专利名称：带有集风罩的立式涡轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有集风罩的立式涡轮。
背景技术：
风是没有公害的能源之一，而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通 不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可 为。风力发电机分为两类①水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；②垂直 轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。垂直轴风力发电机的风轮在大风的作用下，易出现晃动、偏摆，导致传动不稳定， 甚至损坏发电机轴。且因垂直轴风轮轴两侧风叶同时接受风力而扭矩相反，相互抵消，输出 力矩不大。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种带有集风罩的立式涡轮，通过集风罩的设置，减 小立式涡轮组件逆风一侧所受风阻，同时提高立式涡轮组件迎风一侧所受的风力，从而提 高迎风一侧的扭矩，使得立式涡轮组件的风能利用率更高。本实用新型的目的通过如下技术方案实现一种带有集风罩的立式涡轮，它包括 涡轮轴以及套设于涡轮轴外的立式涡轮组件，其特征在于它还包括设于立式涡轮组件外 的可环绕立式涡轮组件转动的集风罩组件；所述集风罩组件包括集风罩支架、设于集风罩 支架一端且能使风集中于立式涡轮组件迎风一侧的导风板以及设于集风罩支架另一端的 用来使导风板始终迎风的尾舵板。本实用新型通过集风罩组件的设置，在尾舵板的作用下，导风板始终迎风，将吹向 逆风侧风叶的风导向迎风一侧，使立式涡轮组件逆风一侧因导风板的遮挡而风阻降低，同 时导风板将风引导至立式涡轮组件迎风一侧，以增加风力，使得立式涡轮组件的风能利用
率更高。此外，本实用新型上述技术方案还做以下改进为了便于立式涡轮组件的安装，且提高装置的稳固性，本实用新型还设有固定基 座组件。立式涡轮组件和固定基座组件通过导向组件的配合导向，使得立式涡轮的运转稳 定，不产生晃动、偏摆。风叶组件采用低风阻设计，顺风侧的风叶片顶靠在风叶片顶靠杆上，在风力作用 下推动立式涡轮转动；而逆风侧的风叶片在风力作用下，叶面绕风叶轴转至与风向平行处， 使得风叶片与风的接触面最小，有效减少逆风侧的风阻；风叶片由逆风侧转至顺风侧的过 程中，逐渐向风叶片顶靠杆靠近，当转至顺风侧又再次顶靠在风叶片顶靠杆上；在如此循环 运动过程中，顺风侧保持较大扭矩，而逆风侧所产生的扭矩大大减小，两侧相互抵消的扭矩很小，有效提高风能利用效率。同时风叶片顶靠杆为可伸缩式，当遇到台风等强对流天气 时，可缩回风叶片顶靠杆，使顺风侧的风叶片与逆风侧的风叶片一样，风叶面始终与风向保 持平行，从而防止立式涡轮以及与之相连的发电机组损坏。所述涡轮上支架包括与风叶轴固定连接的上横梁、位于上横梁上方且两端与上横 梁固定连接的上拱形梁、固定连接相邻两上横梁外端的外上弧形连接梁以及固定连接相邻 两上横梁内端的内上弧形连接梁；所述涡轮下支架包括与风叶轴固定连接的下横梁、位于 下横梁下方且两端与下横梁固定连接的下拱形梁、固定连接相邻两下横梁外端的外下弧形 连接梁以及固定连接相邻两下横梁内端的内下弧形连接梁；通过横梁和拱形梁的配合使 用，支架具有较高的结构强度，从而可支持面积较大的风叶的运转，提高风能利用率。为了有效保护设备，防止因风速过高导致立式涡轮转速超过立式涡轮的额度转 速，本实用新型还设有离心刹车组件；所述离心刹车组件包括设于导向组件相配合处或者 涡轮轴外的弹性刹车件、一端与弹性刹车件连接的传动件、设于立式涡轮组件上且沿径向 方向布置的导槽以及与传动件另一端相连且设于导槽内的重物；所述弹性刹车件固定安装 于立式涡轮组件上，所述重物位于远离涡轮轴一侧，所述传动件与重物相连的一端沿靠近 涡轮轴方向延伸一定距离。当立式涡轮在风力作用下旋转时，设于立式涡轮上且沿径向方 向布置的导槽内的重物，在离心力的作用下，对传动件形成拉力；因弹性刹车件本身具有的 弹性的缓冲作用，拉力较小时，不会对弹性刹车件的产生影响；当立式涡轮的旋转过快时， 重物的离心力较大，超出弹性刹车件的弹性缓冲力，弹性刹车件形成刹车制动作用，从而降 低立式涡轮转速，有效保护立式涡轮以及与之相连的发电机组。较之现有技术而言，本实用新型的优点在于(1)通过集风罩组件的设置，有效降低立式涡轮组件逆风一侧的风阻，将风引导至 立式涡轮组件迎风一侧，风能利用率更高；(2)通过固定基座组件的设置，方便立式涡轮组件安装，且提高装置的稳固性；(3)立式涡轮组件和固定基座组件通过导向组件的配合导向，使得立式涡轮的运 转稳定，不产生晃动、偏摆；(4)风叶组件采用低风阻设计，从而减少逆风侧风叶的风阻，有效提高风能利用效 率；(5)通过横梁和拱形梁的配合使用，涡轮上支架和涡轮下支架具有较高的结构强 度，从而可支持面积较大的风叶的运转，提高风能利用率；(6)通过设置离心刹车组件，防止因风速过高导致立式涡轮转速超过立式涡轮的 额度转速，从而有效保护设备。
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。图2是立式涡轮组件与风叶组件的组装结构简图。图3是图2的局部放大结构简图，图中反映风叶组件的一种具体实施方式
。图4是固定基座组件的一种结构简图。图5是集风罩组件的一种结构简图。图6是图1的局部放大结构简图，图中反映离心刹车组件的一种具体实施方式
。[0027]图7是图1的局部放大结构简图，图中反映离心刹车组件的另一种具体实施方式
。标号说明1、涡轮轴，2-1、涡轮上支架，2-1-1、上横梁，2-1-2、上拱形梁，2-1-3、外 上弧形连接梁，2-1-4、内上弧形连接梁，2-2、涡轮下支架，2-2-1、下横梁，2-2-2、下拱形梁，
2-2-3、外下弧形连接梁，2-2-4、内下弧形连接梁，2-3-1、风叶轴，2-3-2、风叶轴套，2-3-3, 风叶片，2-3-4、风叶片顶靠杆，2-3-5、连接件，3-1-1、集风罩上支架，3-1-2、集风罩下支架，
3-2、导风板，3-3、尾舵板，4-1-1、外上基座，4-1-2、外下基座，4-1-3、外基座支撑连接件，
4-2-1、内上基座，4-2-2、内下基座，5-1、环形导轨，5-2、滚轮，6-1、弹性刹车件，6-2、传动 件，6-3、导槽，6-4、重物。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明如图1至图7所示为本实用新型提供的一种带有集风罩的立式涡轮的实施例示意 图，它包括涡轮轴1以及套设于涡轮轴1外的立式涡轮组件，其特征在于它还包括设于立 式涡轮组件外的环绕立式涡轮组件转动的集风罩组件；所述集风罩组件包括集风罩支架、 设于集风罩支架一端且遮罩住立式涡轮组件逆风一侧并将风集中于立式涡轮组件迎风一 侧的导风板3-2以及设于集风罩支架另一端的用来使导风板3-2始终迎风的尾舵板3-3。所述带有集风罩的立式涡轮还包括固定基座组件；所述固定基座组件包括套设于 立式涡轮组件外的外基座以及套设于立式涡轮组件内的内基座，所述立式涡轮组件架设于 固定基座组件上。所述立式涡轮组件包括涡轮上支架2-1、位于涡轮上支架2-1下方且与涡轮上支 架2-1固定连接的涡轮下支架2-2以及竖设于涡轮上支架2-1和涡轮下支架2-2之间的风 叶组件。所述外基座包括通过导向组件与涡轮上支架2-1配合的外上基座4-1-1、通过 导向组件与涡轮下支架2-2配合的外下基座4-1-2以及设于外上基座4-1-1与外下基座 4-1-2之间的数个外基座支撑连接件4-1-3 ；所述内基座包括通过导向组件与涡轮上支架
2-1配合的内上基座4-2-1以及通过导向组件与涡轮下支架2-2配合的内下基座4-2-2，内 上基座4-2-1和内下基座4-2-2套设于涡轮轴1外。所述集风罩支架包括通过导向组件与外上基座4-1-1配合连接的集风罩上支架
3-1-1以及位于集风罩上支架3-1-1下方且通过导向组件与外下基座4-1-2配合连接的集 风罩下支架3-1-2 ；所述集风罩下支架3-1-2与集风罩上支架3-1-1固定连接，所述导风板 3-2和尾舵板3-3设于集风罩上支架3-1-1和集风罩下支架3-1-2之间。所述导向组件包括设于固定基座组件上的环形导轨5-1或多个环设的滚轮以及 设于与之相配合部件上的多个环设的滚轮5-2或环形导轨，环形导轨5-1和多个环设的滚 轮5-2相互配合导向。所述风叶组件为低风阻风叶组件，它包括竖设于涡轮上支架2-1和涡轮下支架 2-2之间的多根风叶轴2-3-1、套设于风叶轴2-3-1外的风叶轴套2-3-2、一端固定于风叶轴 套2-3-2上的风叶片2-3-3以及设于风叶片2-3-3另一端的可伸缩的风叶片顶靠杆2_3_4。所述涡轮上支架2-1包括与风叶轴2-3-1固定连接的上横梁2_1_1、位于上横 梁2-1-1上方且两端与上横梁2-1-1固定连接的上拱形梁2-1-2、固定连接相邻两上横梁2-1-1外端的外上弧形连接梁2-1-3以及固定连接相邻两上横梁2-1-1内端的内上弧形连 接梁2-1-4 ；所述涡轮下支架2-2包括与风叶轴2-3-1固定连接的下横梁2_2_1、位于下横 梁2-2-1下方且两端与下横梁2-2-1固定连接的下拱形梁2-2-2、固定连接相邻两下横梁 2-2-1外端的外下弧形连接梁2-2-3以及固定连接相邻两下横梁2-2-1内端的内下弧形连 接梁2-2-4。所述风叶轴2-3-1外与风叶轴套2-3-2内设有能使风叶轴套2_3_2空套在风叶轴 2-3-1上的同极磁体；所述风叶轴2-3-1顶部与风叶轴套2-3-2之间斜拉有连接件2_3_5。所述带有集风罩的立式涡轮还包括离心刹车组件；所述离心刹车组件包括设于导 向组件相配合处或者涡轮轴1外的弹性刹车件6-1、一端与弹性刹车件6-1连接的传动件 6-2、设于立式涡轮组件上且沿径向方向布置的导槽6-3以及与传动件6-2另一端相连且设 于导槽6-3内的重物6-4 ；所述弹性刹车件6-1固定安装于立式涡轮组件上，所述重物6-4 位于远离涡轮轴1 一侧，所述传动件6-2与重物6-4相连的一端沿靠近涡轮轴1方向延伸 一定距离。
权利要求1.一种带有集风罩的立式涡轮，它包括涡轮轴(1)以及套设于涡轮轴(1)外的立式涡 轮组件，其特征在于它还包括设于立式涡轮组件外的环绕立式涡轮组件转动的集风罩组 件；所述集风罩组件包括集风罩支架、设于集风罩支架一端且遮罩住立式涡轮组件逆风一 侧并将风集中于立式涡轮组件迎风一侧的导风板(3-2)以及设于集风罩支架另一端的用来 使导风板(3-2)始终迎风的尾舵板(3-3)。
2.根据权利要求1所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于它还包括固定基座组 件；所述固定基座组件包括套设于立式涡轮组件外的外基座以及套设于立式涡轮组件内的 内基座，所述立式涡轮组件架设于固定基座组件上。
3.根据权利要求2所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于所述立式涡轮组件包 括涡轮上支架(2-1 )、位于涡轮上支架(2-1)下方且与涡轮上支架(2-1)固定连接的涡轮下 支架(2-2)以及竖设于涡轮上支架(2-1)和涡轮下支架(2-2)之间的风叶组件。
4.根据权利要求3所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于所述外基座包括通过 导向组件与涡轮上支架(2-1)配合的外上基座(4-1-1)、通过导向组件与涡轮下支架(2-2) 配合的外下基座(4-1-2)以及设于外上基座(4-1-1)与外下基座(4-1-2)之间的数个外 基座支撑连接件(4-1-3)；所述内基座包括通过导向组件与涡轮上支架(2-1)配合的内上 基座(4-2-1)以及通过导向组件与涡轮下支架(2-2)配合的内下基座(4-2-2)，内上基座 (4-2-1)和内下基座(4-2-2 )套设于涡轮轴(1)外。
5.根据权利要求4所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于所述集风罩支架包括 通过导向组件与外上基座(4-1-1)配合连接的集风罩上支架(3-1-1)以及位于集风罩上支 架(3-1-1)下方且通过导向组件与外下基座(4-1-2)配合连接的集风罩下支架(3-1-2);所 述集风罩下支架(3-1-2)与集风罩上支架(3-1-1)固定连接，所述导风板(3-2)和尾舵板 (3-3)设于集风罩上支架(3-1-1)和集风罩下支架(3-1-2)之间。
6.根据权利要求4所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于所述导向组件包括设 于固定基座组件上的环形导轨(5-1)或多个环设的滚轮以及设于与之相配合部件上的多个 环设的滚轮(5-2)或环形导轨，环形导轨(5-1)和多个环设的滚轮(5-2)相互配合导向。
7.根据权利要求3所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于所述风叶组件为低 风阻风叶组件，它包括竖设于涡轮上支架(2-1)和涡轮下支架(2-2)之间的多根风叶轴 (2-3-1)、套设于风叶轴(2-3-1)外的风叶轴套(2-3-2)、一端固定于风叶轴套(2-3-2)上的 风叶片(2-3-3)以及设于风叶片(2-3-3)另一端的可伸缩的风叶片顶靠杆(2-3-4)。
8.根据权利要求7所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于所述涡轮上支架(2-1) 包括与风叶轴(2-3-1)固定连接的上横梁(2-1-1 )、位于上横梁(2-1-1)上方且两端与上横 梁(2-1-1)固定连接的上拱形梁(2-1-2)、固定连接相邻两上横梁(2-1-1)外端的外上弧 形连接梁(2-1-3)以及固定连接相邻两上横梁(2-1-1)内端的内上弧形连接梁(2-1-4)； 所述涡轮下支架(2-2)包括与风叶轴(2-3-1)固定连接的下横梁(2-2-1)、位于下横梁 (2-2-1)下方且两端与下横梁(2-2-1)固定连接的下拱形梁(2-2-2)、固定连接相邻两下横 梁(2-2-1)外端的外下弧形连接梁(2-2-3)以及固定连接相邻两下横梁(2-2-1)内端的内 下弧形连接梁(2-2-4)。
9.根据权利要求7所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于所述风叶轴(2-3-1)外 与风叶轴套(2-3-2)内设有能使风叶轴套(2-3-2)空套在风叶轴(2-3-1)上的同极磁体；所述风叶轴(2-3-1)顶部与风叶轴套(2-3-2)之间斜拉有连接件(2-3-5)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的带有集风罩的立式涡轮，其特征在于它还包括 离心刹车组件；所述离心刹车组件包括设于导向组件相配合处或者涡轮轴(1)外的弹性刹 车件(6-1)、一端与弹性刹车件(6-1)连接的传动件(6-2)、设于立式涡轮组件上且沿径向 方向布置的导槽(6-3)以及与传动件(6-2)另一端相连且设于导槽(6-3)内的重物(6-4)； 所述弹性刹车件(6-1)固定安装于立式涡轮组件上，所述重物(6-4)位于远离涡轮轴(1) 一 侧，所述传动件(6-2)与重物(6-4)相连的一端沿靠近涡轮轴(1)方向延伸一定距离。
专利摘要本实用新型涉及一种带有集风罩的立式涡轮，它包括涡轮轴以及套设于涡轮轴外的立式涡轮组件，其特征在于它还包括设于立式涡轮组件外的可环绕立式涡轮组件转动的集风罩组件。本实用新型的优点在于通过集风罩组件的设置，有效降低立式涡轮组件逆风一侧的风阻，将风引导至立式涡轮组件迎风一侧，风能利用率更高；立式涡轮组件和固定基座组件通过导向组件的配合导向，使得立式涡轮的运转稳定，不产生晃动、偏摆；风叶组件采用低风阻设计，从而减少逆风侧风叶的风阻，有效提高风能利用效率；通过设置离心刹车组件，防止因风速过高导致立式涡轮转速超过立式涡轮的额度转速，从而有效保护设备。
文档编号F03D7/06GK201925087SQ20112006773
公开日2011年8月10日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者古业, 嵇琳 申请人:嵇琳