专利名称：螺旋叶片风力发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于城市等风力多变环境下的风力发电机，具体而言是一种螺旋 叶片风力发电机。
背景技术：
传统风力发电机包括发电机(1)，该发电机(1)的输入轴(4)上安装二个或三个长 条状的风力叶片，风力叶片在风力驱动下带动所述发电机的传动轴转动，从而发电。但这种 传统的风力叶片只能利用单个方向的风切，并不适应城市多变的风向和风速，尤其是在高 楼林立的城市，由于建筑物的影响，大楼四周的风向是多变的，来自四面八方的风切，往往 会造成风力叶片扭曲变形。传统风力发电机在强风下风力叶片转速较高，不但易对人员及 鸟类造成伤害，而且会带来较大的噪音，干扰人们正常的工作和休息。且风力发电机的风力 叶片体积庞大，稳定性差，对底座的稳定性要求很高，尤其是在城市地区，是不能将传统的 多叶风力发电机安装在楼顶上的。现有技术的显著缺点是在风向和风速多变的环境下，风力叶片只能利用单个方 向的风切，且易扭曲变形，不安全，噪音大，不能安装在城市等人口密集地区。
发明内容本发明的目的是提供一种螺旋叶片风力发电机，该装置的风力叶片能接受各个方 向的风切，且不易变形、工作安全、噪音小、无安全隐患，能够安装在城市等人口密集地区。为达到上述目的，本发明提供了一种螺旋叶片风力发电机，包括发电机，该发电机 的输入轴上安装有风力叶片，其关键在于所述风力叶片为螺旋叶片，该螺旋叶片的横截面 为“ S ”形，所述输入轴穿过该“ S，，形横截面的中点。该风力叶片的所有“ S，，形横截面的中点都在所述输入轴上。如果一个“S”形螺旋叶片的制作工艺过于复杂，可以将风力叶片制作成两片凹槽 状风力叶片所述输入轴的两侧对称安装有一片风力叶片，且凹槽的凹向相反，即该两片风 力叶片的横剖面组合成“S”形；所述两片凹槽状风力叶片以输入轴为中心顺时针或逆时针 扭转，构成双螺旋结构。所述风力叶片在风力驱动下带动所述发电机的传动轴转动，发电机获取动能发 H1^ ο所述发电机固定在定位支架上，该定位支架上还安装有轴承连接所述输入轴。定位支架既固定住了发电机，又对输入轴进行限位，当风力叶片带动输入轴转动 时，定位支架确保了输入轴能够稳定自转。所述输入轴竖直安装在所述发电机上，或水平安装在所述发电机上。如果主风流距离地面或屋顶过高，可以采用竖直安装的方式，竖直安装的方式占 地面积较小；水平安装方式的重心低，稳定性较好，在该方式下可以增加输入轴和风力叶片 的长度，甚至采用多节风力叶片依次组装的方式。[0013]所述风力叶片上设置有至少一条“S”形加强筋，所述输入轴穿过该“S”形加强筋 的中点。设置多条“S”形加强筋，各“S”形加强筋之间间隔相等。所述“S”形加强筋所在平面与所述输入轴垂直。“S”形加强筋提高了风力叶片的刚性，避免因为风力过大而导致所述风力叶片扭 曲变形，甚至损坏。所述输入轴还固定有矩形稳定框，所述风力叶片位于该矩形稳定框内。所述风力叶片两端与所述矩形稳定框的第一组对边固定连接，该矩形稳定框的第 二组对边与所述输入轴平行。所述风力叶片的一端的两个角固定在所述矩形稳定框的第一组对边中对应的一 条边上；所述风力叶片的另一端的两个角固定在所述矩形稳定框的第一组对边中对应的另 一条边上，这样，进一步稳固了所述风力叶片。所述矩形稳定框的第二组对边增加了所述风力叶片的转动惯量，增强了该风力叶 片转动的稳定性。本发明提供的螺旋叶片风力发电机，无论所述输入轴与地面的夹角为多少，所述 风力叶片均可以达到良好的受力转动效果，其中，若所述输入轴和风力叶片较短，将输入轴 竖直安装在所述发电机上，其效果最佳，此时，无论风向是怎样的，所述风力叶片的转动方 向始终不变；根据空气动力学原理可知，所述风力叶片的转速有最大转速的限制，不会由于 转速过高造成伤害，也不会有很高的噪音；另外，由于陀螺效应，当所述输入轴与重力方向 一致时，转速越高就越稳。当所述输入轴水平安装在所述发电机上时，所述风力叶片也可以接受大部分方向 的风力进行转动。本发明提供的螺旋叶片风力发电机，还可以通过连轴的方式，将多个风力叶片连 接起来，带动更大功率的发电机。此时，采用输入轴水平安装的方式最佳。本发明的显著效果是能接受各个方向的风切，且不易变形、工作安全、噪音小、无 安全隐患，能够安装在城市等人口密集地区。
图1:风力叶片示意图。图2 输入轴竖直安装结构示意图。图3:图2的俯视图。图4 输入轴水平安装结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1，如图1、2、3所示一种螺旋叶片风力发电机，包括发电机1，该发电机1 的输入轴上安装有风力叶片6，其关键在于所述风力叶片6为螺旋叶片，该螺旋叶片的横 截面为“S”形，所述输入轴4穿过该“S”形横截面的中点。该风力叶片6的所有“S”形横截面的中点都在所述输入轴4上。
4[0032]所述风力叶片6在风力驱动下带动所述发电机1的输入轴4转动，发电机获取动 能发电。所述发电机1固定在定位支架2上，该定位支架2上还安装有轴承连接所述输入 轴4。定位支架2既固定住了发电机1，又对输入轴4进行限位，当风力叶片6带动输入 轴4转动时，定位支架2确保了输入轴4能够稳定自转。所述输入轴4竖直安装在所述发电机1上。在主风流距离地面或屋顶过高时，这种安装方式的占地面积较小。所述风力叶片6上设置有多条“S”形加强筋5，所述输入轴4穿过各“S”形加强筋 5的中点。所述各“ S，，形加强筋5之间间隔相等。所述“S”形加强筋5所在平面与所述输入轴4垂直。“S”形加强筋5提高了风力叶片6的刚性，避免因为风力过大而导致所述风力叶片 6扭曲变形，甚至损坏。所述输入轴4还固定有矩形稳定框7，所述风力叶片6位于该矩形稳定框7内。所述风力叶片6两端与所述矩形稳定框7的第一组对边固定连接，该矩形稳定框 7的第二组对边与所述输入轴4平行。所述风力叶片6的一端的两个角固定在所述矩形稳定框7的第一组对边中对应的 一条边上；所述风力叶片6的另一端的两个角固定在所述矩形稳定框7的第一组对边中对 应的另一条边上，这样，进一步稳固了所述风力叶片6。所述矩形稳定框7的第二组对边增加了所述风力叶片的转动惯量，增强了该风力 叶片转动的稳定性。工作原理本例所述螺旋叶片风力发电机，所述输入轴4竖直安装在所述发电机1 上，此时，无论风向是怎样的，所述风力叶片6的转动方向始终不变；根据空气动力学原理 可知，所述风力叶片6的转速有最大转速的限制，不会由于转速过高造成伤害，也不会有很 高的噪音；另外，由于陀螺效应，当所述输入轴4与重力方向一致时，转速越高就越稳。实施例2，本例所述螺旋叶片风力发电机，如图4所示，其构造与实施例1相同，只 是所述输入轴4水平安装在所述发电机1上，此时，所述风力叶片6可以接受大部分方向的 风力进行转动。
权利要求一种螺旋叶片风力发电机，包括发电机(1)，该发电机(1)的输入轴(4)上固定有风力叶片(6)，其特征在于所述风力叶片(6)为螺旋叶片，该螺旋叶片的横截面为“S”形，所述输入轴(4)穿过该“S”形横截面的中点。
2.根据权利要求1所述螺旋叶片风力发电机，其特征在于所述发电机(1)固定在定 位支架(2)上，该定位支架(2)上还安装有轴承连接所述输入轴(4)。
3.根据权利要求1所述螺旋叶片风力发电机，其特征在于所述输入轴(4)竖直安装 在所述发电机(1)上，或水平安装在所述发电机(1)上。
4.根据权利要求1所述螺旋叶片风力发电机，其特征在于所述风力叶片(6)上设置 有至少一条“S”形加强筋(5)，所述输入轴(4)穿过该“S”形加强筋(5)的中点。
5.根据权利要求4所述螺旋叶片风力发电机，其特征在于所述“S”形加强筋(5)所 在平面与所述输入轴(4)垂直。
6.根据权利要求1所述螺旋叶片风力发电机，其特征在于所述输入轴(4)还固定有 矩形稳定框(7)，所述风力叶片(6)位于该矩形稳定框(7)内。
7.根据权利要求6所述螺旋叶片风力发电机，其特征在于所述风力叶片(6)两端与 所述矩形稳定框(7)的第一组对边固定连接，该矩形稳定框(7)的第二组对边与所述输入 轴⑷平行。
专利摘要本实用新型公开了一种螺旋叶片风力发电机，包括发电机，该发电机的输入轴上安装有风力叶片，其特征在于所述风力叶片为螺旋叶片，该螺旋叶片的横截面为“S”形，所述输入轴穿过该“S”形横截面的中点。其显著效果是该装置的风力叶片能接受各个方向的风切，且不易变形、工作安全、噪音小、无安全隐患，能够安装在城市等人口密集地区。
文档编号F03D1/06GK201661426SQ20102012100
公开日2010年12月1日 申请日期2010年3月1日 优先权日2010年3月1日
发明者向李娟, 杨德华, 董志明 申请人:重庆科技学院