旋叶立式风能机及旋转叶片的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种风能发电机领域，特别是一种旋转叶片及相应的旋叶立式风能机。


背景技术：

[0002]
风能发电机中，叶片作为将风能转换为机械能的关键设施，其受风力的作用，绕机架轴旋转，从而发电。传统的风能机的叶片是固定设置的，其绕机架轴阵列式分布，只要受风便会旋转，在大风作用下及其容易受损。
[0003]
现有的改进型风能机将叶片设置为可自转的结构，采用偏向设计，旋转叶片因受风不均匀而发生自传，并且通过限位机构对旋转路径进行控制，以自适应大风风向。
[0004]
但是，现有的旋转叶片的结构不便于良好的控制旋转路径，或者需要较为复杂的操作来实现旋转路径的控制。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单，可自适应风向的旋转叶片。
[0006]
本实用新型采用的技术方案如下：
[0007]
一种旋转叶片，包括叶片本体，贯穿所述叶片本体相对两侧设计有轴心，所述轴心为偏心设置；所述叶片本体在轴心所贯穿的两侧中，至少一侧在轴心的位置成台阶状；在成台阶状的位置，叶片本体被轴心区分的两部分中，面积较大的一部分的边缘高于面积较小的一部分的边缘。需要说明的是，此处的边缘较高是指相对的高度，并非指相对于同一水平面的高度。
[0008]
轴心区分的两部分在受风时，因受力不均会绕轴心自适应旋转。若此时设置有限位机构，则边缘较高的一侧受限位机构的阻挡，而较低一侧可通过该限位机构，使得无需对限位机构进行操作，旋转叶片的旋转路径即被限制。
[0009]
进一步的，所述叶片本体被轴心区分的两部分中，至少面积较小的一部分与轴心垂直的方向上的侧面成外凸状。外凸状的侧面能对大风进行倒流，进而减小风阻，减小大风对叶片的作用。
[0010]
进一步的，叶片本体被轴心区分的两部分中，面积较大的一部分的边缘设置有加强件。加强件是为了应对与限位机构的撞击，以增加旋转叶片的寿命。
[0011]
进一步的，所述加强件设置于成台阶状侧面上、面积较大的一部分的边缘。
[0012]
进一步的，所述加强件为矩形。
[0013]
进一步的，所述叶片本体的迎风面成齿形或波浪形。该设计可以增加受风面积。
[0014]
进一步的，所述叶片本体由本体框和若干并排的叶片条构成，相邻叶片条之间留有透风槽，各叶片条的迎风面成齿形或波浪形。该设计可以增加局部风压。
[0015]
进一步的，各叶片条均与轴心方向平行。
[0016]
进一步的，所述叶片本体上，设置有至少一根加强筋。加强筋可提高旋转叶片的刚性，防止折断。
[0017]
进一步的，至少一根所述加强筋垂直与轴心的轴向。
[0018]
本设计还提供了一种旋转立式风能机，该风能机包括上述的旋转叶片。
[0019]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
[0020]
1、本设计的旋转叶片具备阶梯状边缘，旋转过程中因边缘高度差的存在，可被固定的限位结构限制旋转路径(现有的不存在边缘高度差，则两侧均会被限制，或者需要对限位机构进行操作)。
[0021]
2、本设计的旋转叶片具备极好的倒流作用，不易被大风损坏。同时，因设计有加强筋，进一步提高了旋转叶片的刚性，增加了使用寿命。
[0022]
3、本设计的旋转叶片受风面大，发电效率更高。
附图说明
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图1是旋转叶片的迎风面视图。
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图2～4分别是沿图1中2-2、3-3、4-4方向的视图。
[0025]
图5是加强件的三视图。
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图中标记：1为叶片本体，2为轴心，3为转轴，4为加强件，5为加强筋，6为迎风面，11为本体框，12为叶片条，13为透风槽，41为螺钉。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0028]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
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实施例一
[0030]
一种旋转叶片，如图1所示，包括叶片本体1，贯穿该叶片本体1相对两侧设计有轴心2。该轴心2为偏心设置，即轴心2两侧的叶片本体1的面积不相等。轴心2中安装转轴3后，叶片本体1即可绕转轴3旋转。叶片本体1在轴心2所贯穿的两侧中，至少一侧在轴心2的位置(附近)成台阶状，且在成台阶状的位置，叶片本体1被轴心2区分的两部分中，面积较大的一部分的边缘高于面积较小的一部分的边缘。如图2、3所示，叶片本体1被轴心2区分的两部分中，至少面积较小的一部分与轴心2垂直的方向上的侧面成外凸状，以在与风向平行时风阻小。在一个实施例中，叶片本体1被轴心2区分的两部分均为矩形。如图1所示，在叶片本体1上，设置有至少一根加强筋5，以提高叶片本体1的强度，防止从轴心2处折断/折弯。加强筋5优选为均垂直于轴心2的轴向(或者至少有一根垂直)。
[0031]
如图1所示，叶片本体1被轴心2区分的两部分中，面积较大的一部分的边缘设置有加强件4。加强件4通过螺钉41固定于叶片本体1上。上述的加强件4优选设置于成台阶状侧面上、面积较大的一部分的边缘。此设计的目的在于：在叶片本体1绕轴心2旋转时，在特定情况下，可以在加强件4对应位置设计限位机构，因轴心2两侧高度不同，则该限位机构能够允许边缘较低的一部分(即面积较小的一部分)通过，而限制边缘较高的一部分(即面积较
大的一部分)通过。
[0032]
如图5所示，在一个具体实施方式中，加强件4设计为矩形，以分散限位机构对其的作用力，防止损坏叶片本体1。
[0033]
本实施例还公开了叶片本体1的结构。如图3所示，叶片本体1的迎风面6成齿形或波浪形，以增加受风面积。在一个实施例中，叶片本体1由本体框11和若干并排的叶片条12构成，叶片条12两端分别固定于所述本体框11上，相邻叶片条12之间留有透风槽13，以提高局部风压，各叶片条12的迎风面6成齿形或波浪形。各叶片条12均与轴心2的轴线方向平行。
[0034]
实施例二
[0035]
一种旋转叶片，如图1所示，包括叶片本体1，贯穿该叶片本体1相对两侧设计有轴心2。该轴心2为偏心设置，即轴心2两侧的叶片本体1的面积不相等，设轴心2将叶片本体1分为了第一部分和第二部分，第二部分的面积较第一部分大，两部分均为矩形。轴心2中安装转轴3后，叶片本体1即可绕转轴3旋转。以下以轴心2竖直方向设置进行说明。
[0036]
如图2、3所示，叶片本体1的第一部分上，远离第二部分的侧面成外凸的三棱柱状(倒角)，以在叶片本体1平行于风向是进行较好的倒流，减小风阻。
[0037]
叶片本体1的第一部分和第二部分底部齐平，第二部分的顶部高于第一部分的顶部，形成台阶状。在此情况下，在第二部分顶部设置限位机构，在叶片本体1绕轴心2旋转时，限位机构可以允许第一部分通过，而限制第二部分通过，从而对叶片本体1的旋转自由度进行限制。优选的，在第二部分顶部，还设置有加强件4，限位机构对应于该加强件4的位置。
[0038]
如图1所示，在水平方向上，从叶片本体1的第一部分的中部一直延伸到第二部分的末端，设置有加强筋5，以提高叶片本体1的强度。
[0039]
如图3所示，叶片本体1包括顶部和底部的本体框11，以及竖直方向并排设置的若干叶片条12，相邻叶片条12之间留有透风槽13，各叶片条12的迎风面6成齿形或波浪形。
[0040]
实施例三
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一种旋转立式风能机，该旋转立式风能机所用的旋转叶片为上述实施例中的旋转叶片。
[0042]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。