背景技术现在风力发电应用都是水平轴三浆叶风力机。这种风力机风塔高，所有发电设备都安装于风塔顶部。这是水平轴风力机最大的缺点。桨叶要求大但要轻，这是矛盾。塔高要求设备要小而轻，但要坚固耐用这又是矛盾。因此现市场风力机价格高。风塔高安全系数就低。风塔高在风塔顶部的设备，从材料生产到设备制造都有严格要求。因此三浆叶风力机生产制造成本高。因为风塔高安全成本高、现场施工安装成本高、使用维护成本高。因为各种成本高，所以生产出的风电价格高。没有展现出风电的优势。
技术实现要素：
本发明的任务是提供低廉价格的风电，突显出风力发电独有的优势。采用是立轴风力机来降低风塔，风塔低了随之降低各种成本。利用技术手段克服立轴风力机扫风面积小的缺陷。采用长风叶杆安装在立轴轮毂的轮辐上成辐条状。采用金属结构风轮支撑长风叶杆。为使金属结构风轮稳定支撑更长的风叶杆采用近似塔吊斜拉索结构。在轮毂上方设置一金属塔用于固定斜拉索，斜拉索另一端固定在风轮上，金属塔固定在风轮上。风轮上安装风叶的结构称为风叶杆。风叶杆是上、下多层，顺着风叶杆长度安装风叶，风叶是同轴相同上、下叶片。为了提高风的利用率，采用一种新式兜状风叶，阻风做功时成兜状，泄风时合起。为实现风叶以上功能将同轴上、下叶片采用连杆齿轮机构将叶片有机地连接。再用柔性材料连接上、下叶片，同轴的上、下叶片用柔性材料间隔成多个风斗状。柔性材料对上、下叶片摆动没有阻碍，同时又能满足风叶兜风的需求。每一个斗状就是一个风兜，多个斗状就是多个风兜。这样每根风叶杆上的风叶是由多个斗状风兜组成的风兜式风叶。活动风兜式风叶是同轴的上、下叶片分别与对应的连杆一端连接，上、下连杆的另一端分别固定在对应的上、下齿轮上，上、下齿轮相互啮合。叶片摆动带动连杆、连杆带动齿轮、相互啮合齿轮互动。活动风兜就是活动的兜状风叶，当风作用在这样兜状风叶上时风不是一扫而过，风在风兜内产生了滞留时间，这样也就增加了风的作用力。初步测算与平面风叶相比较增加了一倍风地作用力。而活动兜状风叶在一整个工作周期都是高效率阻风。通过以上技术方法获得立轴活动风兜式风力机。立轴活动风兜式风力机把活动风兜表现很直观，在风地作用下泄风一侧的活动风兜的兜底在前朝着风向活动风兜都合起泄风逆风向运行；在风作用下阻风一侧的活动风兜都张开兜口在前朝着风向兜风顺风向运行。把这种阻风、泄风使风叶成两种形状的风力机命名为《立轴中形活动风兜式风力机》。把可变换的活动兜状风叶称活动风叶或活动风兜也简称风叶。大型风力机上下多层风叶杆上的活动风兜也是同样运行。立轴活动风兜式风力机适宜生产大、中、小不同型号的风力机。在风力资源比较富集又能出售电的地区，理论计算小型家庭用风力机两年就可收回投资。
立轴活动风兜式风力机从外观看有其独有的特点有巨大金属结构风轮，金属结构风轮上下多层辐条式的风叶杆。金属结构风轮轮毂上方有一金属塔，金属塔固定在金属结构风轮上。金属塔上装有多根斜拉索，斜拉索另一端均匀固定在金属结构风轮上。金属塔、斜拉索、金属结构风轮是一整体，共同一起转动。采用金属结构风轮是为支撑长风叶杆，斜拉索是为支撑大金属结构风轮和更长的风叶杆，而这都是为获得一个稳定的长风叶杆。也就是为了获得大扫风面积，同时获得一个大扭力。风叶杆上安装着活动风兜，活动风兜在风作用下风兜自动张开、自动合起。沿着风向立轴两侧的活动风兜如一中字横放在立轴上，这是独有的特征。活动风兜在风作用下顺风向的兜口在前活动风兜张开成风兜状阻风顺风运行；活动风兜在风作用下逆风向的兜底在前活动风兜合起泄风逆风运行。风轮上活动风兜在风作用下不断交替张开、合起带动着风轮转动。活动风兜是同轴上、下叶片用柔性材料连接成一兜状风叶。兜状风叶阻风全程都高效做功。而板式风叶只在与风向垂直夹角很小范围内是高效做功。活动风兜上、下叶片张开、合起依靠的是连杆齿轮的相互连动作用来完成。活动风兜上、下叶片往复摆动带动各自连杆，连杆带动啮合齿轮往复转动。上、下叶片带动了连杆，连杆也限制了叶片。连杆带动齿轮，齿轮也限制了连杆。连杆带动齿轮往复转动，连杆齿轮也限制了上、下叶片只做摆动。活动风兜是同轴上、下叶片往复摆动带动连杆摆动；上、下连杆分别带动上、下啮合齿轮转动；连杆带动啮合齿轮往复转动。
立轴风力机在风力发电市场没有应用。立轴风力机只是存在理论研究，而以前研究的只是s形。为区别于传统s形，本发明将其命名《立轴中形活动风兜式风力机》。中形直观表示了兜状风叶阻风、泄风状态。口是风兜张开时活动风兜阻风状态；竖是泄风侧活动风兜合起泄风状态如一风叶杆阻风。泄风侧活动风兜合起逆风运行产生的阻力可忽略不计，因理论计算值很小。这种风力机是可控制活动风叶开合，当不需要风力机工作时可控制活动风兜全部合起。此时风力机是不工作状态，风叶全部泄风。风力机是利用风力的一种机械，这样就要有最大限度的扫风面积，同时又要适应大范围的风力资源充分地区。为此《立轴中形活动风兜式风力机》采用的技术是金属结构的大风轮上下多层长风叶杆。上下多层风叶是仿效鸟翅膀，可更大范围适应自然环境。这样多层风叶即可获得大的扫风面积，风叶又不易损坏，同时风叶又易于控制。为了提高风的利用效率采用了柔性材料兜状风叶。柔性材料最大限度地保持斗状风兜张开兜风时不漏风或少漏风，柔性材料也不影响上、下叶片摆动。初步测算得兜状风叶比平板风叶使风作用力提高一倍。而兜状风叶在阻风全程都是高效地利用风力。立轴中形活动风兜式风力机就有效扫风面积与水平轴风力机相当。采用了兜状风叶就风效利用率要高于平板风叶一倍以上。又因为采用了长风叶杆放大了风力；也放大了做功效率。单机最大功率要大于水平轴二倍。本机还有一优点转速低，风在风叶杆的作用力点转动速度约是风速三分一。转速低风轮虽然大但不易损坏，低速的动力设备就不易损坏。维护成本也就低。因为立轴风塔低，而且发电设备都置于地面。发电设备因为在地面对于体积重量没有严格的限制，这样生产制造成本就低，这样就易于配套。设备安装及后期维护都是在地面，在地面安全又方便。发电设备使用维护成本也低。这样整个风力机的成本也就低。立轴大、中型风力机单机成本相当于水平轴风力机的二分之一。成本低、发电效率高自然风电价格也就低。理论计算千瓦成本计价以分为单位。本发明风力机能为用户提供低廉价格的风力发电。本发明风力机也适宜生产家庭用小型风力机。
具体实施方式立轴中形活动风兜式风力机的立轴中心是空心，类似于半轴的传动轴穿过空心立轴。传动轴将风轮的动力传输给升速器再到发电机。立轴装压力轴承支撑轮毂。轮毂装轮辐及多层风叶杆成辐条状，以风叶杆为主结构制作金属结构风轮。风叶杆要伸出风轮，伸出长度要以保证活动风兜运行稳定为宜。金属结构风轮中心轮毂上方安装一金属塔，金属塔固定在风轮上。斜拉索一端固定在风轮上另一端固定在金属塔上。金属结构风轮上下多层风叶杆，风叶杆上安装兜状风叶，兜状风叶轴平行于风叶杆，兜口沿着同一旋转方向。在靠近轮毂三分之一的风叶杆不安装风叶，余下三分之二的风叶杆安装风叶。金属结构风叶杆的风叶片不需通体，风叶片可制作二或三段。每段上、下叶片需要一套或二套连杆齿轮机构支撑。连杆齿轮固定在风叶轴上。上、下齿轮相互啮合、齿轮轴平行，齿轮轴平行于风叶轴。在同一风叶杆上的风叶轴、齿轮轴平行于风叶杆。上、下啮合齿轮分别固定一连杆。连杆的另一端分别与对应同轴的上、下叶片相连接。连杆是可伸缩的，伸出最大长度是上、下叶片最大张开角。也就是活动风兜阻风时最大张开角连杆伸出最长。收缩最短是上、下叶片合起时。也就是活动风兜合起泄风时连杆收缩最短。上、下叶片同轴，如同一大合页，上、下叶片用柔性材料间隔成斗状，间隔距离约三米，间隔成多个斗状风兜。也就是多个斗状活动风兜。