一种风力机叶轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风力机叶轮，属于风能发电技术领域。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着人们生活水平的不断提高，对能源的消耗也随之增大，能源短缺问题也逐渐引起人们的重视。为了实现能源的有效利用，发展可再生洁净能源的使用，绿色能源已经成为世界普遍关注的焦点。风能作为取之不尽用之不竭的可再生能源，已经逐渐引起世界能源利用的关注。现阶段世界各国对风能资源有了更加深入的认知和更加全面的利用，在风能发电技术领域有了长足的进步。
[0003]叶轮是风力发电机主要构成部件，是风力发电机不可或缺的一部分，其风能利用率直接影响着发电质量。现阶段对叶轮的研究成果也比较多，但是，当前风机叶轮力矩不可变化，叶轮掠风能力有限，风能的利用率比较低，导致风力机动力不足，不能完成大功率发电等问题一直存在。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术中风力机叶轮掠风能力差，风能利用率低，动力不足等问题，本发明提出了一种风力机叶轮，所采取的技术方案如下:所述叶轮包括主轴l、n组叶轮架2、n组叶片3和轴承座4，其中，η为不小于1的正整数；所述每组叶轮架2包括第一叶轮架21和第二叶轮架22 ;所述第一叶轮架21和第二叶轮架22以主轴1为对称轴，并且镜像对称固定安装在主轴1上；所述叶片3包括第一叶片31和第二叶片32 ;所述第一叶片31活动安装于第一叶轮架21上，第二叶片32活动安装于第二叶轮架22上。
[0005]优选地，所述第一叶片31和第二叶片32之间通过连接部件35相连为一体，同步移动。
[0006]优选地，所述连接部件35为钢丝绳、链条或板状材料，均以可拆卸方式与第一叶片31和第二叶片32进行连接。
[0007]优选地，所述第一叶轮架21与第二叶轮架22均以螺栓可拆卸方式与主轴1进行连接。
[0008]优选地，所述叶片3为弧形板片，其内部设有m个掠风部件34，其中，m为正整数。
[0009]优选地，所述掠风部件34为凹形掠风槽或凸形掠风突起，固定焊接安装在叶片3弧形内壁上。
[0010]优选地，所述叶片3长度为500mm-20m，中空结构，材质为PVC或聚氨酯发泡材料，
其表面为石墨，石墨烯或碳纤维。
[0011]优选地，所述叶轮架2为矩形金属支架，叶轮架2中垂直于主轴1的两条长边上均设有滑道23。
[0012]优选地，所述叶片3的四个顶点均设有滑轮33，滑轮33均嵌入所述滑道23内沿滑道23滑动。
[0013]优选地，所述叶轮包括主轴1、η组叶轮架2、η组叶片3和轴承座4，其中，η为不小于1的正整数；所述每组叶轮架2包括第一叶轮架21和第二叶轮架22 ;所述第一叶轮架21和第二叶轮架22以主轴1为对称轴，并且镜像对称固定安装在主轴1上；所述叶片3包括第一叶片31和第二叶片32 ;所述第一叶片31活动安装于第一叶轮架21上，第二叶片32活动安装于第二叶轮架22上。所述第一叶片31和第二叶片32之间通过连接部件35相连为一体，同步移动。所述连接部件35为钢丝绳、链条或板状材料，均以可拆卸方式与第一叶片31和第二叶片32进行连接。所述第一叶轮架21与第二叶轮架22均以螺栓可拆卸方式与主轴1进行连接。所述叶片3为弧形板片，其内部设有m个掠风部件34，其中，m为正整数。所述掠风部件34为凹形掠风槽或凸形掠风突起，固定焊接安装在叶片3弧形内壁上。所述叶片3长度为500mm-20m，中空结构，材质为PVC或聚氨酯发泡材料，其表面为石墨，石墨烯或碳纤维。所述叶轮架2为矩形金属支架，叶轮架2中垂直于主轴1的两条长边上均设有滑道23。所述叶片3的四个顶点均设有滑轮33，滑轮33均嵌入所述滑道23内沿滑道23滑动。
[0014]本发明有益效果:
[0015](1)掠风能力增强:风机叶轮可全风向自由伸缩，力矩可变，增大了叶轮的掠风能力以及风能利用率，提高了叶轮动力；
[0016](2)结构简单:传统风力机叶轮方向需根据风向进行调整，装置结构复杂，本发明中无论风向如何变化，风机叶轮始终按同一方向转动，简化了传统风力机结构；
[0017](3)发电功率范围较大:可满足几十瓦到几百千瓦功率范围内的发电需求；
[0018](4)应用范围广:本发明风机叶轮适用于垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机中；同时根据需求，可自由改变叶轮架和叶片长度，并根据发电需求进行单组叶轮使用和多组叶轮组合适用，组合形式可有多重变化。
【附图说明】
[0019]图1为本发明所述伸缩式风力机叶轮俯视结构示意图；
[0020](1，主轴；2，叶轮架；21，第一叶轮架；22，第二叶轮架；3，叶轮；31，叶轮；32，第二叶轮；33，滑轮；34，掠风部件)
[0021]图2为本发明所述伸缩式风力机叶轮转动时俯视结构示意图；
[0022](1，主轴；2，叶轮架；21，第一叶轮架；22，第二叶轮架；3，叶轮；31，叶轮；32，第二叶轮；33，滑轮；34，掠风部件)
[0023]图3为本发明所述伸缩式风力机叶轮主视结构示意图；
[0024](1，主轴；21，第一叶轮架；22，第二叶轮架；23，滑道；31，叶轮；32，第二叶轮；33，
滑轮；35，连接部件)
[0025]图4为本发明所述伸缩式风力机叶轮单层应用主视结构示意图；
[0026](1，主轴；21，第一叶轮架；22，第二叶轮架；23，滑道；31，叶轮；32，第二叶轮；33，滑轮；35，连接部件；4，轴承座)
[0027]图5为本发明所述伸缩式风力机叶轮纵向四层组合应用主视结构示意图；
[0028](1，主轴；21，第一叶轮架；22，第二叶轮架；23，滑道；31，叶轮；32，第二叶轮；33，滑轮；35，连接部件；4，轴承座；A，第四层叶轮；B，第三层叶轮；C，第二层叶轮；D，第一层叶轮)
【具体实施方式】
[0029]【具体实施方式】一:结合图1至图3对本实施方式进行详细说明，本实施方式所述一种伸缩式风力机叶轮，所述叶轮包括主轴l、n组叶轮架2、n组叶片3和轴承座4，其中，η为不小于1的正整数；所述每组叶轮架2包括第一叶轮架21和第二叶轮架22 ;所述第一叶轮架21和第二叶轮架22以主轴1为对称轴，并且镜像对称固定安装在主轴1上；所述叶片3包括第一叶片31和第二叶片32 ;所述第一叶片31活动安装于第一叶轮架21上，第二叶片32活动安装于第二叶轮架22上。
[0030]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同之处在于，所述第一叶片31和第二叶片32之间通过连接部件35相连为一体，同步移动。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一相同。
[0031]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】二不同之处在于，所述连接部件35为钢丝绳、链条或板状材料，均以可拆卸方式与第一叶片31和第二叶片32进行连接。其它组成和连接方式与【具体实施方式】二相同。
[0032]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】二不同之处在于，所述第一叶轮架21与第二叶轮架22均以螺栓可拆卸方式与主轴1进行连接。其它组成和连接方式与【具体实施方式】二相同。
[0033]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】二不同之处在于，所述叶片3为弧形板片，其内部设有m个掠风部件34，其中，m为正整数。其它组成和连接方式与【具体实施方式】二相同。
[0034]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】五不同之处在于，所述所述掠风部件34为凹形掠风槽或凸形掠风突起，固定焊接安装在叶片3弧形内壁上。其它组成和连接方式与【具体实施方式】五相同。
[0035]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】二不同之处在于，所述叶片3长度为500mm-20m，中空结构，材质为PVC或聚氨酯发泡材料，其表面为石墨，石墨稀或碳纤维。同时，叶片3还可根据其实际应用环境，进行制作材料的相应变换。其它组成和连接方式与【具体实施方式】二相同。
[0036]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】二不同之处在于，所述叶轮架2为矩形金属支架，叶轮架2中垂直于主轴1的两条长边上均设有滑道23。其它组成和连接方式与【具体实施方式】二相同。
[0037]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】七和【具体实施方式】八不同之处在于，所述叶片3的四个顶点均设有滑轮33，滑轮33均嵌入所述滑道23内沿滑道23滑动。其它组成和连接方式与【具体实施方式】七和【具体实施方式】八相同。
[0038]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一不同之处在于，所述叶轮包括主轴l、n组叶轮架2、n组叶片3和轴承座4，其中，η为不小于1的正整数；所述每组叶轮架2包括第一叶轮架21和第二叶轮架22 ;所述第一叶轮架21和第二叶轮架22以主轴1为对称轴，并且镜像对称固定安装在主轴1上；所述叶片3包括第一叶片31和第二叶片32 ;所述第一叶片31活动安装于第一叶轮架21上，第二叶片32活动安装于第二叶轮架22上。所述第一叶片31和第二叶片32之间通过连接部件35相连为一体，同步移动。所述连接部件35为钢丝绳、链条或板状材料，均以可拆卸方式与第一叶片31和第二叶片32进行连接。所述第一叶轮架21与第二叶轮架22均以螺栓可拆卸方式与主轴1进行连接。所述叶片3为弧形板片，其内部设有m个弧形曲片34，其中，m为正整数。所述所述掠风部件34为凹形掠风槽或凸形掠风突起，固定焊接安装在叶片3弧形内壁上。所述叶片3长度为500mm-20m，中空结构，材质为PVC或聚氨酯发泡材料，其表面为石墨，石墨烯或碳纤维。所述叶轮架2为矩形金属支架，叶轮架2中垂直于主轴1的两条长边上均设有滑道23。所述叶片3的四个顶点均设有滑轮33，滑轮33均嵌入所述滑道23内沿滑道23滑动。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一相同。
[0039]叶轮3工作时，迎风面的第一叶轮31在风力的推动下借助滑轮33沿着滑道23滑向第一叶轮架21的外侧端，同时，由于第一叶片31和第二叶片23通过连接部件35相连为一体，因此第一叶片31带动第二叶片32向第二叶轮架22内侧端滑行，循环往复，使叶片3的力矩根据风力和风向不断改变。通过这一动作，增强了迎风面叶轮的机械力，减小了背风面叶轮的阻力，以此达到增加风力机动力(机械力)的目的。同时，由于叶片3内壁上设有多个掠风部件34，增加了捕风能力，进一步提高了风力机叶轮的风能利用率。其中，所述所述掠风部件34为凹形掠风槽或凸形掠风突起，固定焊接安装在叶片3弧形内壁上；所述凹形掠风槽可以设计为半弧形凹槽，所述凸形掠风突起可以设计为半弧形曲片突起，所述半弧形凹槽和半弧形曲片突起的半径均小于叶片3半径。此外，叶片3材质为PVC或聚氨