專利名稱：風力發電機的風葉機構的制作方法
技術領域：
本發明屬于風力發電機領域，特別是一種適用于風力發電機的風葉機構。
背景技術：
現有風力發電機根據葉片形式的不同，主要分為以下兩類水平軸型因結構簡單， 利用比較廣泛，是目前風力發電的主要形式；另一種垂直軸型無需風向調整轉向機構，效率 高于水平軸風力發電機，無噪音和轉向機構，維護簡單，應用越來越多。水平軸風力發電機 的風葉，一般需要正對風向受風，在正對風向時，風力對風葉的推力是斜向推力，加上風葉 之間的空隙，白白放棄了部分風能，利用效率較低，不能像船帆一樣在有效范圍內對風力百 分百的利用；而大型風葉遭遇強風時，轉速太快，可能會產生喘震，需要一套完善的剎車系 統，對風葉的平衡度要求較高；另外風葉和發電機組安置于高塔或支架的頂端，其技術要求 高、安裝難度大，使得制造、安裝及維修的難度較高，制造運營成本高。如何最大限度的利用 風力，對風力的利用率是風力發電的關鍵，由于是受風，轉速不需要很高，重要的是有大扭 矩、高輸出功率。
發明內容
本發明的目的在于解決上述不足，而提供一種風帆式的，具有結構簡單、受風效果 好，風能利用率高等優點的風力發電機風葉機構。本發明是采用如下技術方案來實現上述目的本發明風力發電機的風葉機構，設置在垂直軸風力發電機上部，其特征在于所 述風葉機構主要由固定支架、中心軸、中心支柱、與固定支架軸接的若干個固定葉板和活動 葉板構成；固定支架為等圓周放射狀結構，設置有上下兩個或兩個以上，固定支架軸設置在 每個固定支架的放射端，固定葉板設置在中心軸與固定支架軸之間，活動葉板以固定支架 軸為活動軸；活動葉板與固定葉板連接處相貼合。所述固定葉板和活動葉板為六個。所述固定葉板與固定支架的放射部分相對應，為弧形板或平面板，由剛性板或軟 性材料構成。所述活動葉板為弧形板，弧形板外側端設有向外彎曲的導風邊；該活動葉板的長 度大于固定支架放射端之間的單個等圓周長。所述活動葉板上還可設置有閉鎖裝置，該裝置由測風儀、人工開關、觸控開關、自 鎖繼電器、電磁線圈、葉板閉鎖鉤組成。所述活動葉板的兩側邊之間可以設置有連索；上下兩邊可以設置加強受風的包 邊。本發明采用以上技術方案所能達到的有益效果是本發明風葉機構設計為迎風張開的帆，利用風力正向推力產生大扭矩高效率的風 力發電裝置，迎風面正轉方向的葉板受風力推動張開，如船帆般承受正面風力，在正轉方向葉板范圍內的風力可百分百的利用；逆轉方向的葉板閉合，使風對逆轉方向的作用力減到 最小，由于風葉是圍繞垂直中心軸旋轉，無論是哪個方向的風力都可自動張開迎風面正轉 的葉板，使得本裝置對任何方向的風力都可利用，而不需要風向調整裝置，風能利用率高。
附圖1為本發明的平面結構示意圖；圖2為本發明的立體結構示意3為本發明實施方式結構意圖；圖4為本發明另一實施方式的結構示意圖。附圖標記說明1、固定支架 2、中心軸、3固定支架軸 4、固定葉板 5、活動葉 板6、導風邊7、連索8、包邊。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。如圖1、圖2所示，本發明風力發電機的風葉機構，主要由固定支架1、中心軸2、中 心支柱、與固定支架軸3軸接的六個固定葉板4和活動葉板5構成，固定支架1為等圓周放 射狀的弧型桿構成，設置有上下兩個，固定支架軸3設置在每個固定支架1的每個放射端， 固定葉板4設置在中心軸2與固定支架軸3之間，活動葉板5以固定支架軸3為活動軸。活 動葉板5為圓弧形，外側端設有向外彎曲的導風邊6;活動葉板5內側稍伸出，與固定葉板 4連接處相貼合；該活動葉板5的長度大于固定支架1放射端之間的單個等圓周長。與固 定支架1的弧形放射部分相匹配，固定葉板4為弧形板，由剛性板或軟性材料構成，固定葉 板4以中心支柱為圓心向外伸展，固定在支架上。活動葉板5安裝在固定支架1外側放射 端軸上，使活動葉板5能在支架上靈活轉動；該活動葉板5的長度大于固定支架1之間的單 個等圓周長，這樣活動葉板5的外端要能蓋住相鄰的一個活動葉板5軸端，使活動葉板在逆 風的時候能與相鄰的活動葉板閉合，卸除逆向風壓。活動葉板5靠內端延長留有止動位，使 得在迎風面張開時有足夠的支撐力承受正面的風力，而不會被風吹反，同時也和固定葉板4 貼合，減少風力的泄漏。如圖3所示，另外在每個活動葉板5的橫向兩側邊之間可以設置 有連索7，以加強結構上受風的強度，并防止板面逆轉；活動葉板5弧形板的上下兩邊也可 以設置加強受風的包邊8，以增強受風能力和整體強度。所述活動葉板5外端向外彎曲張開的導風邊6，可以使活動葉板轉到迎風面的時 候，在風力的作用下迅速張開葉板，得以最大限度的利用風力，在風力的作用下，迎風的方 向張開，如船帆般承受風的壓力。在逆轉方向的活動葉板5是閉合的，卸去反向的風力；在 葉板依次的張開閉合中帶動中心軸轉動，即可把風的壓力轉換成機械能帶動發電機發電。葉板數選六塊為最佳實施方案，因小于六塊會因為角度的關系存在風能利用的空 白點，即前一塊板已處于卸風的位置，而后一塊板還沒張開，這樣就會降低風能的利用率； 而多于六塊會增加裝置的重量，又增加制造成本，而且葉板張開的長度，沒有六塊葉板的長 度長，根據力學原理，力臂越長，同樣力度的時候，端點的受力越大，同樣的葉板面積，葉板 長度的增加要比葉板寬度的增加輸出功率要大。當活動葉板處于圖3位置時，向外張開的導風邊6受風，帶動活動葉板5向外張開，由于活動葉板5外端比內端離中心軸的距離要大數倍，活動葉板5外端向外張開，內端 則與固定葉板4外端貼合，貼合處在阻止了風力泄漏的同時，也支承了活動葉板5的定位， 使活動葉板5正對風向，接受風能，產生向后的推力，帶動中心軸轉動；當葉板轉動至閉合 位置時，活動葉板5外端受風的壓力與相鄰活動葉板5的內端貼合，形成一個閉合的圓弧 面，減少逆轉方向的推力；受風的活動葉板張開，相對的活動葉板卸風關閉，這樣風葉不斷 循環，帶動中心軸及整套發電裝置旋轉。如圖4所示，所述固定葉板4還可以為平面板形，即固定支架1相應的每個支架也 為直桿，活動葉板5在迎風面展開時，當轉到與風力方向大于90度的時候，用直板型就會使 風力沿著板的外側卸掉，用圓弧形的結構則可受風；當活動葉板5轉到迎風面背對風向時， 圓弧形可卸去反轉方向的風壓。為防止超過定值的強風損壞葉板，可以在活動葉板5上安裝閉鎖裝置，閉鎖裝置 受風力測定儀和人工控制其開關的動作。該閉鎖裝置主要由測風儀、人工開關、觸控開關、 自鎖繼電器、電磁線圈、葉板閉鎖鉤組成，其工作原理是測風儀與人工開關并聯控制閉鎖電 源；在強風或需人為停機時，電源接通后，導通觸控開關，觸控開關安裝在固定葉板4外側， 前一塊活動葉板5閉合時碰觸到的位置。當前一塊活動葉板5轉到逆風位時，受風壓貼合 在后一塊固定葉板外側時，碰觸開關導通，自鎖繼電器閉合，電磁線圈導電，帶動安裝于本 固定葉板4外側的鎖鉤動作，鉤住前一塊活動葉板5的外側，使活動葉板5不能張開，就可 避免強風的破壞，在需要維修時可人工停機。所述活動葉板方向為順時針或逆時針，其弧度、長度等參數不限定，根據實際需要 決定；活動葉板的上下包邊也可以由加強筋代替；固定支架也可以設置上下多個組合。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對 本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解。依然可以對發明的具體實 施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其 均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求
一種風力發電機的風葉機構，設置在垂直軸風力發電機上部，其特征在于所述風葉機構主要由固定支架、中心軸、中心支柱、與固定支架軸接的若干個固定葉板和活動葉板構成；該固定支架為等圓周放射狀結構，設置有上下兩個或兩個以上，固定支架軸設置在每個固定支架的放射端，固定葉板設置在中心軸與固定支架軸之間，活動葉板以固定支架軸為活動軸；活動葉板與固定葉板連接處相貼合。
2.根據權利1所述風力發電機的風葉機構，其特征在于，所述固定葉板和活動葉板均 為六個。
3.根據權利1或2所述風力發電機的風葉機構，其特征在于，所述固定葉板與固定支架 的放射結構部分相對應為弧形板或平面板。
4.根據權利1或2所述風力發電機的風葉機構，其特征在于，所述活動葉板為弧形板， 弧形板外側端設有向外彎曲的導風邊；該活動葉板的長度大于固定支架放射端之間的單個 等圓周長。
5.根據權利1或2所述風力發電機的風葉機構，其特征在于，所述活動葉板上還設置有 閉鎖裝置，該裝置由測風儀、人工開關、觸控開關、自鎖繼電器、電磁線圈、葉板閉鎖鉤組成。
6.根據權利1或2所述風力發電機的風葉機構，其特征在于，所述活動葉板上下兩邊設 置加強受風的包邊。
7.根據權利1或2所述風力發電機的風葉機構，其特征在于，所述活動葉板的兩側邊之間設置有連索。
全文摘要
本發明公開了一種風力發電機的風葉機構，設置在垂直軸風力發電機上部，其特征在于所述風葉機構主要由固定支架、中心軸、中心支柱、與固定支架軸接的若干個固定葉板和活動葉板構成；該固定支架為等圓周放射狀結構，設置有上下兩個或兩個以上，固定支架軸設置在每個固定支架的放射端，固定葉板設置在中心軸與固定支架軸之間，活動葉板以固定支架軸為活動軸；活動葉板與固定葉板連接處相貼合。本發明風葉機構具有結構簡單、風能利用率高等優點。
文檔編號F03D3/06GK101907059SQ201010252059
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月12日 優先權日2010年8月12日
發明者呂偉雄 申請人:呂偉雄