一种叶片上下转动的垂直轴风力发电装置的制作方法

1.本发明涉及风力发电领域，具体地说是一种叶片上下转动的垂直轴风力发电装置。


背景技术：

2.风能资源的开发能够减少常规能源的消耗，符合国家能源改革的方向；而且风能是可再生能源与同规模使用燃煤电厂相比较其向大气排放的污染物为零，实现固体、气体零排放。对保护大气环境有积极作用。
3.现有的水平轴风力发电装置的制作要求高，在使用过程中，风力风向变化频繁，湍流严重的情况下，会发生叶片不旋转等现象发生。垂直轴风力发电装置不受风向影响，但是现有的垂直轴风力发电装置效率低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种叶片上下转动的垂直轴风力发电装置。
5.为实现上述目的，本发明所述一种叶片上下转动的垂直轴风力发电装置，包括旋转主轴上安装的支撑外框，支撑外框上安装有叶轴，叶轴上安装有叶片，所述支撑外框为矩形框架，矩形框架上安装有控制叶片转动范围的第一垂直轴控件，所述叶片主要包括叶片a、叶片b，所述第一垂直轴控件包括分别设置于矩形框架纵向支撑杆的第一三角支撑架和第二三角支撑架，第一三角支撑架和第二三角支撑架相对设置；
6.所述第一三角支撑架和第二三角支撑架之间通过叶片档杆连接；叶片档杆为磁性材质；
7.所述叶片a通过叶片a转轴轴承活动安装于支撑外框上；所述叶片a上安装有叶片a磁性杆；所述叶片a磁性杆与叶片档杆互斥；
8.所述叶片b通过叶片b转轴轴承活动安装于支撑外框上；所述叶片b上安装有叶片b磁性杆；所述叶片b磁性杆与叶片档杆互斥。
9.所述叶片a还安装有尾翼a、叶片a配重、叶片a转轴，叶片a转轴设置于叶片a配重与叶片a之间，所述叶片a的末端连接有尾翼a，所述叶片a与尾翼 a之间具有夹角；
10.所述叶片b还安装有尾翼b、叶片b配重、叶片b转轴，叶片b转轴设置于叶片b配重与叶片b之间，所述叶片b的末端连接有尾翼b，所述叶片b与尾翼 b之间具有夹角。
11.所述叶片a转轴与叶片a转轴轴承匹配且安装于支撑外框上，所述叶片a 配重的重力能够将无作用力下的叶片a达到水平位置；
12.所述叶片a转轴与叶片b转轴轴承匹配且安装于支撑外框上，所述叶片b 配重的重力能够将无作用力下的叶片b达到水平位置。
13.所述支撑外框主要包括第一横边杆、第一纵边杆、第二纵边杆、第二横边杆、中部横杆；所述第一纵边杆、第二纵边杆相对设置，第一横边杆、第二横边杆相对设置，所述第一纵边杆、第二纵边杆的一端通过第一横边杆连接，第一纵边杆、第二纵边杆的另一端通过第
二横边杆连接；所述第一横边杆、第二横边杆之间安装有中部横杆。
14.所述第一横边杆、第二横边杆上均安装有磁性材质；所述第一横边杆与叶片a磁性杆互斥，第二横边杆与叶片b磁性杆互斥。
15.所述叶片a磁性杆、叶片b磁性杆、叶片档杆、第一横边杆、第二横边杆上均设置有强磁键、弱磁键；所述强磁键、弱磁键交替设置。
16.所述第一三角支撑架由固定支撑杆a、固定支撑杆b、第二纵边杆组成；
17.所述第二三角支撑架包括固定支撑杆c、固定支撑杆d、第一纵边杆组成。
18.所述矩形框架上还安装有控制叶片转动范围的第二垂直轴控件；第二垂直轴控件与第一垂直轴控件上下排列安装。
19.所述旋转主轴上活动安装有旋转次轴；所述旋转次轴上安装有风阻感应器，所述风阻感应器主要由风阻感应壳的末端与尾舵连接组成，风阻感应壳内设置有金属丝；所述风阻感应壳的始端端口活动安装有凹形盖，所述凹形盖通过弹簧与金属丝连接，所述尾舵内设置有直流电路；所述直流电路上安装有金属片，所述金属丝能够与金属片相接触直流电路通电。
20.所述尾舵呈一端小口，另一端大口的喇叭口状，所述尾舵的小口与风阻感应壳连接。
21.本发明所述一种叶片上下转动的垂直轴风力发电装置，其有益效果在于：本装置通过改变叶片的迎风面，获得最佳风能利用率，磁性材质保护叶片及框架结构延长风力发电装置使用寿命。
附图说明
22.图1为本结构局部侧视图；
23.图2为本结构局部立体示意图；
24.图3为本结构局部立体示意图；
25.图4为本结构立体示意图；
26.图5为本结构示意图；
27.图6为本结构局部立体示意图；
28.图7为本结构局部立体示意图；
29.图8为本结构叶片a示意图；
30.图9为本结构叶片b示意图；
31.图10为本结构磁性材质分布示意图；
32.图11为第一垂直轴控件示意图；
33.图12为风阻感应示意图；
34.图中：1-第一垂直轴控件、2-固定支撑杆a、3-叶片a、4-尾翼a、5-叶片档杆、6-第二垂直轴控件、7-支撑外框、7-1-第一横边杆、7-2-第一纵边杆、 7-3-第二纵边杆、7-4-第二横边杆、7-5-中部横杆、8-旋转主轴、9-旋转次轴、 10-叶片a磁性杆、11-叶片b磁性杆、12-强磁键、13-弱磁键、14-叶片a配重、 14-1-叶片b配重、15-叶片a转轴、15-1-叶片b转轴、16-叶片a转轴轴承、 16-1-叶片b转轴轴承、17-固定支撑杆b、18-叶片b、19-尾翼b、20-固定支撑杆c、21-固定支撑杆d、22-凹形盖、23-弹簧、24-风阻感应壳、25-金属丝、 26-尾舵、27-金
属片、28-直流电路。
具体实施方式
35.实施例1
36.如图1-12所示，本发明所述一种叶片上下转动的垂直轴风力发电装置，包括旋转主轴8上安装的支撑外框7，支撑外框7上安装有叶轴，叶轴上安装有叶片，所述支撑外框7为矩形框架，矩形框架上安装有控制叶片转动范围的第一垂直轴控件1，所述叶片主要包括叶片a3、叶片b18，所述第一垂直轴控件1 包括分别设置于矩形框架纵向支撑杆的第一三角支撑架和第二三角支撑架，第一三角支撑架和第二三角支撑架相对设置；
37.所述第一三角支撑架和第二三角支撑架之间通过叶片档杆5连接；叶片档杆5为磁性材质；
38.所述叶片a3通过叶片a转轴轴承16活动安装于支撑外框7上；所述叶片 a3上安装有叶片a磁性杆10；所述叶片a磁性杆10与叶片档杆5互斥；
39.所述叶片b18通过叶片b转轴轴承16-1活动安装于支撑外框7上；所述叶片b18上安装有叶片b磁性杆11；所述叶片b磁性杆11与叶片档杆5互斥。
40.所述叶片a3还安装有尾翼a4、叶片a配重14、叶片a转轴15，叶片a转轴15设置于叶片a配重14与叶片a3之间，所述叶片a3的末端连接有尾翼a4，所述叶片a3与尾翼a4之间具有夹角；
41.所述叶片b18还安装有尾翼b19、叶片b配重14-1、叶片b转轴15-1，叶片b转轴15-1设置于叶片b配重14-1与叶片b18之间，所述叶片b18的末端连接有尾翼b19，所述叶片b18与尾翼b19之间具有夹角。
42.所述叶片a转轴15与叶片a转轴轴承16匹配且安装于支撑外框7上，所述叶片a配重14的重力能够将无作用力下的叶片a3达到水平位置；
43.所述叶片a转轴15-1与叶片b转轴轴承16-1匹配且安装于支撑外框7上，所述叶片b配重14-1的重力能够将无作用力下的叶片b18达到水平位置。
44.所述支撑外框7主要包括第一横边杆7-1、第一纵边杆7-2、第二纵边杆7-3、第二横边杆7-4、中部横杆7-5；所述第一纵边杆7-2、第二纵边杆7-3相对设置，第一横边杆7-1、第二横边杆7-4相对设置，所述第一纵边杆7-2、第二纵边杆7-3的一端通过第一横边杆7-1连接，第一纵边杆7-2、第二纵边杆7-3的另一端通过第二横边杆7-4连接；所述第一横边杆7-1、第二横边杆7-4之间安装有中部横杆7-5。
45.所述第一横边杆7-1、第二横边杆7-4上均安装有磁性材质；所述第一横边杆7-1与叶片a磁性杆10互斥，第二横边杆7-4与叶片b磁性杆11互斥。
46.所述叶片a磁性杆10、叶片b磁性杆11、叶片档杆5、第一横边杆7-1、第二横边杆7-4上均设置有强磁键12、弱磁键13；所述强磁键12、弱磁键13 交替设置。
47.所述第一三角支撑架由固定支撑杆a2、固定支撑杆b17、第二纵边杆7-3 组成；
48.所述第二三角支撑架包括固定支撑杆c20、固定支撑杆d21、第一纵边杆7-2 组成。
49.所述矩形框架上还安装有控制叶片转动范围的第二垂直轴控件6；第二垂直轴控件6与第一垂直轴控件1上下排列安装；第二垂直轴控件6结构与第一垂直轴控件1结构相同。
50.所述旋转主轴8上安装有旋转次轴9；所述旋转次轴9上安装有风阻感应器，所述风阻感应器主要由风阻感应壳24的末端与尾舵26连接组成，风阻感应壳 24内设置有金属丝25；所述风阻感应壳24的始端端口活动安装有凹形盖22，所述凹形盖22通过弹簧23与金属丝25连接，所述尾舵26内设置有直流电路 28；所述直流电路28上安装有金属片27，所述金属丝25能够与金属片27相接触直流电路28通电。
51.所述尾舵26呈一端小口，另一端大口的喇叭口状，所述尾舵26的小口与风阻感应壳24连接。
52.在使用时，风力作用下尾舵26始终随风向偏移转动，凹形盖22在尾舵26 的作用下始终正面迎风，当凹形盖22迎风受力将风力通过弹簧传递给金属丝25，金属丝25移动与金属片27接触，直流电路28通电，直流电路28与叶片a磁性杆10、叶片b磁性杆11、叶片档杆5、第一横边杆7-1、第二横边杆7-4电性连接控制磁性材质，通电后叶片a磁性杆10与叶片档杆5互斥；所述叶片b 磁性杆11与叶片档杆5互斥；所述第一横边杆7-1与叶片a磁性杆10互斥，第二横边杆7-4与叶片b磁性杆11互斥，达到保护叶片a3、叶片b18的作用；叶片上下转动垂直轴风力发电通过改变迎风面，获得最佳风能利用率；本装置通过风能控制电磁收集风能还能够保护装置，延长寿命；本装置的叶片上匹配配重能够改善低风速和高风速下的发电性能和安全性能，还能够使垂直和水平纵向转动发电设备的输出功率变大。