葉片轉動的立軸式風輪的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了葉片轉動的立軸式風輪，軸套（5）的中心安裝風輪軸（6），軸套（5）的兩端分別安裝輪盤（1），若干個葉片軸（3）對稱安裝在輪盤（1）上，葉片軸（3）上安裝葉片（2），葉片（2）繞葉片軸（3）轉動，葉片軸（3）位于距外側1/3葉片寬度處，對應于葉片軸（3）的止擋（4）安裝在輪盤（1）上，止擋（4）位于距內側2/3葉片寬度處，整體構成葉片旋轉的立軸式風輪。本實用新型的葉片的轉動機構簡單，無需額外動力，葉片一方面沿風輪軸轉動，葉片另一方面隨風向沿葉片軸轉動，大大提高風能的利用率，當風輪遭遇過大風速、轉速升高時，借助葉片所受的離心力自動增大阻力區葉片的迎風面積，抑制轉速過高，省卻專門的制動系統。
【專利說明】葉片轉動的立軸式風輪
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于風力發電的立軸式風輪，具體涉及一種葉片旋轉的立軸式風輪。
【背景技術】
[0002]目前，立軸式風輪普遍采用固定式葉片，當風輪沿圓周轉動時，由于葉片不能改變角度，使其處在動力區和阻力區時迎風面積相同，盡管通過采用弧形葉片可以增大動力、減小阻力，但動力仍有很大一部分被阻力所抵消，因而風能利用率很低。當風輪遭遇過大風速時，為了防止風輪轉速過高而損壞，須設置專門的制動系統。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于:提供一種葉片旋轉的立軸式風輪，克服現有立軸式風輪的固定葉片轉到阻力區時所受阻力較大的弊端，該風輪的葉片轉動到阻力區時自動轉動到與風向平行的位置，有效減小阻力，大大提高風能利用率，同時當風輪遭遇過大風速、轉速升高時，借助葉片所受的離心力自動增大阻力區葉片的迎風面積，抑制轉速過高。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:該立軸式風輪包括輪盤、葉片、葉片軸、止擋、軸套和風輪軸，軸套的中心安裝風輪軸，軸套的兩端分別安裝輪盤，若干個葉片軸對稱安裝在輪盤上，葉片軸上安裝葉片，葉片繞葉片軸轉動，葉片軸位于距外側1/3葉片寬度處，對應于葉片軸的止擋安裝在輪盤上，止擋位于距內側2/3葉片寬度處,整體構成葉片旋轉的立軸式風輪。
[0005]當葉片轉到動力區時，在風力、止擋和葉片軸的作用下葉片呈較大面積的迎風狀態，充分吸收風能；當葉片轉到阻力區時，葉片的另一面受風力作用開始轉動，一直轉到其平面與風向平行為止，阻力最小。
[0006]本實用新型的有益效果是:葉片的轉動機構簡單，無需額外動力，在風輪轉動過程中，葉片一方面沿風輪軸轉動，葉片另一方面隨風向沿葉片軸轉動，在葉片轉到動力區時充分吸收風能，轉到阻力區時有效地減小阻力，大大提高風能的利用率，當風輪遭遇過大風速、轉速升高時，借助葉片所受的離心力自動增大阻力區葉片的迎風面積，抑制轉速過高，餐卻專門的制動系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型結構示意圖。
[0008]圖2為圖1的A-A向剖視示意圖。
[0009]圖3是風輪在轉到任意角度時葉片的位置圖。
[0010]圖4是風輪在大風、高轉速時葉片的位置及受力情況圖。
[0011]圖中:1.輪盤，2.葉片，3.葉片軸，4.止擋，5.軸套，6.風輪軸。
【具體實施方式】
[0012]如圖1-2所示，該立軸式風輪包括輪盤1、葉片2、葉片軸3、止擋4、軸套5和風輪軸6，軸套5的中心安裝風輪軸6，軸套5的兩端分別安裝輪盤I，若干個葉片軸3對稱安裝在輪盤I上，葉片軸3上安裝葉片2，葉片2繞葉片軸3轉動，葉片軸3位于距外側1/3葉片寬度處，對應于葉片軸3的止擋4安裝在輪盤I上，止擋4位于距內側2/3葉片寬度處，整體構成葉片旋轉的立軸式風輪。
[0013]如圖3所示，風輪運行過程中，當葉片2轉動到動力區時，風力吹向葉片2的凹面并吹向止擋4停住，接受風力，葉片2所受風力通過葉片軸3和止擋4傳遞給風輪，驅使風輪繞逆時針方向轉動；當葉片2轉動到阻力區時，風力吹向葉片2的凸面，葉片離開止擋4，轉動到其平面與風向平行的位置，以減少阻力；隨著風輪的轉動，葉片2周而復始地由動力區到阻力區再到動力區的不斷交替，葉片也按此規律不斷地繞其軸線往復轉動(O — 90度角擺動)。
[0014]如圖4所示，當風輪因遭遇大風而轉速過高時，處在阻力區的葉片2因所受離心力F的作用會使其繞其葉片軸3朝逆時針方向轉動；轉速越高，葉片旋轉角度越大，迎風面積越大，所受阻力也越大，因此可以有效地抑制轉速的過量升高。
【權利要求】
1.葉片轉動的立軸式風輪，其特征是:該立軸式風輪包括輪盤(I)、葉片(2)、葉片軸(3 )、止擋(4)、軸套(5 )和風輪軸(6 )，軸套(5 )的中心安裝風輪軸(6 )，軸套(5 )的兩端分別安裝輪盤(1)，若干個葉片軸(3)對稱安裝在輪盤(I)上，葉片軸(3)上安裝葉片(2)，葉片(2)繞葉片軸(3)轉動，葉片軸(3)位于距外側1/3葉片寬度處，對應于葉片軸(3)的止擋(4)安裝在輪盤(I)上，止擋(4)位于距內側2/3葉片寬度處，整體構成葉片旋轉的立軸式風輪。
【文檔編號】F03D3/06GK203978713SQ201420270676
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】劉洪恩, 劉利宏 申請人:淮安信息職業技術學院