叶片组件1通过转轴2相转动连接的第二叶片组件3；
第一叶片组件1的截面轮廓线包括依次连接的第一轮廓线11、第二轮廓线12和第三轮廓线13；
第一轮廓线11的弧心方向朝向第一叶片组件1的内部；
第二轮廓线12的弧心方向朝向第一叶片组件1的外部；
第三轮廓线13的弧心方向朝向第一叶片组件1的内部；
转轴2设置于第一叶片组件1上的第一轮廓线11与第二轮廓线12的连接处；
第二叶片组件3包括第二叶片31和固定于第一叶片组件1上的限位杆32；
第二叶片31与转轴2相转动连接，且第二叶片31上设置有至少一个通孔；
限位杆32的自由端穿过通孔，且设置有第一限位件33和第二限位件34；
第一限位件33和第二限位件34位于第二叶片31的两侧；
第二叶片31抵在第一限位件33上时与第一叶片组件1之间形成的扇形空间最大；
第二叶片31抵在第二限位件34上时与第一叶片组件1之间形成的扇形空间最小。
该装置包括第一叶片组件1、转轴2、与第一叶片组件1通过转轴2相转动连接的第二叶片组件3，第一叶片组件1的截面轮廓线包括弧心方向朝向第一叶片组件1外部的第二轮廓线12和弧心方向朝向第一叶片组件1内部的第一轮廓线11与第三轮廓线13，第二叶片组件3包括第二叶片31和固定于第一叶片组件1上的限位杆32，第二叶片31与转轴2相转动连接，且第二叶片31上设置有至少一个通孔，限位杆32的自由端穿过通孔，且设置有第一限位件33和第二限位件34，第一限位件33和第二限位件34位于第二叶片31的两侧，第二叶片31在第一限位件33、第二限位件34和转轴2形成的扇形区域内转动，缓解了现有技术中逆风向阻力大导致风能利用率小的技术问题。
当风力在第一轮廓线11和第三轮廓线13被分开后，一股气流沿着第三轮廓线13流过第一叶片14，另一股气流沿着第一轮廓线11流向第二轮廓线12，由于第二轮廓线12的弧心方向朝向第一叶片组件1的外部，气流在流经时会发生明显的减速，使第二轮廓线12一侧的风压小于第三轮廓线13一侧的风压。
当气流从第一叶片组件1的第一轮廓线11和第三轮廓线13相接触的位置吹来，第一轮廓线11与第三轮廓线13为受力面，经过第一轮廓线11流向第二轮廓线12的气流吹动第二叶片31沿限位杆32转动至抵在第二限位件34上，气流从第二叶片31背离第二限位件34的一侧流过，第二叶片31在气流的作用下使第二叶片31向第一叶片组件1收合，扇形空间的角度变小，使第二叶片31正对于风向的投影面积变小，降低了正风区域风能的损耗，当气流从反方向吹来时，第二叶片31在气流的作用下远离第一叶片组件1至抵在第一限位件33上，使第一叶片组件1和第二叶片31的组合的逆对于风向的投影面积变大，增加了风能的利用率，降低了逆风区域风能的损耗，两者结合，整体显著提高了风能的利用率。
同时，设置第二限位件34以避免第二叶片31和第一叶片14相互贴合而难以展开，使该结构能够在微风时也可以更好的利用风能，适应性强。
本实用新型提供的风力发电叶片组件还具有结构简单，安装保养简便，安装条件限制少，安装初期成本低廉等优点，对大力发展风电机组具有积极意义。
请继续参照图1至图4，其中，第一限位件33和第二限位件34朝向第二叶片31的一侧均固定设有缓冲装置。
进一步的，缓冲装置的轴向横截面积大于通孔的横截面积。
进一步的，第一限位件33和第二限位件34与限位杆32之间为可拆卸连接，且能够固定在限位杆32的不同位置。
在该实施例中，当气流正向吹来时，第二叶片31受到气流绕转轴2转动向第一叶片14贴合抵在第二限位件34上，当气流反向吹来时，第二叶片31受到气流绕转轴2向背离第一叶片14方向转动抵在第一限位件33上，气流方向的不断改变，会使第二叶片31频繁与第一限位件33和第二限位件34发生碰撞，为了减轻因碰撞带来的损坏，在第一限位件33和第二限位件34朝向第二叶片31的一侧设置有缓冲装置，可采用橡胶、弹簧等材料，吸收碰撞带来的冲击力，增加第二叶片31的使用寿命。
请继续参照图5，其中，第一叶片组件1包括第一叶片14和包裹于第一叶片14上的至少一层基层15。
在该实施例中，基层15可设为不同种类的材料以达到不同的性能，优选的，该装置设置于寒冷区域或遭遇冷空气时，该装置会出现结冰，增加了叶片的重量，进而影响风力发电的效率，将基层15设置为加热片，加热片与电源相连接，在第一叶片14的外部设置有传感器，通过传感器监测外界的温度，将信号通过控制器传递给电源，电源为加热片供能，对第一叶片14进行温度平衡或解冻去冰，保证风力发电的正常运转。
请继续参照图3至图5，其中，第一轮廓线11分别与第二轮廓线12和第三轮廓线13相平滑过渡连接。
在该实施例中，平滑过渡连接保证气流的通畅平顺，减少气流在连接处产生摩擦，使气流快速通过推动第一叶片14转动。
其中，第一叶片14内部设置有至少一个加强筋。
在该实施例中，为了使叶片更加轻量化，第一叶片14采用中空结构，同时为了兼顾高强度，在第一叶片14内部设置有至少一个加强筋。
其中，第一叶片14与第二叶片31上均设置有避雷件。
在该实施例中，风力发电装置大多安装于空旷的野处，且高度较高，在雷雨天气非常容易遭受雷击，但是由于第一叶片14和第二叶片31本身并不具有抵抗雷电的强度，因此在第一叶片14和第二叶片31上均设置有避雷件，将电击导向大地。
实施例2
如图6和图7所示，本实用新型实施例2提供了一种风力发电装置，包括实施例1所提供的风力发电叶片组件，还包括传动架4；
传动架4上固定若干风力发电叶片组件。
本实用新型提供的风力发电装置的技术优势与上述风力发电叶片组件的技术优势相同，此处不再赘述。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种风力发电叶片组件，其特征在于，包括第一叶片组件、转轴、与所述第一叶片组件通过所述转轴相转动连接的第二叶片组件；
所述第一叶片组件的截面轮廓线包括依次连接的第一轮廓线、第二轮廓线和第三轮廓线；
所述第一轮廓线的弧心方向朝向所述第一叶片组件的内部；
所述第二轮廓线的弧心方向朝向所述第一叶片组件的外部；
所述第三轮廓线的弧心方向朝向所述第一叶片组件的内部；
所述转轴设置于所述第一叶片组件上的所述第一轮廓线与所述第二轮廓线的连接处；
所述第二叶片组件包括第二叶片和固定于所述第一叶片组件上的限位杆；
所述第二叶片与所述转轴相转动连接，且所述第二叶片上设置有至少一个通孔；
所述限位杆的自由端穿过所述通孔，且设置有第一限位件和第二限位件；
所述第一限位件和所述第二限位件位于所述第二叶片的两侧；
所述第二叶片抵在所述第一限位件上时与所述第一叶片组件之间形成的扇形空间最大；
所述第二叶片抵在所述第二限位件上时与所述第一叶片组件之间形成的扇形空间最小。
2.根据权利要求1所述的风力发电叶片组件，其特征在于，所述第一限位件和所述第二限位件朝向所述第二叶片的一侧均固定设有缓冲装置。
3.根据权利要求2所述的风力发电叶片组件，其特征在于，所述第一叶片组件包括第一叶片和包裹于所述第一叶片上的至少一层基层。
4.根据权利要求3所述的风力发电叶片组件，其特征在于，所述第一轮廓线分别与所述第二轮廓线和所述第三轮廓线相平滑过渡连接。
5.根据权利要求3所述的风力发电叶片组件，其特征在于，所述基层与所述第一叶片之间设置有加热片。
6.根据权利要求3所述的风力发电叶片组件，其特征在于，所述第一叶片内部设置有至少一个加强筋。
7.根据权利要求3所述的风力发电叶片组件，其特征在于，所述第一叶片与所述第二叶片上均设置有避雷件。
8.一种风力发电装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的风力发电叶片组件，还包括传动架；
所述传动架上固定若干所述风力发电叶片组件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821343029.XU CN208669515U (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 风力发电叶片组件及风力发电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821343029.XU CN208669515U (zh) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 风力发电叶片组件及风力发电装置 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN208669515U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108953054A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-07 | 黎余欢 | 风力发电叶片组件及风力发电装置 |
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2018
- 2018-08-20 CN CN201821343029.XU patent/CN208669515U/zh active Active
Cited By (1)
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| CN108953054A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-07 | 黎余欢 | 风力发电叶片组件及风力发电装置 |
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