专利名称：风力机专用的双羽型桨叶的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力机桨叶，具体地说是一种风力机专用的双羽型桨叶。
现有技术中，利用风力作功的老风车、风力机，它们主要依赖于桨叶在风力作用下旋转而获取多种形式的能量。风(车)力机无论是定桨距或变桨距，其桨叶起动性能较差，而且转换能量的效率也较低，尤其是遇有突风、强风时，桨叶的迎风面之迎角很难立即作出相应的改变，以致使设备产生局部过载。不能够平稳的进行工作。
本实用新型的目的在于避免上述技术不足之处，而提供一种风力机专用的双羽型桨叶，运用空气动力学原理，合理制作桨叶迎(背)风面型面的结构，配制自调平衡件，以获取最佳采用风力作功的效果。
本实用新型是这样实现的一种风力机专用的双羽型桨叶，包括叶片、转轴，其特征是叶片厚度基本相同，而在近边缘区则渐薄成流线形，边缘是圆滑转接叶身在叶宽度较大一端的3/10-2/5部位，有一朝向叶盆面的弯角α=95°-130°，弯角α的两侧叶型面是一尖长一宽短构成双羽型桨叶，朝外缘呈扩散走势，叶宽的边缘是收敛型，但收速率不同。叶尖部为圆弧形转接；叶盆面沿叶宽中心线方向是一两边不对称的凹弧槽，至叶尖处逐渐平缓消失，叶片中心凸端O部位的两侧是后略式缘边，从叶宽型面前缘到后缘，是抛物线形和三元流线形圆滑转接构成的凹弧型面凹槽，为由内向外逐渐偏斜伸展的凹弧型面，相对应之叶背是自然形成凸弧流线体型面，桨叶1的材料可以是金属和非金属的。桨叶1的平衡组合件是有旋转轴2，关连弹簧3、作动筒4、支杆5、穿销6、限位套7、锁定圈8、密封圈9、导轨珠10、堵头11、套筒12、配重盘13、承力弹簧14、弹簧垫15、锁紧螺帽16、安装孔17组成。中枢架有转盘18、转轴19、轴承20、中支架21、前后调位架22、左右调位架23。旋转轴2一端穿过并固紧在叶片近中部弯角α两边的型面上，另端通过分位板装有关连弹簧3和作动筒4相连结，内装导轨珠10的作动筒4套装在支杆5上，内端限位由安装在支杆5上的限位套7、穿销6及锁定圈8完成。装在作动筒4上有防尘密封圈9，导轨珠10便于作动筒4移动降低磨擦力，堵头11堵住导轨珠10防止滚出，套筒12作隔离自行变形关连弹簧3、配重承力弹簧14的调位，配重盘13是给静态下的桨叶1配重件，承力弹簧14、弹簧垫15和锁紧螺帽16，是稳定平衡旋转工作桨叶1的离心力、多变力、强力的组合件。支杆5通过安装孔17固定在转盘18上，转盘18中心是转轴19，通过轴承20和能量转换机构联结。在转盘18上装有中支架21，其上是安装旋转轴2进行相对固定的前后调整位架22、左右调位架23，用于桨叶1和旋转轴2动态下平衡调整的，即用于调整旋转中心、重心的一致性与旋转力臂的静稳定平衡，以保障双羽型桨叶的风力机工作正常。
本实用新型与已有技术相比较的优点是由于桨叶叶身近中部有一弯角α，因此充分利用气流风力来加大桨叶旋转推力作用。叶边的圆滑过渡转接，外边缘向外斜加大类似上洗气流力作用，更好发挥风力的推转桨叶作用。叶盆的凹形流线型结构和叶背凸翼面形，以此使迎角气流风力更有利化作推力，做功后的气流随离心力迅速发散甩出，利用型面凹凸工作流线型结构也使得微风启动，对突风能随机应变，不会出现过速超转毁坏设备。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
图1是本实用新型桨叶的俯视圉。
图2是桨叶工作的正视图。
图3是桨叶工作的俯视图。
图4旋转轴2的自调平衡配重A-A剖视图。
图5单桨叶在风力机上工作示意图。
图6是
图1在X0=0时桨叶截面形状图。
图7是
图1在X1=100时桨叶截面形状图。
图8是
图1在X2=200时桨叶截面形状图。
图9是
图1在X3=300时桨叶截面形状图。
图10是
图1在X4=400时桨叶截面形状图。
图11是
图1在X5=500时桨叶截面形状图。
图12是
图1在X6=-100时桨叶截面形状图。
图13是
图1在X7=-200时桨叶截面形状图。
图14是
图1在X8=-250时桨叶截面形状图。
图15是
图1在X9=-300时桨叶截面形状图。
参看
图1，一种风力机专用的双羽型桨叶，用4-8mm厚的复合材料做叶片，单桨叶风力机在输出功率为150-200W时，起动风力2-3级，额定风力8级，停机风速10级，桨叶1的结构以桨叶x、y、z三坐标轴来表示叶片上五处的特殊型面的坐标点是A(585,400,19.8),B(500,345,0),C(550,415,28.05),D(425,245,115.2),E(-320,350,27.4)，弯角α是位于叶宽度大的一侧，全叶长2/5的处，叶盆弯角α=105 °-115 °，桨叶1的断面形装是变化的。以x横坐标轴作桨叶型面的截面，表示剖视后的曲线形状，其y、z的相应坐标点是x0=0(mm)
<p>x3=300(mm)
x4=400(mm)
x5=500(mm)
x6=-100(mm)
x7=-200(mm)
>
x8=-250(mm)<
x9=-300(mm)<
在图2、3、4、5、中1．桨叶，2．旋转轴，3．关连弹簧，4．作动筒，5．支杆，6．穿销，7．限位套，8．锁定圈，9．密封圈，10．导轨珠，11．堵头，12．套筒，13．配重盘，14．承力弹簧，15．弹簧垫，16．锁紧螺帽，17．安装孔，18．转盘，19．转轴，20．轴承，21．中支架，22．前后调位架，23．左右调位架。
左右调位架23是调节旋转轴2的中支点位置，用以改变桨叶1旋转力臂的稳定平衡，并与前后调位架22协调桨叶旋转中心、垂心、重心重合，达到已被桨叶1克服后的抗强风，突风产生的力不平衡余尾流对中支承装置的影响。桨叶1转速过大时，旋转轴2可通过关连弹簧3拉着套装在支杆5上的作动筒4向外端移动，用导轨珠10以减少磨擦力来加快移动，通过套筒12，配重盘13压向承力弹簧14得以缓冲，达到平衡。支杆5通过一端的安装孔17固定在转盘18上，而作动筒4由于受安装在支杆5上的限位套7、穿销6的限制，因而不会因惯性力的作用下撞击转盘18，转盘18通过花键带动转轴19，由转轴19安装在风力机设备的本体上，将旋转动能输出转换成电能或其他能量(参看图5)，风力机的本体装置仍用原有设备。因此，本发明制造成本低，而收效甚大。充分利用气流，风力作功。
权利要求1.一种风力机专用的双羽型浆叶，包括叶片、转轴(19)，其特征在于叶片厚度基本相同，而在近边缘区则渐薄成流线形，边缘是圆滑转接，叶身在叶宽度较大一端的3/10-2/5部位，有一朝向叶盆面的弯角α，弯角α的两侧叶型面是一尖长一宽短构成双羽型桨叶，朝外缘呈扩散走势，叶宽的边缘是收敛型，但收速率不同，叶尖部为圆弧型转接，叶盆面沿叶宽中心线方向是一两边不相称的凹弧槽，至叶尖处逐渐平缓消失，叶片中心凸端o部位的两侧是后略式缘边，从叶宽型面前缘到后缘，是抛物线形和三元流线形圆滑转换构成的凹弧型面凹槽，为由内向外逐渐偏斜伸展的凹弧型面，相对应之叶背是自然形成凸弧流线体型面，桨叶(1)的平衡组合件是由旋转轴(2)、关连弹簧(3)、作动筒(4)、支杆(5)、穿销(6)、限位套(7)、锁定圈(8)、密封圈(9)、导轨珠(10)、堵头(11)、套筒(12)、配重盘(13)、承力弹簧(14)、弹簧垫(15)、锁紧螺帽(16)、安装孔(17)组成；中枢架有转盘(18)、转轴(19)、轴承(20)、中支架(21)、前后调位架(22)、左右调位架(23)、旋转轴2一端穿过并固紧在叶片近中部弯角α两边的型面上，另端通过分位板装有关连弹簧(3)和作动筒(4)相连结，内装导轨珠(10)的作动筒(4)套装在支杆(5)上，内端限位由安装在支杆(5)上的限位套(7)、穿销(6)及锁定圈(8)完成；装在作动筒(4)上有密封圈(9)，堵头(11)堵住导轨珠(10)，套筒(12)隔离关连弹簧(3)和配重承力弹簧(14)，承力弹簧(14)、弹簧垫(15)及锁紧螺帽(16)是稳定平衡的组合件；支杆(5)通过安装孔(17)固定在转盘(18)上，转盘(18)中心是转轴(19)，通过轴承(20)和能量转换机构联结；在转盘(18)上装有中支架(21)，其上是安装旋转轴(2)的进行相对固定的前后调整位架(22)，左右调位架(23)。
2.根据权利要求1所述的风力机专用双羽型桨叶，其特征是叶盆面的弯角α=95°-130°。
专利摘要一种风力机专用的双羽型桨叶，叶片厚度基本相同，近边缘渐薄且圆滑转接，在叶身靠偏叶宽度大的部位有一朝向叶盆面的弯角，弯角两侧边缘是不同速率收敛式，叶尖部位圆滑转接，叶盆为抛物曲线与三元流曲线合成凹弧型面，它由叶宽中心线起向外缘斜向伸出至叶尖渐平缓消失。利用叶盆，叶背型面气流的差异、弯角处穿装旋转轴，达到起动灵敏，高效率利用风力转换成能量，在微风、强风、突风时工作稳定可靠。
文档编号F04D29/26GK2352742SQ9722611
公开日1999年12月8日 申请日期1997年9月16日 优先权日1997年9月16日
发明者康健 申请人:康健