專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)阻力型槳葉。
背景技術(shù)：
目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳葉設(shè)計(jì)成翼型、螺旋線型、彎曲板狀等形狀，槳葉在迎風(fēng)方向設(shè)立，氣流作用于葉面。由于葉面具有一定斜度而使氣流的作用力分解為正向的壓力和 側(cè)向的推力，該側(cè)向推力表現(xiàn)為槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)的推動(dòng)力，帶動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳葉結(jié)構(gòu) 直接關(guān)系到發(fā)電效率和成本，而現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉的風(fēng)阻大，風(fēng)能利用率低，難以提高 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，可以減小 風(fēng)阻，提高風(fēng)力發(fā)電效率。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，所述槳葉通過安裝桿固定在垂直軸 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪輪轂上；所述槳葉采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，其頂角為迎風(fēng)角，頂角方向與 葉輪槳葉的旋轉(zhuǎn)圓弧方向同向。所述槳葉的靠近葉輪旋轉(zhuǎn)中心的一側(cè)為內(nèi)側(cè)，與內(nèi)側(cè)相對(duì)的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的一側(cè) 為外側(cè)，所述槳葉從內(nèi)側(cè)往外側(cè)呈逐漸加厚的形狀。所述槳葉的與頂角相對(duì)的底面為不規(guī)則橢圓形，其長軸方向指向旋轉(zhuǎn)中心；并且， 在長軸方向上，靠近旋轉(zhuǎn)中心一端的弧線半徑小于遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心一端的弧線半徑。所述槳葉的上曲面的弧度大于下曲面的弧度，下曲面設(shè)計(jì)為向外凸出、平直或向 內(nèi)凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)。實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，該槳葉通過安裝桿固定在葉輪的輪轂上，可 應(yīng)用到垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)中。所述槳葉采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，頂角為迎風(fēng)角，并且槳葉從 距旋轉(zhuǎn)中心近端的內(nèi)側(cè)往外側(cè)呈逐漸加厚的形狀，具有整流罩的功效，可以減小風(fēng)阻，提高 風(fēng)力發(fā)電效率。

圖1是本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型提供的槳葉沿圖1所示的A-A方向的剖面圖；圖4是本實(shí)用新型提供的槳葉的不規(guī)則橢圓形底面的示意圖；圖5是本實(shí)用新型提供的槳葉的水平截面曲線的示意圖；圖6是本實(shí)用新型提供的槳葉的水平截面形狀隨著旋轉(zhuǎn)半徑大小變化的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。參見圖1，本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供的槳葉為阻力型槳葉，可應(yīng)用到垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，該風(fēng)力發(fā) 電機(jī)的葉輪包括槳葉1、安裝桿2和輪轂3。其中，槳葉1與安裝桿2的一端相連接，安裝 桿2的另一端固定在輪轂3上。如圖1所示，0點(diǎn)為葉輪的旋轉(zhuǎn)中心，R為葉輪槳葉的旋轉(zhuǎn)半徑，圖1虛線所示的圓 周為葉輪槳葉的旋轉(zhuǎn)圓弧。槳葉1采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，其頂角Al為迎風(fēng)角，頂角Al的 方向指向葉輪槳葉的旋轉(zhuǎn)圓弧方向。參見圖2，是本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖；具體的，圖1所示的槳葉1上的靠近葉輪旋轉(zhuǎn)中心0的一側(cè)為內(nèi)側(cè)(即圖2所示 的L4側(cè))，與內(nèi)側(cè)相對(duì)的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心0的一側(cè)為外側(cè)(即圖2所示的L3側(cè))，槳葉1從 內(nèi)側(cè)往外側(cè)呈逐漸加厚的形狀，以使迎風(fēng)的內(nèi)側(cè)一邊到背風(fēng)的另一邊具有與整流罩相同的 功效。該旋轉(zhuǎn)型整流罩槳葉1的上曲面Sl的弧度大于下曲面S2的弧度，下曲面S2可以 設(shè)計(jì)為向外凸出、平直或向內(nèi)凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)。槳葉1的與頂角Al相對(duì)的底面(即圖2中所示的曲線Li、L2所圍成的面)為不 規(guī)則橢圓形，其長軸方向指向旋轉(zhuǎn)中心。并且，在長軸方向上，靠近旋轉(zhuǎn)中心一端的弧線半 徑小于遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心一端的弧線半徑。進(jìn)一步的，如圖3所示，是本實(shí)用新型提供的槳葉沿圖1所示的A-A方向的剖面 圖。槳葉1沿A-A方向的剖面形狀同樣具有整流罩的流線形狀，以減小風(fēng)阻，提高發(fā)電效率。參見圖4，是本實(shí)用新型提供的槳葉的不規(guī)則橢圓形底面的示意圖。旋轉(zhuǎn)型整流罩槳葉的底面由圓形變化為不規(guī)則橢圓形，其短軸為C，長軸為D，長 軸方向指向葉輪槳葉的旋轉(zhuǎn)中心。優(yōu)選的，短軸C與長軸D之比在1 1. 1到1 4之間。并且，在不規(guī)則橢圓形底面上，近旋轉(zhuǎn)中心的一端小、遠(yuǎn)旋轉(zhuǎn)中心的一端大，SP如 圖4所示，在長軸方向上，靠近旋轉(zhuǎn)中心一端的弧線半徑r2小于遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心一端的弧線 半徑rl (即rl > r2)，這也進(jìn)一步反映了槳葉是從內(nèi)側(cè)往外側(cè)呈逐漸加厚的形狀，底面為槳 葉安裝受風(fēng)最大面。旋轉(zhuǎn)型整流罩槳葉1的上曲面Sl的弧度大于下曲面S2的弧度，如圖4所示，以底 面曲線Li、L2為來講，表現(xiàn)為Ll弧度> L2弧度。旋轉(zhuǎn)型整流罩槳葉1的下曲面S2可以設(shè)計(jì)為向外凸出、平直或向內(nèi)凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)， 如圖4(a)、(b)、(c)所示，表現(xiàn)為底面曲線L2為向外凸出的曲線、直線或向內(nèi)凹進(jìn)的曲線。參見圖5，是本實(shí)用新型提供的槳葉的水平截面曲線的示意圖。圖5所示的槳葉水平截面，是槳葉的沿頂角到底面長軸的水平截面。其中，L3是 距旋轉(zhuǎn)中心遠(yuǎn)端的水平截面邊緣曲線(同圖2所示的L3)，L4是距旋轉(zhuǎn)中心近端的水平截 面邊緣曲線(同圖2所示的L4)。其中，L3為向外凸出的曲線，弧度隨旋轉(zhuǎn)半徑而變；如圖 5(a)、(b)、(c)所示，曲線L4可以設(shè)計(jì)為向外凸出的曲線、直線或向內(nèi)凹進(jìn)的曲線。進(jìn)一步的，如圖5所示，D為槳葉的不規(guī)則橢圓底面的長軸直徑，H為槳葉的頂角到底面的長度，優(yōu)選的，H與D的長度比在1 1到1 3之間，或者H與D的長度比在1 1 到3 1之間，D的長度在0.1米到5米之間。需要說明的是，上述實(shí)施例僅以圖1所示的三槳葉結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪 為例進(jìn)行說明，本實(shí)用新型的葉輪還可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)半徑R的大小設(shè)計(jì)為四槳葉、五槳葉、六 槳葉等結(jié)構(gòu)，其中，葉輪所采用的槳葉數(shù)量隨著旋轉(zhuǎn)半徑R的增大而增多。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型提供的槳葉，其形狀還隨著葉輪旋轉(zhuǎn)半徑的大小而變化。如 圖6所示，是本實(shí)用新型提供的槳葉的水平截面形狀隨著旋轉(zhuǎn)半徑大小變化的示意圖。圖 6(a)為直線型整流罩槳葉，其旋轉(zhuǎn)半徑為Rl ；圖6(b)為旋轉(zhuǎn)型整流罩槳葉，其旋轉(zhuǎn)半徑為 R2 ；圖6(c)為旋轉(zhuǎn)型整流罩槳葉，其旋轉(zhuǎn)半徑為R3 ；其中，Rl > R2 > R3。本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，該槳葉通過安裝桿固定在葉輪的輪轂上，可 應(yīng)用到垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)中。所述槳葉采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，頂角為迎風(fēng)角，并且槳葉從 距旋轉(zhuǎn)中心近端的內(nèi)側(cè)往外側(cè)呈逐漸加厚的形狀，具有整流罩的功效，可以減小風(fēng)阻，提高 風(fēng)力發(fā)電效率。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤 飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述槳葉通過安裝桿固定在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪輪轂上；所述槳葉采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，其頂角為迎風(fēng)角，頂角方向與葉輪槳葉的旋轉(zhuǎn)圓弧方向同向。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述槳葉的靠近葉輪旋轉(zhuǎn)中心 的一側(cè)為內(nèi)側(cè)，與內(nèi)側(cè)相對(duì)的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的一側(cè)為外側(cè)，所述槳葉從內(nèi)側(cè)往外側(cè)呈逐漸 加厚的形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述槳葉的與頂角相對(duì)的底面 為不規(guī)則橢圓形，其長軸方向指向旋轉(zhuǎn)中心；并且，在長軸方向上，靠近旋轉(zhuǎn)中心一端的弧 線半徑小于遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心一端的弧線半徑。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述槳葉的上曲面的弧度大于 下曲面的弧度。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述槳葉的下曲面設(shè)計(jì)為向外 凸出、平直或向內(nèi)凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，在槳葉的沿頂角到底面長軸的 水平截面上，距旋轉(zhuǎn)中心遠(yuǎn)端的截面邊緣曲線為向外凸出的曲線。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，在槳葉的沿頂角到底面長軸的 水平截面上，距旋轉(zhuǎn)中心近端的截面邊緣曲線為向外凸出的曲線、直線或向內(nèi)凹進(jìn)的曲線。
8.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述槳葉的頂角到底面的長度， 與所述底面的長軸直徑的長度比在1 1到1 3之間，或者所述長度比在1 1到3 1 之間。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述底面長軸直徑的長度在0.1 米到5米之間。
10.如權(quán)利要求9所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，其特征在于，所述槳葉的不規(guī)則橢圓形底面 的短軸與長軸之比在1 1. 1到1 4之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，所述槳葉通過安裝桿固定在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪輪轂上；所述槳葉采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，其頂角為迎風(fēng)角，頂角方向與葉輪槳葉的旋轉(zhuǎn)圓弧方向同向。所述槳葉從距旋轉(zhuǎn)中心近端的內(nèi)側(cè)往外側(cè)呈逐漸加厚的形狀。本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，采用旋轉(zhuǎn)型整流罩結(jié)構(gòu)，可以減小風(fēng)阻，提高風(fēng)力發(fā)電效率。
文檔編號(hào)F03D3/06GK201593480SQ201020026409
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者伍建軍, 徐平 申請(qǐng)人:徐平;伍建軍