专利名称：竖轴笼形转轴风力机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力机。
背景技术：
国内外用于发电、泵水的风力机以小功率为多数，20世纪中期后，国外较大功率的风力发电机组，就结构型式上、数量上而言，水平轴式的风力机占大多数，达90％以上。但是随着风力机大型化，水平轴风力发电机组的发电设备笨重，并且设备都安装在塔架上，形成头重脚轻，因而安装和维修成本很高。因此，目前风力机主要改进方向是竖轴风力机，以便于向大型化发展。
发明内容
本实用新型的目的针对上述水平轴风力发电机组的缺点，提供一种结构简单，重量轻，便于安装，维修容易，效益好的竖轴笼形转轴风力机。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是竖轴笼形转轴风力机，竖向转轴上固定装有叶轮，叶轮框内焊接有立柱形成笼形框架，叶轮每一风轮翼由三或四片直线型叶片组成，每一叶片转轴连接在支架上，支架上每一叶片相应位置固定有一个定位柱、一个定位轴和一个卸荷杆。
所述风轮翼由三片叶片组成，叶片由定位轴和卸荷杆限位时，三片叶片呈 型。
所述风轮翼由四片叶片组成，叶片由定位轴和卸荷杆限位时，四片叶片呈VV型。
所述上叶轮上端装有上轴承体，上轴承体上固定伞帽，伞帽上有拉索固定在地面上，下叶轮下端叶轮框上装有轮盘，轮盘连接输出轴，输出轴与外接设备连接，输出轴外套装有下轴承体，下轴承体固定在厂房上。
所述叶轮为3-6个风轮翼，较为常用的是3-4个风轮翼。
所述竖向转轴上装有1-8层叶轮。
本实用新型小型由一至三层叶轮组成风力机转轴，亦可四至八层叶轮组成大型风力机转轴，使风力机功率达1兆瓦以上。特点显著，风轮翼在迎风侧时，叶片与叶片之间留有缝隙，风流从缝隙流过时，叶片背面形成负压区，减少叶片旋转阻力，叶片迎风面风流速度加快，所受推力和扭矩加大，从而提高了风能利用系数Cp。风轮翼转到逆风侧时，风轮翼的叶片在风力作用下，自动转向与风向平行，减小叶片的逆风阻力矩，提高了整机风能利用系数Cp达到0.55％至0.7％，高于其它类型风力机的0.2％，这是一项重要的技术突破。本机风速在1.5米/秒时，自行起动不用辅助起动装置，三级风时进入工作状态。适用范围广；草原、沿海、岛屿、农村、山区、沙漠、有风无电地区。我国海岸线长，岛屿多沿岸开发风力机泵水，引海水上陆地建池养殖海珍品市场广阔，大陆上河流、湖泊、池塘多，泵水上山储存池里，引水灌溉旱田变水田，山地建大棚保护地，改善农业生产品种结构，提高农副业、养殖业产值，加快农民致富奔小康。本机输出功率大，配置成大型发电机组，用于建设大型风力发电厂，为国家电网提供可持续再生能源。
图1为本实用新型三层叶轮正视图。
图2为A-A视图。
具体实施方式
如图1所示的三层叶轮式竖轴笼形转轴风力机，竖向转轴上固定装有叶轮，叶轮为上叶轮4、中叶轮6和下叶轮10三层叶轮，三层叶轮框内焊接有十二根立柱11形成笼形框架，上叶轮4上端装有上轴承体1，上轴承体1是转轴3的上支撑点居中间不动，伞帽2固定在上轴承体1上，其上固定着四根拉索5以三十度角向下固定在地面上，下叶轮下端叶轮框上装有轮盘12，轮盘连接输出轴13，输出轴与外接设备连接，输出轴外套装有下轴承体14，通过下轴承体14下达到发电机或所带动的外接应用设备15的中下部位与发电机或水泵联接构成风力发电机或风力泵水机，下轴承体固定在厂房的房梁上。
如图2所示，叶轮每一风轮翼由三片直线型叶片组成，每一叶片转轴连接在支架上，支架上每一叶片相应位置固定有一个定位柱17、一个定位轴18和一个卸荷杆19，叶片由定位轴和卸荷杆限位时，三片叶片呈 型。风轮翼由四片叶片组成也可以，叶片由定位轴和卸荷杆限位时，四片叶片呈VV型，各叶片在遇九级以上大风时卸荷杆起作用。
风轮翼16在迎风流侧迎风面受推力，背面因风流沿缝隙高速向背面喷射而产生负压，使风轮翼16加速旋转。风轮翼16在背风流位置时，风流推动内叶片9、中叶片8和外三叶片7翻转，当受到定位柱17限制定位于切向位置时，三叶片为升力状态。风轮翼16在逆风流位置时，三叶片为顺风流状态，减少逆风流阻力矩，使本实用新型竖轴笼形转轴风力机推力、转矩加大，阻力矩减少，总的风能利用系数Cp高于其它类型结构的风力机。
权利要求1.竖轴笼形转轴风力机，竖向转轴上固定装有叶轮，其特征是叶轮框内焊接有立柱(11)形成笼形框架，叶轮每一风轮翼(16)由三或四片直线型叶片组成，每一叶片转轴连接在支架上，支架上每一叶片相应位置固定有一个定位柱(17)、一个定位轴(18)和一个卸荷杆(19)。
2.根据权利要求1所述的竖轴笼形转轴风力机，其特征是风轮翼(16)由三片叶片组成，叶片由定位轴(18)和卸荷杆(19)限位时，三片叶片呈 型。
3.根据权利要求1所述的竖轴笼形转轴风力机，其特征是风轮翼(16)由四片叶片组成，叶片由定位轴(18)和卸荷杆(19)限位时，四片叶片呈VV型。
4.根据权利要求1-3任一所述的竖轴笼形转轴风力机，其特征是上叶轮(4)上端装有上轴承体(1)，上轴承体上固定伞帽(2)，伞帽上有拉索(5)固定在地面上，下叶轮(10)下端叶轮框上装有轮盘(12)，轮盘连接输出轴(13)，输出轴与外接设备连接，输出轴外套装有下轴承体(14)，下轴承体固定在厂房(15)上。
5.根据权利要求1-3任一所述的竖轴笼形转轴风力机，其特征是叶轮装有3-6个风轮翼(16)。
6.根据权利要求1-3任一所述的竖轴笼形转轴风力机，其特征是为叶轮装有3-4个风轮翼(16)。
7.根据权利要求1-3任一所述的竖轴笼形转轴风力机，其特征是竖向转轴(3)上装有1-8层叶轮。
专利摘要本实用新型竖轴笼形转轴风力机，竖向转轴上固定装有叶轮，叶轮框内焊接有立柱形成笼形框架，叶轮每一风轮翼由三或四片直线型叶片组成，每一叶片转轴连接在支架上，支架上每一叶片相应位置固定有一个定位柱、一个定位轴和一个卸荷杆。本实用新型特点显著，风轮翼在迎风侧时，叶片与叶片之间留有缝隙，风流从缝隙流过时，叶片背面形成负压区，减少叶片旋转阻力，叶片迎风面风流速度加快，所受推力和扭矩加大，风轮翼转到逆风侧时，风轮翼的叶片在风力作用下，自动转向与风向平行，减小叶片的逆风阻力矩，提高了整机风能利用系数Cp达到0.55％至0.7％，高于其它类型风力机的0.2％，用途广泛。
文档编号F03D11/04GK2876365SQ200620090019
公开日2007年3月7日 申请日期2006年3月23日 优先权日2006年3月23日
发明者刘东江 申请人:刘东江