垂直轴平衡叶片风力发电机的制作方法
【专利摘要】一种垂直轴平衡叶片风力发电机，它包括一塔架，所述塔架一端的轮毂通过支撑连杆和第一平衡架或第二平衡架或第三平衡架与第一叶片固定架或第二叶片固定架铰接，受力杆插入叶片通过螺丝杆同时与第一叶片固定盖板和第二叶片固定盖板铰接，或叶片通过叶片安装孔与叶片固定架铰接，轮毂连接发电机将机械能转化为电能输出。叶片可以在风轮向外180度方向前后转动，叶片同时可以在风轮向外180度的水平90度方向前后转动，每个叶片可以向风轮外方向最大转动162度，通过下方叶片放置重物时的总重大于上方叶片重量的多少确定发电机的输出功率，每个叶片受到不同方向不管多大风时，自动的向风轮外转动角度使受力平衡，保持发电机设定的输出功率。
【专利说明】
垂直轴平衡叶片风力发电机
技术领域
[0001] 本发明专利涉及一种垂直轴平衡叶片风力发电机。
【背景技术】
[0002] 垂直轴风力发电机是将风能转换为电能的装置，现实生活中的垂直轴风力发电机叶片与连杆之间都是固定刚性连接，其缺陷是风力发电机受到大风时不能工作，结构受力大易疲劳，令其功率降低，寿命减少，所以缺陷值得改进。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是在于针对上述现实技术不足，提供一种垂直轴平衡叶片风力发电机。
[0004] 为了实现上述的目的，本发明的技术解决方案是，一种垂直轴平衡叶片风力发电机，它包括一塔架，所述塔架一端的轮毂通过支撑连杆和第一平衡架或第二平衡架或第三平衡架与第一叶片固定架或第二叶片固定架铰接，长受力杆和短受力杆同时插入叶片通过螺丝杆同时与第一叶片固定盖板和第二叶片固定盖板铰接，或叶片通过叶片安装孔与叶片固定架铰接，轮毂连接发电机将机械能转化为电能输出。其特征在于，两个相邻同侧第四轴承杆与两个相邻同侧通过连杆铰接的第五轴承杆之间形成可活动平行四边形，或两个相邻同侧第六轴承杆与两个相邻同侧通过连杆铰接的第七轴承杆之间形成可活动平行四边形。 第四轴承杆或第六轴承杆与第一轴承座、第三轴承座、第五轴承座和第六轴承座铰接。。第一拉索环、第二拉索环、拉索孔与轮毂顶端之间，都通过钢丝绳拉索铰接。
[0005] 根据上述结构的本发明，其特征还在于:所述塔架和所述每个叶片垂直地面设置， 所述支撑连杆水平设置，所述的第一平衡架、第二平衡架和第三平衡架与水平地面呈1至72 度角设置或水平设置，支撑连杆与叶片之间呈90度，相邻的两个支撑连杆之间的夹角呈60 度或72度或90度或120度角，以第一轴承座、第三轴承座和第五轴承座为中，下方叶片的面积等于或大于或小于上方叶片的面积，下方叶片的重量大于上方叶片的重量。
[0006] 根据上述结构的本发明，其特征还在于:第一平衡架采用金属杆先刚接一个第一三角柱框架，再刚接二个底面与一侧上面夹角呈1至72度角的第二三角柱框架，且第二三角柱框架一侧上面与第一三角柱框架底面的两端铰接，然后刚接二个第三三角柱框架，且二个第三三角柱框架底面的中间分别与第二三角柱框架底面铰接，第三三角柱框架底面的两长边等分铰接多个第一轴承座，最后第一三角柱框架底面中间与铰接有第一轴承杆的第二轴承座铰接;第二平衡架采用先刚接一个第四三角柱框架，第四三角柱框架的底面铰接多个长方形结构，两个相邻长方形结构一边的宽在一条直线上，两个相邻长方形结构一边的长在一条直线上，同时两个相邻长方形结构一边的宽与两个相邻长方形结构一边的长相交成十字形，第四三角柱底面的长方形结构长边等分铰接多个第三轴承座，再刚接一个底面与上棱夹角呈1至72度角的三棱锥框架，三棱锥框架底面与第四三角柱底面中间长方形结构的两端宽铰接，俯视看第四三角柱底面的内边或左或右与支撑连杆夹角之间呈1至72度角，三棱锥结构的上棱两端位置与铰接有第二轴承杆的第四轴承座铰接;第三平衡架采用金属杆先刚接一个底面与上棱夹角呈1至72度角的三棱锥框架，再刚接一个长方形结构，长方形结构一端的宽与三棱锥框架底面的一端在同一平面铰接，长方形结构两端宽的中间铰接有第六轴承座，长方形结构宽之间有菱形结构，菱形结构的四角上相对铰接有第五轴承座和第三轴承杆，第三轴承杆与第六轴承座铰接，三棱锥框架上面有支撑连杆安装孔和拉索孔，长方形结构两端宽的之间可铰接多个能铰接第六轴承座的金属杆，或先把第三平衡架的菱形结构和长方形结构两端宽的中间铰接有第六轴承座去掉，再在长方形结构两长边上等分位置铰接多个第六轴承座，然后支撑连杆安装孔与铰接有第二轴承杆的第四轴承座铰接组成的平衡架;第一叶片固定架采用金属杆刚接一个两端宽铰接有第四轴承杆的长方形结构，长方形结构上下的长各刚接有橡胶圈的长受力杆和短受力杆，上端长受力杆的末端刚接螺丝杆和设有第一叶片固定盖板，下端长受力杆的末端刚接螺丝杆和设有第二叶片固定盖板，第二叶片固定盖板两端刚接有第五轴承杆;第二叶片固定架采用金属杆刚接二个如叶片截面形状金属圈，二个如叶片截面形状金属圈两侧的同一边之间各等分铰接二个设有叶片安装孔的金属杆，上叶片截面形状金属圈两端各刚接一个第六轴承杆，下叶片截面形状金属圈两端各刚接一个第七轴承杆。
[0007] 根据上述结构的本发明，其特征还在于:叶片可以在风轮向外180度方向前后转动，叶片同时可以在风轮向外180度的水平90度方向前后转动，每个叶片可以向风轮外方向最大转动162度，通过下方叶片放置重物时的总重大于上方叶片重量的多少确定发电机的输出功率，在离心力作用下，每个叶片受到不同方向不管多大风时，自动的向风轮外转动角度使受力平衡，安全平稳的在一个平面点上转动，保持发电机设定的输出功率。
[0008] 本发明的有益效果是:本发明可以克服现有技术的缺陷，使叶片与支撑连杆之间采用滑动轴承座连接，使一杆多叶片的每个叶片在受到不同方向不管多大风时，自动调整一定迎风角度，减少迎风受力面积，受力平衡的在一个平面点上转动，消除风振增加启动力，风能可以更加彻底安全的转化为机械能发电，令其功率得到提高，寿命延长。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明的立体示意图
[0010] 图2,图3,图4是本发明的平衡架结构图 [〇〇11]图5,图6是本发明的叶片固定架结构图。
[0012] 在图中11塔架；12发电机;13轮毂；14支撑连杆;15叶片;2第一平衡架;21第一轴承座；22第二轴承座；23第一拉索环;24第一轴承杆;25第一三角柱;26第二三角柱；27第三三角柱;3第二平衡架;31第三轴承座;32第四轴承座;33第二拉索环;34第二轴承杆;35第四三角柱;36第一三棱锥;4第三平衡架;41第五轴承座;42第六轴承座;43第三轴承杆;44支撑连杆安装孔;45第二三棱锥;46拉索孔;5第一叶片固定架;51第四轴承杆;52螺丝杆;53第一叶片固定盖板;54第二叶片固定盖板;55橡胶圈；56第五轴承杆;57长受力杆;58短受力杆;6第二叶片固定架;61第六轴承杆;62第七轴承杆;63叶片安装孔;64叶片截面形状金属圈。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0014] 参图1至图6所示，本发明公开了一种垂直轴平衡叶片风力发电机，它包括一塔架 11，所述塔架11 一端的轮毂13通过支撑连杆14和第一平衡架2或第二平衡架3或第三平衡架 4与第一叶片固定架5或第二叶片固定架6铰接，长受力杆57和短受力杆58同时插入叶片15 通过螺丝杆52同时与第一叶片固定盖板和第二叶片固定盖板铰接，或叶片15通过叶片安装孔63与叶片固定架6铰接，轮毂13连接发电机12将机械能转化为电能输出。其特征在于，两个相邻同侧第四轴承杆51与两个相邻同侧通过连杆铰接的第五轴承杆56之间形成可活动平行四边形，或两个相邻同侧第六轴承杆61与两个相邻同侧通过连杆铰接的第七轴承杆62 之间形成可活动平行四边形。第四轴承杆51或第六轴承杆61与第一轴承座21、第三轴承座 31、第五轴承座41和第六轴承座42铰接。。第一拉索环23、第二拉索环33、拉索孔46与轮毂 13顶端之间，都通过钢丝绳拉索铰接。
[0015] 根据上述结构的本发明，其特征还在于:所述塔架11和所述每个叶片15垂直地面设置，所述支撑连杆14水平设置，所述的第一平衡架2、第二平衡架3和第三平衡架4与水平地面呈1至72度角设置或水平设置，支撑连杆14与叶片15之间呈90度，相邻的两个支撑连杆 14之间的夹角呈60度或72度或90度或120度角，以第一轴承座21、第三轴承座31和第五轴承座41为中，下方叶片的面积等于或大于或小于上方叶片的面积，下方叶片的重量大于上方叶片的重量。
[0016] 根据上述结构的本发明，其特征还在于:第一平衡架2采用金属杆先刚接一个第一三角柱25框架，再刚接二个底面与一侧上面夹角呈1至72度角的第二三角柱26框架，且第二三角柱26框架一侧上面与第一三角柱25框架底面的两端铰接，然后刚接二个第三三角柱27 框架，且二个第三三角柱27框架底面的中间分别与第二三角柱26框架底面铰接，第三三角柱27框架底面的两长边等分铰接多个第一轴承座21，最后第一三角柱25框架底面中间与铰接有第一轴承杆24的第二轴承座22铰接;第二平衡架3采用先刚接一个第四三角柱35框架， 第四三角柱35框架的底面铰接多个长方形结构，两个相邻长方形结构一边的宽在一条直线上，两个相邻长方形结构一边的长在一条直线上，同时两个相邻长方形结构一边的宽与两个相邻长方形结构一边的长相交成十字形，第四三角柱35底面的长方形结构长边等分铰接多个第三轴承座31，再刚接一个底面与上棱夹角呈1至72度角的三棱锥框架，三棱锥框架底面与第四三角柱35底面中间长方形结构的两端宽铰接，俯视看第四三角柱35底面的内边或左或右与支撑连杆14夹角之间呈1至72度角，三棱锥结构的上棱两端位置与铰接有第二轴承杆34的第四轴承座32铰接;第三平衡架4采用金属杆先刚接一个底面与上棱夹角呈1至72 度角的三棱锥框架，再刚接一个长方形结构，长方形结构一端的宽与三棱锥框架底面的一端在同一平面铰接，长方形结构两端宽的中间铰接有第六轴承座42，长方形结构宽之间有菱形结构，菱形结构的四角上相对铰接有第五轴承座41和第三轴承杆43,第三轴承杆43与第六轴承座42铰接，三棱锥框架上面有支撑连杆安装孔44和拉索孔46，长方形结构两端宽的之间可铰接多个能铰接第六轴承座42的金属杆，或先把第三平衡架4的菱形结构和长方形结构两端宽的中间铰接有第六轴承座42去掉，再在长方形结构两长边上等分位置铰接多个第六轴承座42,然后支撑连杆安装孔44与铰接有第二轴承杆34的第四轴承座32铰接组成的平衡架;第一叶片固定架5采用金属杆刚接一个两端宽铰接有第四轴承杆51的长方形结构，长方形结构上下的长各刚接有橡胶圈55的长受力杆57和短受力杆58,上端长受力杆57 的末端刚接螺丝杆52和设有第一叶片固定盖板53,下端长受力杆57的末端刚接螺丝杆52和设有第二叶片固定盖板54,第二叶片固定盖板54两端刚接有第五轴承杆56;第二叶片固定架6采用金属杆刚接二个如叶片截面形状金属圈64,二个如叶片截面形状金属圈64两侧的同一边之间各等分铰接二个设有叶片安装孔63的金属杆，上叶片截面形状金属圈64两端各刚接一个第六轴承杆61，下叶片截面形状金属圈64两端各刚接一个第七轴承杆62。
[0017]根据上述结构的本发明，其特征还在于:叶片15可以在风轮向外180度方向前后转动，叶片15同时可以在风轮向外180度的水平90度方向前后转动，每个叶片15可以向风轮外方向最大转动162度，通过下方叶片15放置重物时的总重大于上方叶片重量的多少确定发电机12的输出功率，在离心力作用下，每个叶片15受到不同方向不管多大风时，自动的向风轮外转动角度使受力平衡，安全平稳的在一个平面点上转动，保持发电机12设定的输出功率。
【主权项】
1.一种垂直轴平衡叶片风力发电机，它包括一塔架(11)，所述塔架(11)一端的轮毂 (13)通过支撑连杆(14)和第一平衡架(2)或第二平衡架(3)或第三平衡架(4)与第一叶片固 定架(5)或第二叶片固定架(6)铰接，长受力杆(57)和短受力杆(58)同时插入叶片(15)通过 螺丝杆(52)同时与第一叶片固定盖板和第二叶片固定盖板铰接，或叶片(15)通过叶片安装 孔(63)与叶片固定架(6)铰接，轮毂(13)连接发电机(12)将机械能转化为电能输出。其特征 在于，两个相邻同侧第四轴承杆(51)与两个相邻同侧通过连杆铰接的第五轴承杆(56)之间 形成可活动平行四边形，或两个相邻同侧第六轴承杆(61)与两个相邻同侧通过连杆铰接的 第七轴承杆(62)之间形成可活动平行四边形。第四轴承杆(51)或第六轴承杆(61)与第一轴 承座(21)、第三轴承座(31)、第五轴承座(41)和第六轴承座(42)铰接。第一拉索环(23)、第 二拉索环(33)、拉索孔(46)与轮毂(13)顶端之间，都通过钢丝绳拉索铰接。2.根据权利要求书1所述的垂直轴平衡叶片风力发电机，其特征还在于，所述塔架(11) 和所述每个叶片(15)垂直地面设置，所述支撑连杆(14)水平设置，所述的第一平衡架(2)、 第二平衡架(3)和第三平衡架(4)与水平地面呈1至72度角设置或水平设置，支撑连杆(14) 与叶片(15)之间呈90度，相邻的两个支撑连杆(14)之间的夹角呈60度或72度或90度或120 度角，以第一轴承座(21)、第三轴承座(31)和第五轴承座(41)为中，下方叶片的面积等于或 大于或小于上方叶片的面积，下方叶片的重量大于上方叶片的重量。3.根据权利要求书1所述的垂直轴平衡叶片风力发电机，其特征还在于，第一平衡架 (2)采用金属杆先刚接一个第一三角柱(25)框架，再刚接二个底面与一侧上面夹角呈1至72 度角的第二三角柱(26)框架，且第二三角柱(26)框架一侧上面与第一三角柱(25)框架底面 的两端铰接，然后刚接二个第三三角柱(27)框架，且二个第三三角柱(27)框架底面的中间 分别与第二三角柱(26)框架底面铰接，第三三角柱(27)框架底面的两长边等分铰接多个第 一轴承座(21)，最后第一三角柱(25)框架底面中间与铰接有第一轴承杆(24)的第二轴承座 (22)铰接;第二平衡架(3)采用先刚接一个第四三角柱(35)框架，第四三角柱(35)框架的底 面铰接多个长方形结构，两个相邻长方形结构一边的宽在一条直线上，两个相邻长方形结 构一边的长在一条直线上，同时两个相邻长方形结构一边的宽与两个相邻长方形结构一边 的长相交成十字形，第四三角柱(35)底面的长方形结构长边等分铰接多个第三轴承座 (31)，再刚接一个底面与上棱夹角呈1至72度角的三棱锥框架，三棱锥框架底面与第四三角 柱(35)底面中间长方形结构的两端宽铰接，俯视看第四三角柱(35)底面的内边或左或右与 支撑连杆(14)夹角之间呈1至72度角，三棱锥结构的上棱两端位置与铰接有第二轴承杆 (34)的第四轴承座(32)铰接;第三平衡架(4)采用金属杆先刚接一个底面与上棱夹角呈1至 72度角的三棱锥框架，再刚接一个长方形结构，长方形结构一端的宽与三棱锥框架底面的 一端在同一平面铰接，长方形结构两端宽的中间铰接有第六轴承座(42)，长方形结构宽之 间有菱形结构，菱形结构的四角上相对铰接有第五轴承座(41)和第三轴承杆(43)，第三轴 承杆(43)与第六轴承座(42)铰接，三棱锥框架上面有支撑连杆安装孔(44)和拉索孔(46)， 长方形结构两端宽的之间可铰接多个能铰接第六轴承座(42)的金属杆，或先把第三平衡架 (4)的菱形结构和长方形结构两端宽的中间铰接有第六轴承座(42)去掉，再在长方形结构 两长边上等分位置铰接多个第六轴承座(42)，然后支撑连杆安装孔(44)与铰接有第二轴承 杆(34)的第四轴承座(32)铰接组成的平衡架;第一叶片固定架(5)采用金属杆刚接一个两 端宽铰接有第四轴承杆(51)的长方形结构，长方形结构上下的长各刚接有橡胶圈(55)的长 受力杆(57)和短受力杆(58)，上端长受力杆(57)的末端刚接螺丝杆(52)和设有第一叶片固 定盖板(53)，下端长受力杆(57)的末端刚接螺丝杆(52)和设有第二叶片固定盖板(54)，第 二叶片固定盖板(54)两端刚接有第五轴承杆(56);第二叶片固定架(6)采用金属杆刚接二 个如叶片截面形状金属圈(64)，二个如叶片截面形状金属圈(64)两侧的同一边之间各等分 铰接二个设有叶片安装孔(63)的金属杆，上叶片截面形状金属圈(64)两端各刚接一个第六 轴承杆(61)，下叶片截面形状金属圈(64)两端各刚接一个第七轴承杆(62)。4.根据权利要求书3所述的垂直轴平衡叶片风力发电机，其特征还在于，叶片(15)可以 在风轮向外180度方向前后转动，叶片(15)同时可以在风轮向外180度的水平90度方向前后 转动，每个叶片(15)可以向风轮外方向最大转动162度，通过下方叶片(15)放置重物时的总 重大于上方叶片重量的多少确定发电机(12)的输出功率，在离心力作用下，每个叶片(15) 受到不同方向不管多大风时，自动的向风轮外转动角度使受力平衡，安全平稳的在一个平 面点上转动，保持发电机(12)设定的输出功率。
【文档编号】F03D3/00GK105888965SQ201610414564
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】操辉
【申请人】操辉