专利名称：风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机，特别涉及一种垂直轴风力发电机。
背景技术：
能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源，是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。实际上，现今对能源的利用率并不高，随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一，其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，而风力发电也发展迅猛，中国是一个风力资源丰富的国家，风力发电潜力巨大。风力发电机中的垂直轴风力发电机突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差等缺点。然而，现今的风力发电机大多笨重且工作时不稳定，在使用过程中也不方便维修和保养。
发明内容为克服现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种质量轻且可靠性高的垂直轴风力发电机。本实用新型采用的技术方案是一种风力发电机，包括底架、垂直固定安装在底架上的支柱、固定在支柱上的电机、与电机轴向连接的主轴、水平安装在主轴上的若干支持翼、升力叶片和阻力叶片，该等多个支持翼绕主轴等间距分布，阻力叶片固定安装在主轴上，升力叶片竖直安装在支持翼的外端部，且升力叶片的纵截面与水平面相垂直，其中升力叶片由碳纤维材料制成。进一步地，升力叶片为3个。优选地，其中底架为正方体框架，支柱垂直安装在该正方体框架的中心处。进一步地，底架的四个角处分别安装有用于支撑底架的支脚。更进一步地，底架的四个角处与主轴之间分别安装有一斜撑，以进一步加固整体结构，从而保证风力发电机工作的稳定性。优选地，主轴上还安装有联轴器。进一步地，支持翼通过联轴器安装在主轴上。与现有技术相比，本实用新型具有下列优点本实用新型的风力发电机的升力叶片由来自航空尖端技术中所广泛应用的碳纤维材料制成，该种材料具有高强度、低密度等优点，使得本实用新型的风力发电机重量更轻，而且结构更加可靠，同时也体现了先进复合材料，高科技，绿色能源缔造美好新生活的理念。本实用新型的风力发电机采用升阻互补设计，且底架上设有斜撑，进一步提高了风力发电机的稳定性。本实用新型的风力发电机质量更轻、转速更慢、噪音更低，且运行可靠性更高，更适合于与居民住宅配套使用。
图1为本实用新型的风力发电机在未安装升力叶片状态下的主视图；[0013]图2为本实用新型的风力发电机的结构示意图；图3为本实用新型的风力发电机的俯视图。图中1、支柱；2、电机；3、主轴；4、支持翼；5、阻力叶片；6、升力叶片；7、套筒；8、 隔板；9、联轴器；10、密封盖；11、支脚；12、斜撑。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清除明确的界定。图1至图2为本实用新型的风力发电机的示意图，包括呈正方体框架形式的底架、 垂直固定安装在该底架中心位置处的支柱1、固定在支柱1上的电机2、与电机2轴向连接的主轴3、水平安装在主轴3上的多个支持翼4、阻力叶片5和机翼形升力叶片6，该等多个支持翼绕主轴3等间距分布，阻力叶片5固定安装在主轴上，而升力叶片6垂直安装在这些支持翼4的外端部，且升力叶片6的纵截面与水平面相垂直。主轴3通过套筒7与电机2 相固定连接，主轴3上还安装有两个位于主轴3的上、下两个位置处的隔板8，2个阻力叶片 5分别安装在上、下两个隔板8之间，主轴3上还安装有用于固定连接支持翼4的两个联轴器9，分别位于上隔板8之上和下隔板8之下，位于上隔板8之上，即位于主轴3顶部的联轴器9上还安装有密封盖10。在本实用新型的优选实施例中，支持翼为6个，分为两组，每组3个，两组支持翼4 分别相对应地绕主轴3等间距分布，机翼形升力叶片6的两端分别安装在上、下相对应的两个支持翼4上，即每个升力叶片6由上、下相对应的一对支撑翼支撑。因而，支撑翼4的个数为升力叶片6的两倍。本实用新型的底架的四个角下方还安装有四个支脚11以支撑底架1，并将底架保持在一平稳的位置上，底架的四个角与支柱ι之间还安装有四个斜撑12，以进一步对整个结构进行加固，保证风力发电机的工作稳定性。本实用新型的风力发电机的升力叶片6由碳纤维材料制成，该种材料具有高强度和低密度等优点，被广泛应用于航天、航空领域中。每个叶片6由两个支撑翼4支撑，在强风中叶片由风载荷产生的叶片弯曲应力明显较小，而由于离心力产生的弯曲应力，则由于采用高强度、低密度的碳纤维而被有效地减弱。本实用新型的垂直轴风力发电机在旋转过程中侧向力小，形成陀螺回转效应。在静止时，因为有效地接触来流风的面积较小，侧向力更小，适合固定与建筑顶部。图3为本实用新型的发电机的俯视图。本实用新型的风力发电机因其升力叶片6由碳纤维材料制成而具有更轻的质量， 对于垂直轴风力发电机没有鸟类因与垂直轴风力机叶片相撞而毙命。较低的尖速和视觉上更加温和的运行模式相结合，实际上还排除了对鸟类的伤害。本实用新型的风力发电机可分为2KW、5KW、10KW等多种类型，可并网也可离网，根据风力资源的情况可以或完全取代市电，满足风机额定功率范围内的各种电器的用电需求。本实用新型的风力发电机采用升阻互补设计，启动性能良好，在2-3 m/s内起动，且主要利用升力型叶片做功，理论风能利用系数较高。另外，本实用新型的风力发电机还安装了加固设计，使工作更加稳定可靠。本实用新型的风力发电机为垂直轴风力发电机，转速较慢， 因气动产生的噪声较低，小于等于45dB，更加适于风电-建筑一体化设计。 以上对本实用新型的特定实施例进行了说明，但本实用新型的保护内容不仅仅限定于以上实施例，在本实用新型的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。
权利要求1.一种风力发电机，包括底架、垂直固定安装在所述底架上的支柱(1)、安装在所述支柱(1)上的电机(2)、与所述电机(2)轴向连接的主轴(3)、至少两个阻力叶片(5)和升力叶片(6)，所述主轴(3)上水平安装有若干支持翼(4)，所述若干支持翼(4)绕主轴(3)等间距分布，所述阻力叶片(5)固定安装在所述主轴(3)上，所述升力叶片(6)安装在所述支持翼 (4)的外端部，且所述升力叶片(6)的纵截面与水平面相垂直，其特征在于所述升力叶片 (6)由碳纤维材料制成。
2.根据权利要求1所述的风力发电机，其中所述升力叶片(6)为3个。
3.根据权利要求1所述的风力发电机，其中底架为正方体。
4.根据权利要求1或3所述的风力发电机，其中底架的四个角处分别安装有用于支撑底架的支脚(11)。
5.根据权利要求1或3所述的风力发电机，其中底架的四个角处与所述主轴(3)之间分别安装有一斜撑(12)。
6.根据权利要求1所述的风力发电机，其中所述主轴(3)上还安装有联轴器(9)。
7.根据权利要求6所述的风力发电机，其中所述支持翼(4)通过所述联轴器(9)安装在所述主轴(3)上。
专利摘要本实用新型提供了一种风力发电机，包括呈正方体框架形式的底架、垂直固定安装在底架上的支柱、固定在支柱上的电机、与电机轴向连接的主轴、水平安装在主轴上的若干支持翼、机翼形升力叶片和阻力叶片，多个支持翼绕主轴等间距分布，阻力叶片固定安装在主轴上，升力叶片安装在支持翼的外端部，且升力叶片的纵截面与水平面相垂直，其中升力叶片由具有高强度、低密度等优点的碳纤维材料制成。底架的四个角下方还安装有用以支撑底架的支脚，且底架的四个角处与支柱之间还安装有能够进一步对风力发电机起加固作用的斜撑。本实用新型所提供的风力发电机具有质量轻、成本低、效率高、安装维护等优点，且稳定性好，可广泛应用于我们的居住环境中。
文档编号F03D9/00GK202001198SQ20112004811
公开日2011年10月5日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者周长伟, 姜锦云, 张明辉, 袁庭坚, 褚卫丰, 许文前 申请人:江苏澳盛风能设备科技有限公司