专利名称：风力发电机的风叶机构的制作方法
技术领域：
本发明属于风力发电机领域，特别是一种适用于风力发电机的风叶机构。
背景技术：
现有风力发电机根据叶片形式的不同，主要分为以下两类水平轴型因结构简单， 利用比较广泛，是目前风力发电的主要形式；另一种垂直轴型无需风向调整转向机构，效率 高于水平轴风力发电机，无噪音和转向机构，维护简单，应用越来越多。水平轴风力发电机 的风叶，一般需要正对风向受风，在正对风向时，风力对风叶的推力是斜向推力，加上风叶 之间的空隙，白白放弃了部分风能，利用效率较低，不能像船帆一样在有效范围内对风力百 分百的利用；而大型风叶遭遇强风时，转速太快，可能会产生喘震，需要一套完善的刹车系 统，对风叶的平衡度要求较高；另外风叶和发电机组安置于高塔或支架的顶端，其技术要求 高、安装难度大，使得制造、安装及维修的难度较高，制造运营成本高。如何最大限度的利用 风力，对风力的利用率是风力发电的关键，由于是受风，转速不需要很高，重要的是有大扭 矩、高输出功率。
发明内容
本发明的目的在于解决上述不足，而提供一种风帆式的，具有结构简单、受风效果 好，风能利用率高等优点的风力发电机风叶机构。本发明是采用如下技术方案来实现上述目的本发明风力发电机的风叶机构，设置在垂直轴风力发电机上部，其特征在于所 述风叶机构主要由固定支架、中心轴、中心支柱、与固定支架轴接的若干个固定叶板和活动 叶板构成；固定支架为等圆周放射状结构，设置有上下两个或两个以上，固定支架轴设置在 每个固定支架的放射端，固定叶板设置在中心轴与固定支架轴之间，活动叶板以固定支架 轴为活动轴；活动叶板与固定叶板连接处相贴合。所述固定叶板和活动叶板为六个。所述固定叶板与固定支架的放射部分相对应，为弧形板或平面板，由刚性板或软 性材料构成。所述活动叶板为弧形板，弧形板外侧端设有向外弯曲的导风边；该活动叶板的长 度大于固定支架放射端之间的单个等圆周长。所述活动叶板上还可设置有闭锁装置，该装置由测风仪、人工开关、触控开关、自 锁继电器、电磁线圈、叶板闭锁钩组成。所述活动叶板的两侧边之间可以设置有连索；上下两边可以设置加强受风的包 边。本发明采用以上技术方案所能达到的有益效果是本发明风叶机构设计为迎风张开的帆，利用风力正向推力产生大扭矩高效率的风 力发电装置，迎风面正转方向的叶板受风力推动张开，如船帆般承受正面风力，在正转方向叶板范围内的风力可百分百的利用；逆转方向的叶板闭合，使风对逆转方向的作用力减到 最小，由于风叶是围绕垂直中心轴旋转，无论是哪个方向的风力都可自动张开迎风面正转 的叶板，使得本装置对任何方向的风力都可利用，而不需要风向调整装置，风能利用率高。
附图1为本发明的平面结构示意图；图2为本发明的立体结构示意3为本发明实施方式结构意图；图4为本发明另一实施方式的结构示意图。附图标记说明1、固定支架 2、中心轴、3固定支架轴 4、固定叶板 5、活动叶 板6、导风边7、连索8、包边。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。如图1、图2所示，本发明风力发电机的风叶机构，主要由固定支架1、中心轴2、中 心支柱、与固定支架轴3轴接的六个固定叶板4和活动叶板5构成，固定支架1为等圆周放 射状的弧型杆构成，设置有上下两个，固定支架轴3设置在每个固定支架1的每个放射端， 固定叶板4设置在中心轴2与固定支架轴3之间，活动叶板5以固定支架轴3为活动轴。活 动叶板5为圆弧形，外侧端设有向外弯曲的导风边6;活动叶板5内侧稍伸出，与固定叶板 4连接处相贴合；该活动叶板5的长度大于固定支架1放射端之间的单个等圆周长。与固 定支架1的弧形放射部分相匹配，固定叶板4为弧形板，由刚性板或软性材料构成，固定叶 板4以中心支柱为圆心向外伸展，固定在支架上。活动叶板5安装在固定支架1外侧放射 端轴上，使活动叶板5能在支架上灵活转动；该活动叶板5的长度大于固定支架1之间的单 个等圆周长，这样活动叶板5的外端要能盖住相邻的一个活动叶板5轴端，使活动叶板在逆 风的时候能与相邻的活动叶板闭合，卸除逆向风压。活动叶板5靠内端延长留有止动位，使 得在迎风面张开时有足够的支撑力承受正面的风力，而不会被风吹反，同时也和固定叶板4 贴合，减少风力的泄漏。如图3所示，另外在每个活动叶板5的横向两侧边之间可以设置 有连索7，以加强结构上受风的强度，并防止板面逆转；活动叶板5弧形板的上下两边也可 以设置加强受风的包边8，以增强受风能力和整体强度。所述活动叶板5外端向外弯曲张开的导风边6，可以使活动叶板转到迎风面的时 候，在风力的作用下迅速张开叶板，得以最大限度的利用风力，在风力的作用下，迎风的方 向张开，如船帆般承受风的压力。在逆转方向的活动叶板5是闭合的，卸去反向的风力；在 叶板依次的张开闭合中带动中心轴转动，即可把风的压力转换成机械能带动发电机发电。叶板数选六块为最佳实施方案，因小于六块会因为角度的关系存在风能利用的空 白点，即前一块板已处于卸风的位置，而后一块板还没张开，这样就会降低风能的利用率； 而多于六块会增加装置的重量，又增加制造成本，而且叶板张开的长度，没有六块叶板的长 度长，根据力学原理，力臂越长，同样力度的时候，端点的受力越大，同样的叶板面积，叶板 长度的增加要比叶板宽度的增加输出功率要大。当活动叶板处于图3位置时，向外张开的导风边6受风，带动活动叶板5向外张开，由于活动叶板5外端比内端离中心轴的距离要大数倍，活动叶板5外端向外张开，内端 则与固定叶板4外端贴合，贴合处在阻止了风力泄漏的同时，也支承了活动叶板5的定位， 使活动叶板5正对风向，接受风能，产生向后的推力，带动中心轴转动；当叶板转动至闭合 位置时，活动叶板5外端受风的压力与相邻活动叶板5的内端贴合，形成一个闭合的圆弧 面，减少逆转方向的推力；受风的活动叶板张开，相对的活动叶板卸风关闭，这样风叶不断 循环，带动中心轴及整套发电装置旋转。如图4所示，所述固定叶板4还可以为平面板形，即固定支架1相应的每个支架也 为直杆，活动叶板5在迎风面展开时，当转到与风力方向大于90度的时候，用直板型就会使 风力沿着板的外侧卸掉，用圆弧形的结构则可受风；当活动叶板5转到迎风面背对风向时， 圆弧形可卸去反转方向的风压。为防止超过定值的强风损坏叶板，可以在活动叶板5上安装闭锁装置，闭锁装置 受风力测定仪和人工控制其开关的动作。该闭锁装置主要由测风仪、人工开关、触控开关、 自锁继电器、电磁线圈、叶板闭锁钩组成，其工作原理是测风仪与人工开关并联控制闭锁电 源；在强风或需人为停机时，电源接通后，导通触控开关，触控开关安装在固定叶板4外侧， 前一块活动叶板5闭合时碰触到的位置。当前一块活动叶板5转到逆风位时，受风压贴合 在后一块固定叶板外侧时，碰触开关导通，自锁继电器闭合，电磁线圈导电，带动安装于本 固定叶板4外侧的锁钩动作，钩住前一块活动叶板5的外侧，使活动叶板5不能张开，就可 避免强风的破坏，在需要维修时可人工停机。所述活动叶板方向为顺时针或逆时针，其弧度、长度等参数不限定，根据实际需要 决定；活动叶板的上下包边也可以由加强筋代替；固定支架也可以设置上下多个组合。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对 本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解。依然可以对发明的具体实 施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其 均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
一种风力发电机的风叶机构，设置在垂直轴风力发电机上部，其特征在于所述风叶机构主要由固定支架、中心轴、中心支柱、与固定支架轴接的若干个固定叶板和活动叶板构成；该固定支架为等圆周放射状结构，设置有上下两个或两个以上，固定支架轴设置在每个固定支架的放射端，固定叶板设置在中心轴与固定支架轴之间，活动叶板以固定支架轴为活动轴；活动叶板与固定叶板连接处相贴合。
2.根据权利1所述风力发电机的风叶机构，其特征在于，所述固定叶板和活动叶板均 为六个。
3.根据权利1或2所述风力发电机的风叶机构，其特征在于，所述固定叶板与固定支架 的放射结构部分相对应为弧形板或平面板。
4.根据权利1或2所述风力发电机的风叶机构，其特征在于，所述活动叶板为弧形板， 弧形板外侧端设有向外弯曲的导风边；该活动叶板的长度大于固定支架放射端之间的单个 等圆周长。
5.根据权利1或2所述风力发电机的风叶机构，其特征在于，所述活动叶板上还设置有 闭锁装置，该装置由测风仪、人工开关、触控开关、自锁继电器、电磁线圈、叶板闭锁钩组成。
6.根据权利1或2所述风力发电机的风叶机构，其特征在于，所述活动叶板上下两边设 置加强受风的包边。
7.根据权利1或2所述风力发电机的风叶机构，其特征在于，所述活动叶板的两侧边之间设置有连索。
全文摘要
本发明公开了一种风力发电机的风叶机构，设置在垂直轴风力发电机上部，其特征在于所述风叶机构主要由固定支架、中心轴、中心支柱、与固定支架轴接的若干个固定叶板和活动叶板构成；该固定支架为等圆周放射状结构，设置有上下两个或两个以上，固定支架轴设置在每个固定支架的放射端，固定叶板设置在中心轴与固定支架轴之间，活动叶板以固定支架轴为活动轴；活动叶板与固定叶板连接处相贴合。本发明风叶机构具有结构简单、风能利用率高等优点。
文档编号F03D3/06GK101907059SQ201010252059
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者吕伟雄 申请人:吕伟雄