专利名称：垂直轴风力发电机叶片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于风力发电系统的叶片。
背景技术：
目前，世界上所采用的风力发电方式主要有两类，一类是水平轴风力发电机，通常 采用螺旋桨叶片，并用风舵来跟踪风向，此类风力发电机被广泛应用。水平轴风力发电机技 术较为成熟，虽然被广泛应用，但也有诸多不足之处，如微风就不能推动风叶启动，有不少 时候达不到额定转速，使设备闲置。另一类是垂直轴风力发电机通常采用风帆叶片，还有Φ 型、Δ型、S型、灯笼等。垂直轴风力发电机主要还是以垂直风叶为多，垂直风叶容易接受任 何风向，微风就能启动，垂直轴风力发电机具有旋转动力矩大等优点。现有技术中国专利申请号200720093195. 4采用的垂直轴旋转叶片风车，该实用 新型的叶片截面是S形，叶片的构造能充分利用风能，但迎风面也不能最大程度地兜风。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种垂直轴风力发电机叶片，以提高风能利用率。实现了所述目的的垂直轴风力发电机叶片，其特点是，包括直立片体、上盖板和下 盖板，直立片体具有一内侧面和一外侧面，直立片体的外侧面为头部圆尾部尖的流线型形 状，直立片体的上端连接上盖板且下端连接下盖板，直立片体的内侧面和上、下盖板构成一 兜风腔，直立片体的外侧面上的偏心位置设置有转动连接部，该转动连接部的转轴线为竖 直线，该偏心位置相对于该尾部更接近该头部。所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，所述头部为片体的一侧端卷 收成的大圆弧面，所述尾部为片体的另一侧端卷收成的小圆弧面，大圆弧面和小圆弧面由 连接弧面光滑连接。所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，大圆弧面和小圆弧面位于连 接弧面的内外两侧。所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，大圆弧面和小圆弧面位于连 接弧面的同侧。所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，所述转动连接部为上、下固定 支架。所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，该叶片配置在叶片自动调节 机构上，该叶片自动调节机构包括公转轴、风叶支撑盘和旋转架，旋转架的外侧和上、下固 定架可转动地轴套连接，叶片以上、下固定支架所在的直线为自转轴线，旋转架的内侧固定 在风叶支撑盘上，风叶支撑盘可转动地套接在公转轴上，叶片以公转轴的轴线为公转轴线， 上、下固定支架在叶片的外侧弧面的位置为偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公 转轴线，该位置是朝径向外侧偏移。所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，该公转轴为风力发电机的风能动力的输入轴。所述的垂直轴风力发电机叶片，其进一步的特点是，该旋转架在该叶片的外侧弧 面能接触的位置设置有防震垫。由于叶片的外侧面为流线型形状，在180度位置时受力小，叶片还具有兜风腔，使 得叶片的迎风面增加，本实用新型与现有技术相比较，优点，是力矩大，微风就能启动，尽可 能地充分利用风能资源，大大提高风力发电机设备利用率，减少风力发电机设备的闲置。
图1是本实用新型的垂直轴风力发电机的主视图。图2是本实用新型的叶片自动调节机构在特定位置的状态图。图3是本实用新型的直轴风力发电机工作时的状态图。图4显示了叶片的结构，其中(a)是叶片的立体图，(b)是叶片的俯视图。图5显示了叶片的结构(省略了上、下盖板)，其中(a)是叶片的立体图，(b)是叶 片的俯视图(叶片旋转了 180度)。图6显示了叶片的另一结构，其中(a)是叶片的立体图。(b)是叶片的俯视图。图7显示了叶片的另一结构(省略了上、下盖板)，其中(a)是叶片的立体图，(b) 是叶片的俯视图。
具体实施方式
图1省略了垂直轴风力发电机的基础支架、发电部分，省略的部分可以直接采用 现有技术。如图1所示，叶片1的外弧面(与最大迎风面相反的面)上设置有上、下固定支架 2，上、下固定支架2是固定在叶片1的外弧面的偏心位置(即非中心位置)，旋转架4的外 侧可转动地轴套连接固定支架2，叶片1以上、下固定支架2所在的竖直线为在旋转架4上 的自转轴线，旋转架4的内侧固定在风叶支撑盘5上，风叶支撑盘5同轴心地套装在输入轴 6上。旋转架4在风叶1外弧面能接触的部位固定有避震垫3。风叶1产生的动力可通过齿轮、皮带、油压等传动机构作同步或变速传动给输入 轴6，输入轴6再将动力传递给发电单元，传动机构可以安装在风叶支撑盘和输入轴之间。风叶1的外弧面的上下固定支架2与旋转架4的外侧可转动轴套连接，使风叶1能 在旋转架4上自由转动。如图2和图3所示，当风叶1在180度到0度(360度)的范围内 迎风时，风叶1的外弧面会逐渐地紧靠避震垫3。而当风叶1从0度到180度范围迎风时， 风叶1会逐渐地离开避震垫3以最小弧面积迎风。将风叶1在顺时针最大程度迎风时方向设为0度，此时风叶1凹弧面迎风，使风叶 1迎风面受风力最大。当风叶1围绕输入轴6顺时针旋转到180度位置，使风叶1自转90 度以最小面积迎风时，此时受风力最小。上、下固定支架2是固定在叶片1的外弧面的偏心 位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公转中心，该偏心位置是朝径向外侧偏移。下面再具体描述叶片的两实施例。如图4和图5所示，叶片1包括直立片体11、上盖板12b和下盖板12a。直立片体 11的一侧端卷收为大圆弧面111，另一侧端卷收为小圆弧面112，大圆弧面和小圆弧面之间由连接弧面113光滑地连接并且位于连接弧面的两侧，直立片体的外侧面为头圆尾尖的流 线型形状，如图5(b)所示，直立片体的头部(左侧)为大圆弧面，尾部(右侧)为小圆弧面。 叶片本体的上端连接上盖板12b，下端连接下盖板12a，叶片本体11的内侧面为兜风面，上 盖板12b、下盖板12a和叶片本体11的内侧面形成一个兜风腔。如图6和图7所示，与图4和图5所示的实施例不同的是，大圆弧面和小圆弧面位 于连接弧面的同一侧。上、下固定支架2构成叶片1与旋转架4连接的转动连接部。
权利要求一种垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，包括直立片体、上盖板和下盖板，直立片体具有一内侧面和一外侧面，直立片体的外侧面为头部圆尾部尖的流线型形状，直立片体的上端连接上盖板且下端连接下盖板，直立片体的内侧面和上、下盖板构成一兜风腔，直立片体的外侧面上的偏心位置设置有转动连接部，该转动连接部的转轴线为竖直线，该偏心位置相对于该尾部更接近该头部。
2.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，所述头部为片体的一侧 端卷收成的大圆弧面，所述尾部为片体的另一侧端卷收成的小圆弧面，大圆弧面和小圆弧 面由连接弧面光滑连接。
3.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，大圆弧面和小圆弧面位 于连接弧面的内外两侧。
4.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，大圆弧面和小圆弧面位 于连接弧面的同侧。
5.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，所述转动连接部为上、下 固定支架。
6.如权利要求5所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，该叶片配置在叶片自动 调节机构上，该叶片自动调节机构包括公转轴、风叶支撑盘和旋转架，旋转架的外侧和上、 下固定架可转动地轴套连接，叶片以上、下固定支架所在的直线为自转轴线，旋转架的内侧 固定在风叶支撑盘上，风叶支撑盘可转动地套接在公转轴上，叶片以公转轴的轴线为公转 轴线，上、下固定支架在叶片的外侧弧面的位置为偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相 对于公转轴线，该位置是朝径向外侧偏移。
7.如权利要求6所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，该公转轴为风力发电机 的风能动力的输入轴。
8.如权利要求6所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征在于，该旋转架在该叶片的外 侧弧面能接触的位置设置有防震垫。
专利摘要一种垂直轴风力发电机叶片，能提高风能利用率，包括直立片体、上盖板和下盖板，直立片体具有一内侧面和一外侧面，直立片体的外侧面为头部圆尾部尖的流线型形状，直立片体的上端连接上盖板且下端连接下盖板，直立片体的内侧面和上、下盖板构成一兜风腔，直立片体的外侧面上的偏心位置设置有转动连接部，该转动连接部的转轴线为竖直线，该偏心位置相对于该尾部更接近该头部。
文档编号F03D3/06GK201763519SQ20102029229
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者徐一凡 申请人:徐一凡