帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)方面的研宄大多集中在水平軸機(jī)型上，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)理論已趨成熟，而垂直軸風(fēng)力機(jī)技術(shù)研發(fā)水平相對滯后，理論正在研宄中，還不成熟，人們普遍認(rèn)為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用率低于水平軸的，但是垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)與水平軸的相比有特殊的優(yōu)點(diǎn):無需對風(fēng)裝置能適應(yīng)四面來風(fēng)；葉片承受風(fēng)壓小，可以做輕葉片；發(fā)電機(jī)可以置于低空，減輕塔桿重量等。研宄垂直軸風(fēng)機(jī)起動(dòng)技術(shù)也是當(dāng)前的熱門課題。
[0003]垂直軸風(fēng)力機(jī)從達(dá)里厄?qū)嵱眯滦蜕π腿~片以來，一直未能廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要原因是難以自起動(dòng)，現(xiàn)有的解決垂直軸風(fēng)力機(jī)起動(dòng)困難的方法是增加阻力葉片實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型公開了帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，本實(shí)用新型是針對垂直軸風(fēng)力機(jī)的缺點(diǎn)，以克服垂直軸風(fēng)力機(jī)難以起動(dòng)的技術(shù)問題，并具有方便利用高空風(fēng)能，占地面積小，分層后葉片小容易制造和便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體方案如下:
[0006]帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，包括中間回轉(zhuǎn)軸、支承平臺及至少兩層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置，所述中間回轉(zhuǎn)軸固定在支承平臺上，所述葉片裝置包括多個(gè)葉片，每個(gè)葉片均與中間回轉(zhuǎn)軸相連，上、下相鄰兩層葉片裝置中的葉片位置錯(cuò)開布置。
[0007]所述葉片均與中間回轉(zhuǎn)軸之間通過桁架連接。
[0008]所述葉片為H型葉片。
[0009]所述中間回轉(zhuǎn)軸將各層葉片連在一起，共用一個(gè)發(fā)電機(jī)。
[0010]所述每一層葉片裝置中的葉片均勻分布。
[0011]所述各層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置中的葉片在水平面上的投影是等分的。
[0012]葉片與中心回轉(zhuǎn)軸之間通過桁架連接，在確保結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上可以采用輪臂結(jié)構(gòu)。
[0013]本實(shí)用新型采用兩個(gè)或多個(gè)風(fēng)力機(jī)分層疊裝在一起，風(fēng)力機(jī)上、下相鄰的兩層葉片錯(cuò)開位置布置，本實(shí)用新型采用H型葉片，效率更高。本實(shí)用新型是葉片分層疊加，通過中間回轉(zhuǎn)軸把各層葉片連在一起，發(fā)電機(jī)共用。在每一層上葉片均勻分布，各層中的葉片在水平面上的投影是等分的，見圖2俯視圖。
[0014]從豎直截面上看，本實(shí)用新型的相鄰不同層的風(fēng)力機(jī)葉片由于布置上的錯(cuò)位，在風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周過程中，相當(dāng)于葉片變稠，實(shí)度變大。垂直軸風(fēng)力機(jī)與水平軸風(fēng)力機(jī)不同的是，水平軸的葉片在一周的旋轉(zhuǎn)中角度不變，而垂直軸固定漿距的葉片在一周的旋轉(zhuǎn)過程中葉片攻角在變化，風(fēng)力機(jī)在一周中葉片的位置不同，接收風(fēng)能的能力就不同，為了克服這個(gè)問題，很多專家學(xué)者研宄設(shè)計(jì)葉片的不同形狀，葉片由于形狀的不規(guī)則，致使生產(chǎn)制造困難，盡管如此，垂直軸風(fēng)力機(jī)的起動(dòng)一直是個(gè)未得到很好解決的問題。
[0015]本實(shí)用新型的核心是風(fēng)力機(jī)分層和上、下相鄰的兩層風(fēng)力機(jī)的葉片錯(cuò)開位置布置。一周內(nèi)風(fēng)輪所受風(fēng)的合力均勻，沒有旋轉(zhuǎn)死點(diǎn)，并且可以運(yùn)用易于生產(chǎn)制造的H-型風(fēng)力機(jī)葉片。并可實(shí)現(xiàn)低風(fēng)速起動(dòng)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:
[0017]本實(shí)用新型采用風(fēng)力機(jī)分層和葉片錯(cuò)位布置的結(jié)構(gòu)，具體具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)采用分層和葉片錯(cuò)位結(jié)構(gòu)利于起動(dòng)，起動(dòng)風(fēng)速降低。
[0019](2)分層后的葉片由于尺寸減小，還能克服現(xiàn)有大型風(fēng)電機(jī)組葉片太大制造困難、成本高、難運(yùn)輸?shù)娜秉c(diǎn)。
[0020](3)應(yīng)用H-型風(fēng)力機(jī)葉片，形狀簡潔，容易生產(chǎn)。
[0021](4)本實(shí)用新型的垂直軸風(fēng)力機(jī)由于分層的疊裝，不用增大葉片就可以利用高空的風(fēng)能。
[0022](5)由于受地面影響，高空風(fēng)與低空風(fēng)風(fēng)速不同，在一定范圍內(nèi)，離地面越高風(fēng)速越大，為了減輕葉片重量同時(shí)又保證強(qiáng)度和剛度等要求，不同層用不同強(qiáng)度的葉片，上層葉片做結(jié)實(shí)，下層葉片根據(jù)計(jì)算結(jié)果強(qiáng)度和剛度略低，實(shí)現(xiàn)低造價(jià)，經(jīng)濟(jì)性好。
[0023]在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，H型葉片為不變截面，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)性好，簡潔高效。
【附圖說明】
[0024]圖1本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2本實(shí)用新型的葉片俯視結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖中，1、上葉片，2、下葉片，3、中間回轉(zhuǎn)軸，4、支承平臺。
【具體實(shí)施方式】
:
[0027]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0028]如圖1-2所示，帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，包括中間回轉(zhuǎn)軸3、支承平臺4及至少兩層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置，中間回轉(zhuǎn)軸固定在支承平臺上，葉片裝置包括多個(gè)葉片，每個(gè)葉片均與中間回轉(zhuǎn)軸相連，上、下相鄰兩層葉片裝置中的葉片位置錯(cuò)開布置。
[0029]如圖1所示，帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)包括兩層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置，為上葉片I及下葉片2。
[0030]葉片均與中間回轉(zhuǎn)軸3之間通過桁架連接。葉片為H型葉片。中間回轉(zhuǎn)軸3將各層葉片連在一起，共用一個(gè)發(fā)電機(jī)。每一層葉片裝置中的葉片均勻分布。各層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置中的葉片在水平面上的投影是等分的。
[0031]葉片與中心回轉(zhuǎn)軸3之間通過桁架連接，在確保結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上可以采用輪臂結(jié)構(gòu)。
[0032]本實(shí)用新型采用兩個(gè)或多個(gè)風(fēng)力機(jī)分層疊裝在一起，風(fēng)力機(jī)上、下相鄰的兩層葉片錯(cuò)開位置布置，本實(shí)用新型采用H型葉片，效率更高。本實(shí)用新型是葉片分層疊加，通過中間回轉(zhuǎn)軸把各層葉片連在一起，發(fā)電機(jī)共用。在每一層上葉片均勻分布，各層中的葉片在水平面上的投影是等分的，見圖2俯視圖。
[0033]從豎直截面上看，本實(shí)用新型的相鄰不同層的風(fēng)力機(jī)葉片由于布置上的錯(cuò)位，在風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周過程中，相當(dāng)于葉片變稠，實(shí)度變大。垂直軸風(fēng)力機(jī)與水平軸風(fēng)力機(jī)不同的是，水平軸的葉片在一周的旋轉(zhuǎn)中角度不變，而垂直軸固定漿距的葉片在一周的旋轉(zhuǎn)過程中葉片攻角在變化，風(fēng)力機(jī)在一周中葉片的位置不同，接收風(fēng)能的能力就不同，為了克服這個(gè)問題，很多專家學(xué)者研宄設(shè)計(jì)葉片的不同形狀，葉片由于形狀的不規(guī)則，致使生產(chǎn)制造困難，盡管如此，垂直軸風(fēng)力機(jī)的起動(dòng)一直是個(gè)未得到很好解決的問題。
[0034]本實(shí)用新型的核心是風(fēng)力機(jī)分層和上、下相鄰的兩層風(fēng)力機(jī)的葉片錯(cuò)開位置布置。一周內(nèi)風(fēng)輪所受風(fēng)的合力均勻，沒有旋轉(zhuǎn)死點(diǎn)，并且可以運(yùn)用易于生產(chǎn)制造的H-型風(fēng)力機(jī)葉片。并可實(shí)現(xiàn)低風(fēng)速起動(dòng)。
[0035]上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征是，包括中間回轉(zhuǎn)軸、支承平臺及至少兩層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置，所述中間回轉(zhuǎn)軸固定在支承平臺上，所述葉片裝置包括多個(gè)葉片，每個(gè)葉片均與中間回轉(zhuǎn)軸相連，上、下相鄰兩層葉片裝置中的葉片位置錯(cuò)開布置。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征是，所述葉片均與中間回轉(zhuǎn)軸之間通過桁架連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征是，所述葉片為H型葉片。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征是，所述中間回轉(zhuǎn)軸將各層葉片連在一起，共用一個(gè)發(fā)電機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征是，每一層葉片裝置中的葉片均勻分布。
6.如權(quán)利要求1所述的帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征是，各層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置中的葉片在水平面上的投影是等分的。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了帶有分層錯(cuò)位組合式葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)，包括中間回轉(zhuǎn)軸、支承平臺及至少兩層結(jié)構(gòu)相同的葉片裝置，所述中間回轉(zhuǎn)軸固定在支承平臺上，所述葉片裝置包括多個(gè)葉片，每個(gè)葉片均與中間回轉(zhuǎn)軸相連，上、下相鄰兩層葉片裝置中的葉片位置錯(cuò)開布置。本實(shí)用新型采用分層和葉片錯(cuò)位結(jié)構(gòu)利于起動(dòng)，起動(dòng)風(fēng)速降低。
【IPC分類】F03D3-06, F03D11-00
【公開號】CN204327398
【申請?zhí)枴緾N201420796832
【發(fā)明人】劉淑琴, 邊忠國, 錢寶錕
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月15日