专利名称：一种风力发电风帆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电装置的风力发电用风帆，特别涉及一种用于立式风力发 电的竖直风力发电风帆。
背景技术：
风能是一种洁净的能源，在世界能源日趋紧张的今天，风能受到人们越来越多的 关注。风轮是风力发电机的重要部件，风轮的结构是否合理直接关系到风力发电机的运行 效率。目前，常见的风力发电机风轮是由三个或多个叶片组成的螺旋桨式的风轮，风轮和发 电机主体构成发电机机头，其以呈近似垂直的方式安装在风机塔柱上。由于这种结构的风 轮受风面积小，发电机的发电量受到一定制约。为增大受风面积，或使风轮扫掠面总是垂直 于主风向，或提高发电机性能和出于安全性方面的目的等，通常通过加长叶片，设置偏航系 统、液压系统、增速机、翼片、螺距调整机构、整流罩等方式实现，这些主要位于发电机旋转 的机头部分的装置直接造成发电机机头笨重，对于兆瓦级发电机，其重量达到数千吨，风机 叶片半径长达70 80m。这样对风机叶片加工的精度和材料要求都非常高，致使其成本高， 从而直接导致风力发电价高的不足，同时，由于叶片旋转半径大就会造成翼尖速超音速产 生激波和颤动，不但降低了效率，还发出极大噪声而造成噪声污染；另外，由于叶片长、塔身 高，容易出现叶片折断的故障，存在叶片飞出毁物、伤人的安全隐患。为此，本领域的技术人 员也进行过相应改进，并取得了一定效果。中国专利公告号CN201443470U，公告日期2010 年4月28日，发明创造名称“大风帆立旋式风力发电机风轮”，公开了一种立旋式风力发电 机的风轮，它由一个垂直设置的立轴和若干个垂直设置的风帆叶片构成，风帆叶片均布在 立轴上，在叶轮的外面有一个挡控风外壳，由挡控风外壳形成风流通道，风力推动叶片连续 带动立柱旋转，从而实现风力发电的目的。该技术方案虽然解决了现有机翼式风力发电机 制造难度高、最大发电量难以进一步提高的问题，但其本身由于设置了挡控风外壳，不但存 在结构复杂、制造成本高的不足，同时，由于叶片与立柱固定连接，在风流通道中的风帆受 风力推动的同时，其反侧的风帆也会受到部分风力作用而对立柱产生相反方向的推力，造 成风力浪费的不足。为此，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种风力资源利用充分，且结构简 单、制造方便、成本低的风力发电风帆。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。一种风力发电风帆，包括一与发电机输入端同轴连接的立柱和数个竖直设置的风 帆叶片，数个风帆叶片在风力作用下依次使立柱按同一方向连续转动，所述立柱上同轴固 定连接有接盘，接盘上连接有横梁，横梁与立柱垂直，横梁的数量与风帆叶片相适应，横梁 沿接盘圆周方向均布，横梁上固定连接有支撑柱；所述风帆叶片转动支撑在横梁上，风帆叶 片与横梁上的转动连接轴线位于横梁远端，在风帆叶片的受风面迎风时，其背面贴合在横梁的前侧面上；所述支撑柱和风帆叶片的下端均固定连接有万向脚轮，支撑柱和风帆叶片 分别通过万向脚轮支撑在刚性地面上。采用上述方案的一种风力发电风帆，其立柱作为动力输出轴与风力发电机的输入 端连接，并与风力发电机的输入端同轴线转动，其自身整体重量通过万向脚轮支撑在刚性 地面上。当风帆叶片随立柱及横梁旋转而其受风面处于迎风临界点时，风帆叶片的受风面 与风向夹角a为0°，风帆叶片的背面与横梁前侧面夹角β为0° ；风帆叶片在风力作用下 推动横梁及立柱及旋转而处于背风临界点时，风帆叶片的受风面与风向夹角a为180° ；当 风帆叶片位于迎风临界点时和背风临界点之间，风帆叶片的背面与横梁前侧面夹角β保 持为0°，推动横梁、接盘，从而带动立柱绕固定轴线转动，数个风帆叶片依次受风，持续推 动立柱旋转，实现风力发电目的。当风帆叶片转过背风临界点时，风帆叶片逐渐开始背面迎 风，风帆叶片受背风作用在随横梁公转的同时，绕其与横梁连接的转动轴线自转，风帆叶片 的受风面与风向夹角a在摩擦阻力作用逐渐增大至大于180°，当立柱及横梁的继续旋转 至设定角度时，风帆叶片在风力作用下克服摩擦阻力，其受风面与风向夹角a又会逐渐减 小至0° ；同时，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β从0°逐渐增大至大于90°，当立柱 及横梁的继续旋转至横梁垂直于风向时，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β逐渐减小 至90° ；随着立柱及横梁的继续旋转，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β从90°逐渐 减小，直到风帆叶片随立柱及横梁进入迎风临界点，此时，风帆叶片的受风面与风向夹角a 为0°，风帆叶片的背面与横梁前侧面夹角β为0°，即风帆叶片背面与横梁前侧面贴合， 至此，完成一个运动循环。由此可见，风帆叶片在处于背风状态时，仅仅只有横梁的侧面、风 帆叶片侧面和支撑柱受风而形成极小的风阻，对风帆叶片迎风面受风形成转动力矩影响极 小，从而最大限度的利用了风力。另外，在风向发生改变时，无需对本发明进行适应风向的 调整，因此，只是风帆叶片受风面所处的迎风或者背风的状态发生变化，其立柱及横梁在风 帆叶片的风力推动下，保持同一方向旋转，而不需设置风向调整装置，且结构简单、制造方 便、成本低。所述风帆叶片的数量为3 6个。由前述可知，在风帆叶片的受风面与风向夹角 为90°时，风帆叶片受风的有效面积最大，利用风力最充分，由于各风帆叶片依次受风，因 此，风帆叶片数量越多，利用风力越充分，风力利用率越高，但其结构就越复杂、故障率就越 高、制造成本越高；风帆叶片数量越少，风力利用率越低，当风帆叶片数量小于三个时，风力 发电风帆的立柱或者不能持续旋转，故合理设置风帆叶片数量既可使设备工作正常，又能 实现结构简单、制造方便、成本低的目的。优选的，所述接盘设有两个，两个接盘沿立柱高度方向分布；接盘沿径向突出有锥 柄，横梁近端设有与锥柄紧配合的锥孔，在接盘的锥柄和横梁之间固定连接有锁紧销；所述 横梁的数量与接盘相适应，风帆叶片同时与立柱上下部的横梁转动连接；所述支撑柱的上 下部分别与立柱上下部的横梁固定连接。在风帆叶片具有足够高度时，对风帆叶片有足够 的支撑强度，确保风帆叶片工作正常，适用于大型风力发电机。优选的，所述风帆叶片由第一帆板和第二帆板组成，第一帆板和第二帆板结构相 同，第一帆板设在横梁远端，第一帆板的面积小于第二帆板，第二帆板设在横梁近端，在风 帆叶片受风面迎风时，第一帆板与第二帆板的受风面位于同一平面内。风帆叶片可以由一 个或者多个帆板组成，以适用大、中、小型风力发电机，其具体组成数量应根据发电量要求、制作帆板的材料、风力条件等因素确定；通常情况下由两个帆板组成即可，面积大的第二帆 板风阻大，设在横梁近端，以确保使用安全。进一步优选的，所述第一帆板和第二帆板均呈板式结构，包括风帆框架、帆板，帆 板固定连接在风帆框架上；风帆框架包括设在两侧的风帆立柱和固定连接在风帆立柱之间 的风帆横梁，设在右侧的风帆立柱外周固定接有两个套管，两个套管分别与立柱上下端的 横梁位置相适应，套管上固定连接有U形叉，U形叉的两侧壁内端面之间的距离大于横梁高 度，U形叉的U形槽的上侧壁上设有与右侧风帆立柱间隙配合的通孔，U形叉的U形槽的上 侧壁上设有与套管的外周表面相适应的过孔；所述立柱上下端的横梁设有过孔，立柱上下 端的横梁的过孔同轴线，过孔与风帆立柱上的套管间隙配合，横梁的一部分位于U形叉的U 形槽内，横梁与U形叉之间还连接有轴承，风帆框架通过U形叉和轴承分别与立柱上下端的 横梁转动连接；所述第一帆板下端设有的万向脚轮至少两个，万向脚轮固定连接在风帆框 架下端，万向脚轮沿风帆框架宽度方向均勻分布，风帆框架两侧的风帆立柱分别与一个万 向脚轮连接，风帆框架下端风帆横梁的下方或者连接有一个万向脚轮。第一帆板和第二帆 板的重力分布均勻，其在使用中的变形量小，且自转运动可靠，从而延长使用寿命。进一步优选的，所述风帆框架还设有至少一个中间立柱，中间立柱分别与风帆框 架上的所有风帆横梁固定连接，中间立柱的下端与万向脚轮固定连接；所述风帆框架还设 有斜撑，斜撑固定连接在风帆框架的风帆横梁之间，斜撑与中间立柱和位于风帆框架中部 的风帆横梁形成米字形骨架。中间立柱用于加强第一帆板和第二帆板的强度和刚性，进一 步确保延长使用寿命；中间立柱的设置数量应根据发电量要求、制作帆板的材料、风力条件 以及风帆叶片的第一帆板和第二帆板宽度等因素确定。优选的，所述风帆立柱为锥形管状结构，套管为等壁厚的内外锥度管，横梁上设有 的过孔为与套管外锥面相适应的锥孔，U形叉设有的通孔为与风帆立柱相应部位的外锥面 相适应的锥孔。锥形管具有重量轻、中心低的优点；套管内锥通过风帆立柱外锥面形成紧密 连接，其连接牢固，防松作用效果好，进一步确保使用寿命长。优选的，所述轴承由上轴承和下轴承组成；上轴承设有轴承滚道，轴承滚道嵌在横 梁上端，轴承滚道设有数个钢球，钢球上部设有使各钢球保持设定距离的保持架，保持架的 上端面低于钢球顶面，钢球顶面支撑有钢垫板，钢垫板嵌在U形叉的U形上臂内侧；所述下 轴承设有下轴承滚道，下轴承滚道嵌在U形叉的U形下臂内侧，下轴承滚道内设有钢珠，钢 珠上部设有使各钢球保持设定距离的钢球保持架，钢球保持架的上端面低于钢珠顶面，钢 珠顶面支撑有垫板，垫板嵌在横梁下端。上轴承和下轴承的组合结构，即使在横梁远端产生 微量下弯时，横梁不与第一帆板或者第二帆板形成卡死现象，进一步确保第一帆板和第二 帆板可靠自转、且结构简单、制造方便、制造成本低。进一步优选的，所述万向脚轮包括承重钢球、上球座、下球座，上球座和下球座均 设有内球面，上球座和下球座的内球面同球心，上球座和下球座通过螺栓固定连接，上球座 的内球面是完整半球面，上球座的内球面半径大于承重钢球半径，上球座的内球面内均布 有数个小钢珠，上球座通过小钢珠与承重钢球同球心滚动连接；所述下球座的内球面是半 球面的一部分，下球座的高度小于承重钢球半径，下球座内球面的半径与承重钢球半径相 适应，下球座通过其内球面与承重钢球转动连接；所述上球座上部还固定连接有过渡盘，万 向脚轮通过过渡盘与支撑柱或者风帆叶片下端固定连接。万向脚轮承重能力强，转动自如，风帆运动阻力小，机械效率高，进一步确保风力利用充分。优选的，所述立柱顶端固定连接有避雷针。可有效防止风帆被雷击，进一步延长使 用寿命。本发明与现有技术相比的有益效果是，风力资源利用充分，且结构简单、制造方 便、成本低、使用寿命长。
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施 例范围之中。图1是本发明的结构示意轴测图；图2是本发明的第一实施例的结构示意主视图；图3是本发明图2的俯视图，其中一个风帆叶片的受风面与风向夹角a为90°，风 帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β为0°而处于正面受风状态，另两个风帆叶片的受风面 与风向夹角a呈0°，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β分别大于或者小于90°而处于 背风状态；图4是本发明图3中的风帆逆时针转过约30°后，其中一个风帆叶片的受风面与 风向夹角a为0°，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β为0°而处于迎风临界点；另一个 风帆叶片的受风面与风向夹角a为120°，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β为0°而 处于迎风状态；第三个风帆叶片与风向夹角a为0°，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β 大于90°而处于背风状态的状态示意图；图5是本发明图4中的风帆逆时针旋转约60°的角度时，其中一个风帆叶片的受 风面与风向夹角a约为60°，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β为0°而处于迎风状 态，另一个风帆叶片在风力作用下自转了一定角度，该风帆叶片的受风面与风向夹角a约 大于180°，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β小于90°而处于背风状态，第三个风帆 叶片与风向夹角a为0°，风帆叶片背面与横梁前侧面的夹角β小于90°而处于背风状态 的状态示意图；图6是本发明中的接盘结构示意轴测图；图7是本发明图3的C-C剖视图；图8是本发明中风帆叶片的风帆框架结构示意轴测图；图9是本发明图3中的A部放大图；图10是本发明图9中D-D剖视图；图11是本发明图3中的B部放大图；图12是本发明图11中E-E剖视图；图13是本发明的第二实施例的结构示意俯视图；图14是本发明的第三实施例的结构示意俯视图。
具体实施例方式实施例1 参见图1、图2、图3、图4、图5，一种风力发电风帆，包括一与发电机输 入端同轴连接的立柱1和三个竖直设置的风帆叶片，三个风帆叶片在风力作用下依次使立柱1按同一方向连续转动，所述立柱1上同轴固定连接有接盘3，接盘3上连接有横梁4，横 梁4与立柱1垂直，横梁4的数量与风帆叶片相适应，横梁4沿接盘3圆周方向均布，横梁 4上固定连接有支撑柱5 ；所述风帆叶片转动支撑在横梁4上，风帆叶片与横梁4上的转动 连接轴线位于横梁4远端，在风帆叶片的受风面迎风时，其背面贴合在横梁4的前侧面上； 所述支撑柱5和风帆叶片的下端均固定连接有万向脚轮6，支撑柱5和风帆叶片分别通过万 向脚轮6支撑在刚性地面上。参见图6、图7，所述接盘3设有两个，两个接盘3沿立柱1高度方向分布；接盘3 沿径向突出有锥柄31，横梁4近端设有与锥柄31紧配合的锥孔42，在接盘3的锥柄31和 横梁4之间固定连接有锁紧销43，接盘3的中部设有方形通孔32 ；所述立柱1由下段立柱 11、中段立柱12和上段立柱13组成，下段立柱11连接在下方的接盘3下端，中段立柱12 连接在两个接盘3之间，上段立柱13连接在上方的接盘3上端，下段立柱11、中段立柱12 和上段立柱13均设有与方形通孔32相适应的方头，下段立柱11、中段立柱12和上段立柱 13方头分别紧配在接盘3中部设有的方形通孔32中，从而确保接盘3与立柱1之间力矩传 递可靠；所述横梁4的数量与接盘3相适应，风帆叶片同时与立柱1上下部的横梁4转动连 接；所述支撑柱5的上下部分别与立柱1上下部的横梁4固定连接。参见图1、图2、图3、图4、、图5，所述风帆叶片由第一帆板2和第二帆板7组成， 第一帆板2和第二帆板7结构相同，第一帆板2设在横梁4远端，第一帆板2的面积小于第 二帆板7，第二帆板7设在横梁4近端，在风帆叶片受风面迎风时，第一帆板2与第二帆板7 的受风面位于同一平面内。参见图8、图9、图10，所述第一帆板2和第二帆板7均呈板式结构，包括风帆框架 21、帆板22，帆板22固定连接在风帆框架21上；风帆框架21包括设在两侧的风帆立柱211 和固定连接在风帆立柱211之间的风帆横梁212，设在右侧的风帆立柱211外周固定接有两 个套管213，两个套管213分别与立柱1上下端的横梁4位置相适应，套管213上由螺栓固 定连接有U形叉214，U形叉214的两侧壁内端面之间的距离大于横梁4高度，U形叉214 的U形槽的上侧壁上设有与右侧风帆立柱211间隙配合的通孔，U形叉214的U形槽的上 侧壁上设有与套管213的外周表面相适应的过孔；所述立柱1上下端的横梁4设有过孔41， 立柱1上下端的横梁4的过孔41同轴线，过孔41与风帆立柱211上的套管213间隙配合， 横梁4的一部分位于U形叉214的U形槽内，横梁4与U形叉214之间还连接有轴承，风帆 框架21通过U形叉214和轴承分别与立柱1上下端的横梁4转动连接；所述第一帆板2下 端设有的万向脚轮6至少两个，万向脚轮6固定连接在风帆框架21下端，万向脚轮6沿风 帆框架21宽度方向均勻分布，风帆框架21两侧的风帆立柱211分别与一个万向脚轮6连 接；所述风帆框架21左侧的风帆立柱211上设有弯曲段211a，，避免第一帆板2受风面迎 风时与第二帆板7的U形叉214右侧产生干涉，确保第一帆板2的有效面积最大；和第二 帆板7在受风面迎风时，风帆框架21左侧的风帆立柱211与支撑柱5沿轴线贴合良好，确 保第二帆板7具有足够的支撑强度。所述风帆框架21还设有一个中间立柱215，中间立柱 215分别与风帆框架21上的所有风帆横梁212固定连接，中间立柱215的下端与万向脚轮 6固定连接；所述风帆框架21还设有斜撑216，斜撑216固定连接在风帆框架21的风帆横 梁212之间，斜撑216与中间立柱215和位于风帆框架21中部的风帆横梁212形成米字形 骨架。所述风帆立柱211为锥形管状结构，套管213为等壁厚的内外锥度管，套管213的内锥孔与风帆立柱211相应部位的外锥面紧配合，在套管213和风帆立柱211之间横贯有固 定销23，在横梁4上设有的过孔41为与套管213外锥面相适应的锥孔，U形叉214设有的 通孔为与风帆立柱211相应部位锥面相适应的锥孔。所述轴承由上轴承81和下轴承82组 成；上轴承81设有轴承滚道811，轴承滚道811嵌在横梁4上端，轴承滚道811设有数个钢 球812，钢球812上部设有使各钢球812保持设定距离的保持架813，保持架813的上端面 低于钢球812顶面，钢球812顶面支撑有钢垫板814，钢垫板814嵌在U形叉214的U形上 臂内侧；所述下轴承82设有下轴承滚道821，下轴承滚道821嵌在U形叉214的U形下臂 内侧，下轴承滚道821内设有钢珠822，钢珠822上部设有使各钢球812保持设定距离的钢 球保持架823，钢球保持架823的上端面低于钢珠822顶面，钢珠822顶面支撑有垫板824， 垫板824嵌在横梁4下端。参见图11、图12，所述万向脚轮6包括承重钢球61、上球座62、下球座63，上球座 62和下球座63均设有内球面，上球座62和下球座63的内球面同球心，上球座62和下球座 63通过螺栓固定连接，上球座62的内球面是完整半球面，上球座62的内球面半径大于承重 钢球61半径，上球座62的内球面内均布有数个小钢珠64，上球座62通过小钢珠64与承重 钢球61同球心滚动连接；所述下球座63的内球面是半球面的一部分，下球座63的高度小 于承重钢球61半径，下球座63内球面的半径与承重钢球61半径相适应，下球座63通过其 内球面与承重钢球61转动连接；所述上球座62上部还连接有过渡盘65，上球座62上部呈 锥台状，过渡盘65设有与上球座62上部的锥台紧配的锥孔，在上球座62与过渡盘65的连 接部位设有锁固销66 ；万向脚轮6通过过渡盘65与支撑柱5或者风帆叶片的风帆框架21 下端固定连接。确保万向脚轮6连接可靠。参见图1、图2，所述立柱1的上段立柱13顶端固定连接有避雷针9。实施例2参见图13，所述风帆叶片数量为4个。本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。实施例3参见图14，所述风帆叶片数量为6个。本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。以上虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以 意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本发 明的范围和意图之内的。
权利要求
一种风力发电风帆，包括一与发电机输入端同轴连接的立柱(1)和数个竖直设置的风帆叶片，数个风帆叶片在风力作用下依次使立柱(1)按同一方向连续转动，其特征在于所述立柱(1)上同轴固定连接有接盘(3)，接盘(3)上连接有横梁(4)，横梁(4)与立柱(1)垂直，横梁(4)的数量与风帆叶片相适应，横梁(4)沿接盘(3)圆周方向均布，横梁(4)上固定连接有支撑柱(5)；所述风帆叶片转动支撑在横梁(4)上，风帆叶片与横梁(4)上的转动连接轴线位于横梁(4)远端，在风帆叶片的受风面迎风时，其背面贴合在横梁(4)的前侧面上；所述支撑柱(5)和风帆叶片的下端均固定连接有万向脚轮(6)，支撑柱(5)和风帆叶片分别通过万向脚轮(6)支撑在刚性地面上。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述风帆叶片数量为3 6个。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述接盘(3)设有两个，两 个接盘⑶沿立柱⑴高度方向分布；接盘⑶沿径向突出有锥柄(31)，横梁⑷近端设 有与锥柄(31)紧配合的锥孔(42)，在接盘(3)的锥柄(31)和横梁(4)之间固定连接有锁 紧销(43)；所述横梁(4)的数量与接盘(3)相适应，风帆叶片同时与立柱(1)上下部的横 梁(4)转动连接；所述支撑柱(5)的上下部分别与立柱(1)上下部的横梁(4)固定连接。
4.根据权利要求1 3中任意一项权利要求所述的一种风力发电风帆，其特征在于 所述风帆叶片由第一帆板(2)和第二帆板(7)组成，第一帆板(2)和第二帆板(7)结构相 同，第一帆板(2)设在横梁(4)远端，第一帆板(2)的面积小于第二帆板(7)，第二帆板(7) 设在横梁(4)近端，在风帆叶片受风面迎风时，第一帆板(2)与第二帆板(7)的受风面位于 同一平面内。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述第一帆板(2)和第二 帆板(7)均呈板式结构，包括风帆框架(21)、帆板(22)，帆板(22)固定连接在风帆框架 (21)上；风帆框架(21)包括设在两侧的风帆立柱(211)和固定连接在风帆立柱(211)之 间的风帆横梁(212)，设在右侧的风帆立柱(211)外周固定接有两个套管(213)，两个套 管(213)分别与立柱(1)上下端的横梁(4)位置相适应，套管(213)上固定连接有U形叉 (214)，U形叉(214)的两侧壁内端面之间的距离大于横梁(4)高度，U形叉(214)的U形 槽的上侧壁上设有与右侧风帆立柱(211)间隙配合的通孔，U形叉(214)的U形槽的上侧 壁上设有与套管(213)的外周表面相适应的过孔；所述立柱(1)上下端的横梁(4)设有过 孔(41)，立柱⑴上下端的横梁⑷的过孔(41)同轴线，过孔(41)与风帆立柱(211)上的 套管(213)间隙配合，横梁⑷的一部分位于U形叉(214)的U形槽内，横梁(4)与U形叉 (214)之间还连接有轴承，风帆框架(21)通过U形叉(214)和轴承分别与立柱(1)上下端 的横梁(4)转动连接；所述第一帆板(2)下端设有的万向脚轮(6)至少两个，万向脚轮(6) 固定连接在风帆框架(21)下端，万向脚轮(6)沿风帆框架(21)宽度方向均勻分布，风帆框 架(21)两侧的风帆立柱(211)分别与一个万向脚轮(6)连接，风帆框架(21)下端风帆横 梁(212)的下方或者连接有一个万向脚轮(6)。
6.根据权利要求5所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述风帆框架(21)还设有 至少一个中间立柱(215)，中间立柱(215)分别与风帆框架(21)上的所有风帆横梁(212) 固定连接，中间立柱(215)的下端与万向脚轮(6)固定连接；所述风帆框架(21)还设有斜 撑(216)，斜撑(216)固定连接在风帆框架(21)的风帆横梁(212)之间，斜撑(216)与中间立柱(215)和位于风帆框架(21)中部的风帆横梁(212)形成米字形骨架。
7.根据权利要求5所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述风帆立柱(211)为锥 形管状结构，套管(213)为等壁厚的内外锥度管，横梁(4)上设有的过孔(41)为与套管 (213)外锥面相适应的锥孔，U形叉(214)设有的通孔为与风帆立柱(211)相应部位锥面相 适应的锥孔。
8.根据权利要求5所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述轴承由上轴承(81)和 下轴承(82)组成；上轴承(81)设有轴承滚道(811)，轴承滚道(811)嵌在横梁(4)上端， 轴承滚道(811)设有数个钢球(812)，钢球(812)上部设有使各钢球(812)保持设定距离的 保持架(813)，保持架(813)的上端面低于钢球(812)顶面，钢球(812)顶面支撑有钢垫板 (814)，钢垫板(814)嵌在U形叉(214)的U形上臂内侧；所述下轴承(82)设有下轴承滚道 (821)，下轴承滚道(821)嵌在U形叉(214)的U形下臂内侧，下轴承滚道(821)内设有钢 珠(822)，钢珠(822)上部设有使各钢球(812)保持设定距离的钢球保持架(823)，钢球保 持架(823)的上端面低于钢珠(822)顶面，钢珠(822)顶面支撑有垫板(824)，垫板(824) 嵌在横梁(4)下端。
9.根据权利要求1所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述万向脚轮(6)包括承 重钢球(61)、上球座(62)、下球座(63)，上球座(62)和下球座(63)均设有内球面，上球座 (62)和下球座(63)的内球面同球心，上球座(62)和下球座(63)通过螺栓固定连接，上球 座(62)的内球面是完整半球面，上球座(62)的内球面半径大于承重钢球(61)半径，上球 座(62)的内球面内均布有数个小钢珠(64)，上球座(62)通过小钢珠(64)与承重钢球(61) 同球心滚动连接；所述下球座(63)的内球面是半球面的一部分，下球座(63)的高度小于承 重钢球(61)半径，下球座(63)内球面的半径与承重钢球(61)半径相适应，下球座(63)通 过其内球面与承重钢球(61)转动连接；所述上球座(62)上部还固定连接有过渡盘(65)， 万向脚轮(6)通过过渡盘(65)与支撑柱(5)或者风帆叶片下端固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种风力发电风帆，其特征在于所述立柱(1)顶端固定连 接有避雷针(9)。
全文摘要
本发明公开了一种风力发电风帆，包括一与发电机输入端同轴连接的立柱和数个竖直设置的风帆叶片，数个风帆叶片在风力作用下依次使立柱按同一方向连续转动，所述立柱上同轴固定连接有接盘，接盘上连接有横梁，横梁与立柱垂直，横梁的数量与风帆叶片相适应，横梁沿接盘圆周方向均布，横梁上固定连接有支撑柱；所述风帆叶片转动支撑在横梁上，风帆叶片与横梁上的转动连接轴线位于横梁远端，在风帆叶片的受风面迎风时，其背面贴合在横梁的前侧面上；所述支撑柱和风帆叶片的下端均固定连接有万向脚轮，支撑柱和风帆叶片分别通过万向脚轮支撑在刚性地面上。本发明的有益效果是，风力利用充分，且结构简单、制造方便、成本低、使用寿命长。
文档编号F03D3/06GK101943113SQ20101029980
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者喻体刚 申请人:喻体刚