大型立轴风力发电机制造技术

一种大型立轴风力发电机，立轴（1）的外围装有可围绕立轴（1）转动的多个扇叶（2），两支立轴（1）平行安装在立方体框架（3）的后侧两端，框架（3）的前侧（4）装有两片分风板（5），两片分风板（5）的外侧边缘固定在框架（3）前侧（4）两端，内侧向前倾斜而呈尖角状，整机的重心设有中心轴（8），中心轴（8）上部与框架（3）转动连接，下部固定在地面上，框架（3）前后两侧的四个角设有支撑轮（9）。有益效果：扇叶受风面积大，风力利用率高，结构简单，坚固耐用，加之整体支撑，转动灵活，适于大功率发电作业，可望替代现有大型风力发电机，成为风能利用的首选机型。

【技术实现步骤摘要】
大型立轴风力发电机
本技术涉及一种风力机械，即一种大型立轴风力发电机。
技术介绍
风力发电机也称风机、风力机，主要工作部件是风轮，风轮有叶片和风轮轴。风轮轴的安装方向多见平轴和立轴两种。目前，大规模安装的大型风力发电机多采用平轴式，也称轴流式，其风轮为三支与风轮轴线相垂直的扇叶，利用其机翼型断面获得旋转力矩而作工。平轴风机叶片的断面力学特性虽好，但扇叶与风向相对，旋转后会阻挡气流的流动，因而扇叶数量不能太多，受风面积较小，风力利用率不高。立轴风机也称径流式风机，其风轮轴竖立安装，风轮轴的外围装有多片扇叶，扇叶的表面与风轮轴的轴线相平行。立轴风机迎风面积大，但立轴两侧扇叶产生的力矩方向相反，会相互抵消而不能转动，实际应用中扇叶须采用框架结构，在一侧铰连面板，一侧的面板闭合时另一侧面板开启，才能形成扭矩。可是面板频繁的开关，极易损坏，因而只能在小型风力机上采用，大型风力机还没有采用立轴。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种扇叶受风面积大，风力利用率高，且不易损坏的大型立轴风力发电机。上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种大型立轴风力发电机，立轴的外围装有可围绕立轴转动的多个扇叶，扇叶的表面与立轴的轴线相平行，其特点是：所述立轴有两支，平行安装在立方体框架的后侧两端，框架的前侧装有两片分风板，两片分风板的外侧边缘固定在框架前侧两端，两片分风板的内侧向前倾斜相接呈尖角状，立方体框架的整机重心设有中心轴，框架与中心轴上部转动连接，中心轴下部固定在地面上，框架前后两侧的四个角均设有向下延伸的支撑柱，支撑柱下端设有可在地面上转动的支撑轮。所述支撑轮与地面的轨道相配合，当各个支撑轮与所述中心轴的距离不等时，轨道是两个环形轨道，框架前侧的两个支撑轮与内环轨道相配合，后侧的两个支撑轮与外环轨道相配合；当各个支撑轮与所述中心轴的距离相等时，框架前侧后侧四个支撑轮与一个环形轨道相配合。所述框架下端的四个支撑轮均设有悬浮磁块，悬浮磁块下端的磁极与所对轨道的磁极相同。所述扇叶由多个长条状的叶片组成，各个叶片在立轴的外围上下依次安装，或上下相邻的两个叶片相互错开安装。所述长条形叶片的一面为凹面，另一面为凸面。所述长条形叶片有上板和下板，上板下板之间有销轴铰连构成断面为尖角状的凹面，至少上板后面设有细杆构成的叶片架，上板设有摆转机构。所述摆转机构是在下板下边缘设有微型电机，微型电机的输出轴装有齿轮，齿轮与齿条相配合，齿条上端与上板相铰连。所述扇叶是一个矩形的平面扇叶或曲面扇叶。所述叶片长24000—26000mm，所述上板长宽均1000mm,所述上板和下板所构成的凹面叶片高1000mm，所述立轴上依次安装叶片20层以上，每层叶片均布8个。所述分风板设有两片延长板，安装在分风板后面即框架的前侧面，且可在动力机的带动下向内外两侧滑动；或贴附在分风板的一侧，且可在动力机的带动下沿分风板滑动。本技术的有益效果是：扇叶受风面积大，分风板挡住立轴内侧的扇叶，而把风力分送到立轴外侧，加大立轴外侧风力，风力利用率高，结构简单，坚固耐用，加之整体支撑，转动灵活，适于大功率发电作业，可望替代现有大型风力发电机，成为风能利用的首选机型。附图说明图1是第一种实施例的主视图；图2是第一种实施例的俯视图；图3是第一种实施例的部件立轴风机单体的主视图；图4是第一种实施例的部件立轴风机单体的俯视图；图5是第一种实施例的部件框架的主视图；图6是第一种实施例的部件框架的俯视图；图7是第一种实施例的轴测图；图8是第一种实施例的框架摆转动作俯视图；图9是第二种实施例的框架摆转动作俯视图；图10是第三种实施例的部件立轴风机单体的主视图；图11是第三种实施例的部件立轴风机单体的俯视图；图12是第四种实施例的部件叶片的主视图；图13是第四种实施例的部件叶片的A—A断面图；图14是第四种实施例的部件叶片的B—B断面图；图15是第四种实施例的部件叶片状态一的局部放大主视图；图16是第四种实施例的部件叶片状态一的局部放大左视图；图17是第四种实施例的部件叶片状态二的局部放大主视图；图18是第四种实施例的部件叶片状态二的局部放大左视图；图19是第五种实施例的部件立轴风机单体的主视图；图20是第六种实施例的部件立轴风机单体的俯视图；图21是第七种实施例的延长板关闭动作的俯视图；图22是第七种实施例的延长板展开动作的俯视图；图23是第八种实施例的延长板关闭动作的俯视图；图24是第八种实施例的延长板展开动作的俯视图；图25是第九种实施例的轴测图。图中可见：立轴1，扇叶2，框架3，前侧4，分风板5，后侧6，叶片7，中心轴8，支撑轮9，轨道10，凹面11，凸面12，上板13，下板14，叶片架15，微型电机16，齿条17，销轴18，平面扇叶19，曲面扇叶20，延长板21，调向翼板22，悬浮磁块23。具体实施方式本技术总的构思是：采用成对的立轴风机，两立轴前方设置分风板，把风力分向两侧，机架整体可转动，且设有多点支撑。下面结合附图介绍九种实施例：第一种实施例：图1、图2介绍一种大型立轴风力发电机，其主要部件是立轴风机，也就是径流风机，立轴风机是在立轴1的外围装有可围绕立轴转动的多个扇叶2，扇叶2的表面与立轴1的轴线相平行。其特点是：所述立轴1有两支，平行安装在立方体的框架3后侧两端。结合图3、图4可见，立轴1外围的扇叶2由多个长条状的叶片7组成，各个叶片7在立轴1的外围上下依次安装。对于大型风力机来说，叶片长24000—26000mm，优选25000mm，叶片宽1000mm，立轴上依次安装叶片20层以上，每层叶片均布8个。上下相邻叶片之间可设有100—1000mm的间隙，这样，立轴的高度22000—400000mm。叶片320个。结合图5、图6、图7可见，框架3是一个长方体框架，框架的长度在50000mm以上，宽25000mm以上。框架3的前侧4装有两片分风板5，两片分风板5的外侧边缘固定在框架3前侧两端，两片分风板5的内侧向前倾斜相对而呈尖角状。长方体框架1的整机重心处设有中心轴8，框架3与中心轴8上部转动连接，中心轴8下部固定在地面上，框架3前后两侧的四个角均设有向下延伸的支撑柱，支撑柱下端设有可在地面上转动的支撑轮9。支撑轮9下面可以是硬化的地面，如图8所示，框架连同风机整体随风转动，使分风板5的前端始终与风向相对。为了使框架整体随风向转动，推荐采用风力传感器，控制电机的动作，确定整机的转向。考虑到整机的重量较大，支撑轮9的压力很大，在地面上最好铺设钢轨10。如果中心轴8不在四个支撑轮对角连线的交叉点上，轨道10应当如图6、图7、图8所示是两个环形轨道，框架前侧的两个支撑轮与内环轨道相配合，后侧的两个支撑轮与外环轨道相配合。第二种实施例：在第一种实施例的基础上改进，通过调整参数或采取配重措施，使中心轴8恰好处在四个支撑轮9对角连线的交叉点上，轨道10可以如图9所示，仅有一个环形轨道，比第一种实施例省略了一个环形钢轨。第三种实施例：在前述实施例的基础上改进。如图10、图11所示，所述扇叶2不是一个整块，而是由多个长条状的叶片7组成，上下相邻的两个叶片7相互错开安装。错开安装的好处是可以优化扇叶的通风性能，即使上下相邻叶片之间的距离很小，气流也很容易通过，这样，叶片上本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型立轴风力发电机，立轴（1）的外围装有可围绕立轴（1）转动的多个扇叶（2），扇叶（2）的表面与立轴（1）的轴线相平行，其特征在于：所述立轴（1）有两支，平行安装在立方体框架（3）的后侧两端，框架（3）的前侧（4）装有两片分风板（5），两片分风板（5）的外侧边缘固定在框架（3）前侧（4）两端，两片分风板（5）的内侧向前倾斜相接而呈尖角状，立方体框架（3）的整机重心设有中心轴（8），框架（3）与中心轴（8）上部转动连接，中心轴（8）下部固定在地面上，框架（3）前后两侧的四个角均设有向下延伸的支撑柱，支撑柱下端设有可在地面上转动的支撑轮（9）。

【技术特征摘要】
1.大型立轴风力发电机，立轴（1）的外围装有可围绕立轴（1）转动的多个扇叶（2），扇叶（2）的表面与立轴（1）的轴线相平行，其特征在于：所述立轴（1）有两支，平行安装在立方体框架（3）的后侧两端，框架（3）的前侧（4）装有两片分风板（5），两片分风板（5）的外侧边缘固定在框架（3）前侧（4）两端，两片分风板（5）的内侧向前倾斜相接而呈尖角状，立方体框架（3）的整机重心设有中心轴（8），框架（3）与中心轴（8）上部转动连接，中心轴（8）下部固定在地面上，框架（3）前后两侧的四个角均设有向下延伸的支撑柱，支撑柱下端设有可在地面上转动的支撑轮（9）。2.根据权利要求1所述的大型立轴风力发电机，其特征在于：所述支撑轮（9）与地面的轨道（10）相配合，当各个支撑轮与所述中心轴（8）的距离不等时，轨道（10）是两个环形轨道（10），框架（3）前侧的两个支撑轮（9）与内环轨道（10）相配合，后侧的两个支撑轮（9）与外环轨道（10）相配合；当各个支撑轮（9）与所述中心轴（8）的距离相等时，框架（3）前侧后侧四个支撑轮（9）与一个环形轨道相配合。3.根据权利要求1所述的大型立轴风力发电机，其特征在于：所述框架下端的四个支撑轮（9）均设有悬浮磁块（23），悬浮磁块（23）下端的磁极与所对轨道（10）的磁极相同。4.根据权利要求1所述的大型立轴风力发电机，其特征在于：所述扇叶（2）由多个长条状的叶片（7）组成，各个叶片（7）在立轴（1）的外围上下依次安装，或上下相邻的两个叶片（7）...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永辉，
申请(专利权)人：郭永辉，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15