专利名称：仿生式风力机的制作方法
技术领域：
仿生式风力机技术领域本是实用新型提供一种抵阻力、低成本、仿生式风力机。
技术背景风力发电是当今世界范围内相对成熟的产品，仿生式高效风发电机是针对 现有风力发电设备的风力机及结构部分进行改进、克服现有风力机捕风能力低(仅27%)及相互干扰、单机成本高等缺点提出的一项新技术。 发明内容本发明目的是要提供一种抵阻力、低成本、高捕风效率的仿生式风力机。 本发明是通过如下方式实现的仿生式风力机是针对现有风力机设备的风力机及结构部分进行改进，提出的 一项新技术。它的结构是由风塔l、横轴2、放射轴3、风叶4、限位器5、外壳 6、风标7锁紧螺母8组成。在风塔1的一根横轴3的外壳6上两端等分的位置 分别用机械的方法固定三-四根向四面伸出同等长度的放射轴4，在各条放射轴4 上固定同等间距、同等数量、同等规格的风叶4，风叶4可以绕放射轴转动，风 叶4叶面为正面受风力，风叶4的转动范围控制在单片风叶4与放射轴3从垂 直开始旋转到90。 -105°圆弧范围内。风叶4为仿昆虫如蜻蜓、蝴蝶翅膀形的 宽体网络9结构，网络9内为多个大小凸凹不规则圆弧面形状。风叶4旋转时 有的张开正面或斜面接受风的压力，有的合拢背面接受风的阻力。同时根据受 风力方向风叶4上的风叶面可以展开或关闭，这样就能获得一个可以控制的捕
风能力强的风力机。该仿生式风力机结构的特点 一是网络内的圆弧面增大了风叶4受力面积，比 相同平面面积的捕风能力提高了，其二每一个网络格为一个受风单元，在单元 内风力形成湍流，在紊乱旋转，相互影响，在小范围内就扰乱了整个风力流向， 在叶面生形成紊流，减少了风在叶面上的滑动产生的震动，提高了风机运行的 平稳性，避免了风力过大风机无法控制的局面，网络形结构使风叶4在相同厚 度情况下质量减少，强度不变。这就像是飞翔的昆虫如蜻蜓的翅膀，经观察蜻 蜓翅膀特别点是有脉络为隔离线组成一个个的类方形体，类方形体内的翅面是 柔性面体，且蜻蜓柔性面体的翅面超薄，风一吹脉络内的柔性体面向上鼓起， 能形成一个个圆弧面形，比平面型的表面积增大，捕风能力自然增加，而由于 一个个圆弧面形体的存在，使风在翅面上形成多个不规则湍流，湍流使得风向 改变，相互干扰，流速降低，形成气垫，这就使蜻蜓在无风或微风的条件下仅 靠向上的气流能平稳悬浮身体。其三由于设计的风叶4是由上向下方向旋转， 对横向及上方的的风场干扰小，风力机之间干扰小，同时风叶4上特殊结构， 使的风在叶面上滑动速度降低，对周围的风场影响范围縮小，便于同一台风力 机风塔上下安装多台风力机，同一风场内安装更多部风力机。其四飞鸟在无风 或微风的条件下能在天空飞翔，飞鸟的翅膀的捕风能力一定很强，经观察飞鸟 的翅膀的羽毛有两旁多根羽须组成，羽须在放大镜下又是一根羽毛，羽毛两侧 伸出细羽须， 一侧羽须倒向向尖部的一侧，另一恻羽须倒钩弯曲状，这样，一 排排细羽须由倒钩羽须杂乱的连接在一起，成网络状态，捕风面积增加，增加 对风的阻力，捕风能力高。 本发明的有益效果是一、是捕风能力。J超过95%，比现在的风力车可提高2-3倍多。其二、风 力车运行的平稳性好。其三、是对风能的利用效率提高， 一台风力机风塔上下 可安装多台风力机，同一风场内安装更多部风力发电机。四、是风叶质量减轻，强度高。五、是可以降低风机的启动风速，由原来的4-5级启动风力机，降至 2-3级风力即可转动。
图1是仿生式风力机整体结构示意图；图2是仿生式风力机放射轴3、风叶 4结构示意图；图3风叶4转动状态示意图；图4风叶4叶面网络9示意图；图 5风叶4叶面纤毛10示意图；图6限位器5示意图；图l仿生式风力机由风塔l、横轴2、放射轴3、风叶4、限位器5、外壳 6、风标7、锁紧螺母8、网络9、纤毛10组成。
具体实施方式
风塔1是由高强度材料制作的圆环柱体，风塔1建的较高，作用是高处风 力大，及安装其它部件，风塔1上部装横轴2，横轴2是柱状体的连接件，外壳 6是3个圆筒体，横轴2两端外侧固定外壳6内，中间一个装在风塔上，作用是 包住横轴2并使其在在内转动，外壳6外侧安装风标7，在外壳6两端等分的位 置分别用机械的方法固定三-四根向四面伸出同等长度的放射轴3，横轴2，放射 轴3是由高强度材料制作的柱状体或圆环柱体，是连接件。各条放射轴3上固
定同等间距、同等规格的风叶4，风叶4为受风力吹动的主要部件，每根放射轴3上的风叶4为两片，风叶4边缘为圆弧形状，风叶4叶面为正面受风力，风叶 4为仿昆虫如蜻蜓、蝴蝶翅膀形的宽体网络9结构，靠近放射轴3宽，边部窄， 网络9内为多个大小凸凹不规则圆弧面形状。风叶4叶表面上有象蜻蜓、蝴蝶 翅膀上的直径大小不一纤毛10，直径大小不一象针尖一样，根部粗，顶部尖。 风叶4叶面可像飞鸟翅膀结构，飞鸟的翅膀的羽毛是有两旁多根羽须组成结构， 羽须在放大镜下又是一根羽毛，羽毛两侧伸出细羽须， 一侧羽须倒向尖部的一 侧，另一侧羽须倒钩弯曲状，这样， 一排排细羽须由倒钩羽须杂乱的连接在一 起，成网络状态，提高捕风能力。由这些仿生翅膀结构组成的风叶4，可使原来 的风力机需4-5级风才能启动，降至2-3级风力即可使风力机工作。风叶4与放 射轴3连接处为带多个缺口的圆环体，中间有孔，就象门折页一样的结构，两 片风叶4通过缺口相互插接在一起，装入放射轴3上，放射轴3外端制外螺纹， 锁紧螺母8旋入并压紧风叶4。这样，风叶4可绕放射轴3转动，也可合拢在一 起。设风叶4工作的迎风面为正面，背风面为反面。每一个风叶4背风面根部 由限位器5限位，限位器5是圆柱或板状体，限位器5固定在外壳6外侧风叶4 背风面， 一个风叶4安装限位器5 二-四个。由限位器5来控制单片风叶4与放 射轴3垂直开始旋转到90° -105°范围，即风叶由合拢到展开旋转到90。 -105 °时，限位器5可挡住风叶不使继续位移。风标6由连接杆与标体组成，连接 杆是杆状体，分别连接壳体l与风标体，风标体为"V"形板体，"V"形板体 尖部与连接杆连接固定，风标6作用是使风标体"V"形板两边接受风力后始
终对准风向，使风机的风叶始终处于直面受风力吹的状态，保持风车的正常工 作。风力机工作状态以每只放射轴3上安四片风叶4为例；见图3风叶4转 动状态示意图；风力机工作时根据受风力方向，设计风叶4是由上向下方向旋 转，下部风叶4 一个叶片展开正面接受风的压力，当转到左边时该叶片受到重力自动下坠合拢,当转到上边时该叶片受风的阻力保持合拢状态，当转到右边时 该该叶片在重力下自动打开。因此，左边及上部叶片合拢受风面积小，阻力小。风叶4旋转带动横轴2旋转，横轴2带动传动机构与工作母机运动工作。
权利要求1、一种仿生式风力机风塔(1)、横轴(2)、放射轴(3)、风叶(4)、限位器(5)、外壳(6)、风标(7)、锁紧螺母(8)、网络(9)、纤毛(10)组成，其特征是风塔(1)上部装横轴(2)，横轴(2)是柱状体，横轴(2)外侧是外壳(6)，外壳(6)是3个圆筒体，横轴(2)两端外侧固定外壳(6)内，中间一个装在风塔上，外侧安装风标(7)，在外壳(6)两端等分的位置分别用机械的方法固定三-四根向四面伸出同等长度的放射轴(3)，横轴(2)，放射轴(3)是由高强度材料制作的柱状体或圆环柱体，横轴(2)，放射轴(3)是由高强度材料制作的圆环柱体，各条放射轴(3)上固定同等间距、同等规格的风叶(4)，每根放射轴(3)上的风叶(4)为两片，风叶(4)靠近放射轴(3)宽，边部窄，边缘为圆弧形，风叶(4)叶面为仿蜻蜒、蝴蝶翅膀形的宽体网络(9)结构，网络(9)内为多个大小凸凹不规则圆弧面形状，风叶(4)的与放射轴(3)连接处为带多个缺口的圆环体，中间有孔，就象门折(5)页一样的结构，两片风叶(4)通过缺口相互插接在一起，装入放射轴(3)上，放射轴(3)外端制外螺纹，锁紧螺母(8)旋入并压紧风叶(4)，风叶(4)可以绕放射轴(3)转动，也可合拢在一起。设风叶(4)工作的迎风面为正面，背风面为反面，每一个风叶(4)背风面根部由限位器(5)限位，限位器(5)是圆柱或板状体，限位器(5)固定在外壳(6)外侧风叶(4)背风面，一个风叶(4)安装限位器(5)一-二个，限位器(5)来控制单片风叶(4)与放射轴(3)从垂直开始可旋转90°-105°范围，风标(6)由连接杆与标体组成，连接杆是杆状体，分别连接外壳(6)与风标体，风标体为“V”形板体，“V”形板体中间尖部与连接杆连接固定。
2、根据权利要求1所述的仿生式风力机，其特征是风叶(4)叶面为仿飞鸟 翅膀的羽毛结构，风叶(4)叶面为羽毛状，羽毛两侧伸出细羽须， 一侧羽须倒向 尖部的一侧，另一侧羽须倒钩弯曲状， 一排排细羽须由倒钩羽须杂 乱的连接在一起，叶面成不规则网络状。
3、根据权利要求1所述的仿生式风力机，其特征是风叶(4)叶表面上有象 蜻蜓、蝴蝶翅膀上的直径大小不一纤毛(IO)，直径大小不一象针尖一样，根部粗， 顶部尖。
专利摘要仿生式风力机由风塔、横轴、放射轴、风叶、限位器、外壳、风标、锁紧螺母组成。在风塔的一根横轴的外壳上两端等分的位置分别用机械的方法固定三-四根向四面伸出同等长度的放射轴，在各条放射轴上固定同等间距、同等数量、同等规格的风叶。风叶叶面为仿昆虫蜻蜒、蝴蝶翅膀形大小不规则网络结构，叶面上有纤毛，风叶叶面也可像飞鸟翅膀的羽毛状结构。叶面为正面受风力。根据受风力方向风机上的叶面可以展开或关闭，这样就能获得一个捕风能力强的风力机。特点是捕风能力可超过95％，运行平稳，对风能的利用效率高，风力车之间干扰小，一台风力机风塔上下可安装多台风力机，同一风场内安装更多部风力机，风叶质量减轻，降低风力机启动风速。
文档编号F03D3/00GK201031768SQ20072002125
公开日2008年3月5日 申请日期2007年4月24日 优先权日2007年4月24日
发明者刘文政, 刘景斌, 孙文龙, 董其宏 申请人:刘景斌