竖轴多门自控风力或水力涡轮机制造技术

本实用新型专利技术是竖轴多门自控风力或水力涡轮机，它由中轴，轮毂，横梁和柱轴，在柱轴上设置轻薄的可自然转动的门片，在横梁上设有弹性单向挡门柱，在挡门柱的挡控下，正功区的门片可都用正面迎风或水，在负功区的门片都自然的转成只用侧面迎风或水，当遇飓风时，正功区可有一部分门片也可转成只用侧面迎风。由于本实用新型专利技术采用了多门自控结构，改进了涡轮正负区的迎风面积比例和应变性能，不仅大大提高了效率，克服了传统风力机效率低的缺点，也克服传统风力机风小吹不转，风大易出事故的缺点，且可不需要建拦水坝就可用多种水流发电，并且重量轻造价低，适用广安装使用方便。

【技术实现步骤摘要】
竖轴多门自控风力或水力涡轮机
本技术涉及一种竖轴风力涡轮机，具体的说是涉及一种竖轴多门自控风力或水力涡轮机，简称多门自控风水机。
技术介绍
目前市场上虽已使用了多种风力涡轮机，但都是不理想，如目前使用的卧轴风力涡轮机，需要对风装置，结构复杂、重量大、安装使用不便、造价高、且风小吹不动、风大易出故障等缺点。目前使用的竖轴风力涡轮机，虽结构较简单，但效率太低，有人虽然做了一些改进，提高点效率，但却增加了复杂的设备，提高了造价，也不便安装使用。由于目前使用的风力机造价高、效率低、适应性差、易出故障、安装使用不便等缺点，制约了风能的充分利用。目前水电使用的几种水力涡轮机，也不理想，因需要建拦水坝，要花大量的人力物资和时间，并且造成大面积淹没区，也破坏自然景观，阻碍生态循环，也不便航行等缺点。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种效率高、造价低、适用广、安全可靠、重量轻、安装使用方便的、竖轴多门自控风力或水力涡轮机。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案:本技术包括中轴1，轮毂2，上十字分布设置四个轮翼3、每个轮翼3设四道上下分布的横梁4、连接上下横梁4设立九根柱轴5，特征一是:在柱轴5上设置轻薄的可自然转动的，可用侧面或用凹形正面迎风或水的门片6，特征二是:在上下横梁4上设置既可直立，也可向前或向后弯曲的弹性单向挡门柱7，还设有加固横梁的翼周连线8。上述的门片6的正面积为0.5-2m2的长方形，门片6可有大中小几种型号，小形的正面积为0.5m2，大型的正面积为2m2，门片6的侧面积只有其正面积的I %左右，也就是说，门片6的正面积可大于其侧面积100倍左右，门片6的正面可以是边厚中薄的凹形迎风状态。上述的弹性单向挡门柱7是直立的可把正功区的门片6挡成与横梁4平行的关门状态，使门片6在正功区能用凹形正面积形状迎风或水。上述的门片6在负功区是可自然转动的，在公转的同时也可自然的转成只用1%的侧面形状迎风或水。上述的横梁4的长度和上下道数，柱轴5的根数，门片6的张数可随涡轮机功率的大小任意设置，门片6的数量与涡轮机功率大小成正比。上述的弹性单向挡门柱7是直立的可把正功区的门片6都挡成与横梁4平行的关门状态，使正功区的轮翼3能用相对的大面积形状迎风或水，可大于负功区的100倍左右。上述的门片6在负功区可都自然的转成只用I %的侧面形状迎风或水，使轮翼3在负功区的迎风面积相对很小，便轮翼3在负功区的迎风面积只有正功区的1%左右。上述的弹性单向挡门柱7受力超限可向前弯曲，当遇飓风时，正功区可有一部分门片6可转过弹性单向挡门柱7，也只用侧面形状迎风，使正功区的迎风面积适当缩小。上述的弹性单向挡门柱7易于向后弯曲，在负功区无挡门作用，可让过柱的门片6转成正常工作形状。采用上述技术方案的本技术，具有以下优点:(I)、由于采用了竖轴多门自控结构，使正功区的轮翼+3，能用100%的18m2的大面积兜风或水，而在负功区的轮翼-3，只用1%的0.2m2的小面积迎风或水，由于正功区的迎风面积，可大于负功区迎风面积的100倍，因此大大提高了效率，可达0.46以上，从而克服了现有竖轴风力涡轮机效率低的缺点。也降低了启动风速，减少了无用的风压，增强了稳固性。(2)、最大优点是正功区的轮翼+3，能随风力大小，自动的用适宜的面积迎风,使风轮翼，在风小时能用100%的大面积兜风，当遇台风飓风时，能用适宜的小面积迎风，如附图2所示。这样既能保证风力机正常运转，又能防止风大超速过载，也可防止飓风吹坏风轮，从而克服了现有风力涡轮机，风小吹不动，风大易出故障的缺点，也大大扩大了使用范围。(3)、用铝铁皮或木片和塑料膜或雨伞布等，就可制作本技术良好的兜风门片，且易于制作，因此，生产本专利产品，取材便利，造价低廉，可改变目前风电造价高的现象，且重量轻，安装使用方便。(4)、利用本技术，不需要建栏水坝，就能环保的利用多种水能发电。综上可知，本技术自控性强，机型功率大小可任意设置，大型的可建发电场，轻便型的可安装在楼房上，船上，车上等，内地小风区，沿海台风区都适用，具有效率高，造价低，适用广，安全可靠使用方便等，为人类充分利用风水能源，提供了理想的实用的设备。【附图说明】图1为本技术的简化结构示意图图2为本技术遇大风时的变化示意图其中I为中轴，2为轮毂，+3为正功区轮翼，-3为负功区轮翼，4为横梁，5为柱轴，+6为正功区门片，±6为正功区变侧门片，-6为负功区门片，7为弹性单向挡门柱，8为翼周联线。【具体实施方式】下面结合图1对实施例进行具体说明。该实施例为一架竖轴多门自控风力涡轮机，它由中轴1，中轴I上设可转动的轮毂2，轮毂2上十字分布设四个轮翼3，每个轮翼3上设四道横梁4，四道横梁上下分布与轮毂2固定连接，连接上下横梁4，分别设置九根柱轴5，在九根柱轴5上，分别设置轻薄的，可任意转动的门片6，也就是在每个轮翼3上，上、中、下三层共设九张门片6，该门片6、可用铝铁皮或木片和塑料膜或雨伞布等，制成边厚中薄的长方形，可有大中小几种型号，小型的正面积为0.5m2，大型的高2m，宽lm，边厚5mm左右，正面积2m2，侧边面积只有其正面积的0.5%左右。其重要特征是，在上下横梁4上，分别设置，既可直立，也可向前后弯曲的，弹性单向挡门柱7，及翼周连线8。上述的弹性单向挡门柱7可有三种作用，一是在挡门门柱7的作用下使正功区的九张门片6，都可转呈与轮翼+3平行的，能用2m2的正凹面迎风的闭门状态，二是当遇超限台风、飓风时，正功区的一些弹性单向挡门柱7可受力变弯曲，使正功区的一些门片6，转过挡门柱与风向平行，也只用其侧面迎风，从而减少了正功区的迎风面积，如附图2所示，三是单向挡门柱7，在负功区无挡门作用，可让门片6自然的转回正常工作状态。本技术的工作原理是:该竖轴多门自控风力涡轮机，在工作过程中，不论风从哪方面吹来，正功区的九张门片+6都可转呈与轮翼+3平行的，可用2m2的正凹面迎风的闭门状态。从而使正功区的轮翼+3能用ISm2的大面积兜风，在负功区的门片6都自然的转呈与风向平行，只用其0.02m2的小面积迎风，在负功区的门片6，在公转的同时，也进行着从外向后向内的自然转动，当运转到正功区时，九张门片6又自然的转成与轮翼+3平行的，可用2m2的正面迎风的闭门状态，又可用18m2的大面迎风，而正功区的门片6，当运转到负功区时，在风力作用下，九张门片6都自然快速的向后都转呈与风向平行的，只用其侧面迎风，这样循环运转，使正功区的轮翼+3，能始终用ISm2的大面积迎风，而在负功区的轮翼-3始终只用0.2m2的小面积迎风，由于正功区迎风面积大，受力也大，而负功区迎风面积很小，受力也小，从而促使涡轮旋转做功及驱动发电机工作。附图2为本实验新型遇超限大风时的迎风状态示意图。本技术当遇超限大风时，正功区轮翼+3上的一些们片6，可转呈也只用其侧面迎风，如附图2所示，从而减少了迎风面积，减少了风压，而只用适宜的一部分门片6用正面迎风维持正常运转，并且能随时自动的调整适宜的迎风面积，风越大迎风面积越小，当风变小时，又可自动的用大面积迎风。由于本技术具有这种优异性能，从而能防止风轮超速过载，也可防止飓风吹坏风轮，达到安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竖轴多门自控风力或水力涡轮机，它由中轴(1)，轮毂(2)和十字分布的四个轮翼(3)，轮翼(3)上设上下分布的横梁(4)，连接上下横梁(4)，设置柱轴(5)，其特征一是：在柱轴(5)上设置轻薄的能自然转动的，可用侧面或用凹形正面迎风或水的门片(6)；和其特征二是：在所述的横梁(4)上设置既可直立，也可向前或向后弯曲的弹性单向挡门柱(7)，还有翼周连线(8)。

【技术特征摘要】
1.一种竖轴多门自控风力或水力涡轮机，它由中轴(1)，轮毂(2)和十字分布的四个轮翼(3)，轮翼(3)上设上下分布的横梁(4)，连接上下横梁(4)，设置柱轴(5)，其特征一是:在柱轴(5)上设置轻薄的能自然转动的，可用侧面或用凹形正面迎风或水的门片(6);和其特征二是:在所述的横梁(4)上设置既可直立，也可向前或向后弯曲的弹性单向挡门柱(7)，还有翼周连线(8)。2.按照权利要求1所述的竖轴多门自控风力或水力涡轮机，其特征在于:所述的门片(6)的正面积为0.5-2m2的长方形，门片(6)的侧面积可小于其正面积的1%，门片(6)的正面可以是边厚中薄的凹形迎风门片。3.根据权利要求1所述的竖轴多门自控风力或水力涡轮机，其特征在于:所述的弹性单向挡们柱(7)，是直立的，可把正功区的门片(6)挡成与横梁(4)平行的关门状态，能用凹形正面积形状迎风或水。4.根据权利要求1所述的竖轴多门自控风力或水力涡轮机，其特征是:所述的门片(6)在负功区是可自然转动的只用1%的侧面形状迎风或水。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘会峰，
申请(专利权)人：刘会峰，
类型：新型
国别省市：河南;41