一种提升启动性能的风机制造技术

本发明专利技术公开了一种提升启动性能的风机，包括主轴，主轴外壁上设置有S型风轮，绕主轴一周均匀分布有若干达里厄叶片，S型风轮底部与地面之间设置有泵，S型风轮底部与达里厄叶片底部之间设置有支承盘，支承盘套在主轴上，支承盘上设置有柱塞泵，柱塞泵两端分别固定在S型风轮两端底部。本发明专利技术一种提升启动性能的风机，通过加装S型风轮，在支撑盘上设置滑轨，在S型风轮底部设置导轨，使滑轨与导轨相配合，能实现低风速启动、增强启动性能、延长发电时间，这种改造使达里厄型风力发电机获得更宽广的运行范围，从而增加了这种风力机的发电量和发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提升启动性能的风机
本专利技术属于流体机械设备
，涉及一种提升启动性能的风机。
技术介绍
现有的达里厄竖直轴风机，在从静止到启动过程中，由于达里厄竖直轴风机自身的结构特点原因，风机启动性能较差。由于竖直轴的型达里厄叶片在低速运行工况时的效率低下，在高速运行工况时的效率明显高于同等级别的水平轴风力发电机，但是这种风机构型使得它的启动风速较高，所需启动力矩较大，达到可切入风速时间较长，而这些缺陷都是与实际风力发电所要求的灵敏性，高效性，快速性三原则格格不入的，会导致机组年均可利用时长明显下降，年发电量较低，同等风工况条件下的发电时长较短，单位发电成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提升启动性能的风机，解决了现有技术中存在的达里厄竖直轴风机启动所需力矩较大、达到可切入风速时间较长、发电成本高的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种提升启动性能的风机，包括主轴，主轴外壁上设置有S型风轮，绕主轴一周均匀分布有若干达里厄叶片，达里厄叶片设置于S型风轮的外部，S型风轮底部与地面之间设置有泵，S型风轮底部与达里厄叶片底部之间设置有支承盘，支承盘套在主轴上，支承盘上设置有柱塞泵，柱塞泵两端分别固定在S型风轮两端底部；本专利技术的特点还在于，S型风轮包括绕主轴中心对称设置的风轮a和风轮b，风轮a和风轮b的下端面分别设置有导轨a和导轨b；风轮a和风轮b的形状、大小均一致，风轮a包括矩形框架和拱形弧面，矩形框架相对的两边分别连接主轴和拱形弧面的一边，拱形弧面另一边靠近主轴且不与主轴连接；拱形弧面靠近主轴一边到矩形框架的垂直距离不小于主轴半径的长度。支承盘上端面设置有穿过主轴的滑轨a、滑轨b和滑轨c，滑轨a和滑轨b以滑轨c为轴对称设置，滑轨a、滑轨b均与滑轨c平行；滑轨a和滑轨b的长度为风轮a直径的2倍，导轨a和导轨b分别与滑轨a、滑轨b配合使用。主轴上滑轨a到风轮a顶端之间开设有通槽a，主轴上滑轨b到风轮b顶端之间开设有通槽b，风轮a的矩形框架和风轮b的矩形框架能够分别穿过通槽a和通槽b；通槽a和通槽b平行设置，通槽a和通槽b的宽度均不小于矩形框架的厚度，通槽a和通槽b的高度均不小于矩形框架的高度。达里厄叶片的个数为2～3个，每个达里厄叶片两端均通过支撑杆固定在主轴侧壁上。主轴内部靠近地面位置设置有储油箱。柱塞泵包括壳体，壳体一端封闭，壳体另一端从内到外依次设置有能够沿壳体长向滑动的隔板a和隔板b，隔板a与隔板b之间设置有弹簧腔，隔板a与壳体的封闭端之间设置有液体腔a，弹簧腔中设置有弹簧，液体腔a中设置有活塞杆，活塞杆穿过壳体的封闭端伸到壳体外部；隔板b远离弹簧腔的端面上固定有伸缩端a，活塞杆伸到壳体外部的端面上固定有伸缩端b，活塞杆内部设置有液体腔b，液体腔b靠近隔板a一端设置有滑头，液体腔b通过滑头与液体腔a连通；液体腔b靠近伸缩端b一端底部连通有液压油管道，液压油管道下端伸到储油箱内。弹簧能够伸缩的距离与风轮a直径的长度一致。液压油管道上位于达里厄叶片底部与储油箱之间还设置有电子节流阀，主轴上与电子节流阀对应的位置设置有光电感应装置。本专利技术的有益效果是，(1)本专利技术一种提升启动性能的风机，通过在原本达里厄叶片中央的空隙内设置一组S型风轮，能实现达里厄竖直轴风机启动时的受风力矩和风能捕获系数，使该型风机启动时利用S型风轮极好的启动性质带动外层叶片转动，从而使原本启动风速较高，所需启动力矩较大的达里厄风机快速达到稳定运行转速，内层同轴的S型风轮拉动主轴快速加速启动达到外层叶片的最优运行工况，能明显地提升启动性能减小达到发电工况的时间，改善风机的灵敏性，高效性，快速性；(2)本专利技术一种提升启动性能的风机，S型风轮安装的高度、叶片数量、尺寸半径、叶片扭角可根据实际风工况改变，对外层风轮的影响小，无需改变主体结构即可达到提升启动性能的效果；(3)本专利技术一种提升启动性能的风机，结构简单，安装方便，成本低。附图说明图1是本专利技术一种提升启动性能的风机的结构示意图；图2是本专利技术一种提升启动性能的风机的轴向剖视图；图3是本专利技术一种提升启动性能的风机的S型风轮合拢过程示意图；图4是本专利技术一种提升启动性能的风机的支承盘部分的结构示意图；图5是本专利技术一种提升启动性能的风机的柱塞泵部分结构示意图；图6是本专利技术一种提升启动性能的风机的纵向剖视图。图中，1.达里厄叶片，2.S型风轮，3.支承盘，4.柱塞泵，5.主轴，6.支撑杆，7.液压油管道，8.电子节流阀，9.光电感应装置，10.储油箱，11.泵；2-1.风轮a，2-2.风轮b，2-3.导轨a，2-4.导轨b；3-1.滑轨a，3-2.滑轨b，3-3.滑轨c；4-1.壳体，4-2.液体腔a，4-3.弹簧腔，4-4.伸缩端a，4-5.伸缩端b，4-6.滑头，4-7.隔板a，4-8.活塞杆，4-9.液体腔b，4-10.隔板b；5-1.通槽a，5-2.通槽b。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种提升启动性能的风机，如图1所示，包括主轴5，主轴5外壁上设置有S型风轮2，绕主轴5一周均匀分布有若干达里厄叶片1，达里厄叶片1设置于S型风轮2的外部，型风轮2底部与地面之间设置有泵11，S型风轮2底部与达里厄叶片1底部之间设置有支承盘3，支承盘3套在主轴5上，支承盘3上设置有柱塞泵4，柱塞泵4两端分别固定在S型风轮2两端底部；如图2及图6所示，S型风轮2包括绕主轴5中心对称设置的风轮a2-1和风轮b2-2，风轮a2-1和风轮b2-2的下端面分别设置有导轨a2-3和导轨b2-4。风轮a2-1和风轮b2-2的形状、大小均一致，风轮a2-1包括矩形框架和拱形弧面，矩形框架相对的两边分别连接主轴5和拱形弧面的一边，拱形弧面另一边靠近主轴5且不与主轴5连接；拱形弧面靠近主轴5一边到矩形框架的垂直距离不小于主轴5半径的长度。如图4所示，支承盘3上端面设置有穿过主轴5的滑轨a3-1、滑轨b3-2和滑轨c3-3，滑轨a3-1和滑轨b3-2以滑轨c3-3为轴对称设置，滑轨a3-1、滑轨b3-2与滑轨c3-3平行；滑轨a3-1和滑轨b3-2的长度为风轮a2-1直径的2倍，导轨a2-3和导轨b2-4分别与滑轨a3-1、滑轨b3-2配合使用。如图3所示，主轴5上滑轨a3-1到风轮a2-1顶端之间开设有通槽a5-1，主轴5上滑轨b3-2到风轮b2-2顶端之间开设有通槽b5-2，风轮a2-1的矩形框架和风轮b2-2的矩形框架能够分别穿过通槽a5-1和通槽b5-2；通槽a5-1和通槽b5-2平行设置，通槽a5-1和通槽b5-2的宽度均不小于矩形框架的厚度，通槽a5-1和通槽b5-2的高度均不小于矩形框架的高度。达里厄叶片1的个数为2～3个，每个达里厄叶片1两端均通过支撑杆6固定在主轴5侧壁上。主轴5内部靠近地面位置设置有储油箱10。如图5所示，柱塞泵4包括壳体4-1，壳体4-1一端封闭，壳体4-1另一端从内到外依次设置有能够沿壳体长向滑动的隔板a4-7和隔板b4-10，隔板a4-7与隔板b4-10之间设置有弹簧腔4-3，隔板a4-7与壳体4-1的封闭端之间设置有液体腔a4-2，弹簧腔4-3中设置有弹簧，液体腔a4-2中设置有活塞杆4-8，活塞杆4-8穿过壳体4-1的封闭端伸到壳体4-1外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升启动性能的风机，其特征在于，包括主轴(5)，所述主轴(5)外壁上设置有S型风轮(2)，绕所述主轴(5)一周均匀分布有若干达里厄叶片(1)，达里厄叶片(1)设置于S型风轮(2)的外部，S型风轮(2)底部与地面之间设置有泵(11)，S型风轮(2)底部与达里厄叶片(1)底部之间设置有支承盘(3)，支承盘(3)套在主轴(5)上，所述支承盘(3)上设置有柱塞泵(4)，柱塞泵(4)两端分别固定在S型风轮(2)两端底部。

【技术特征摘要】
1.一种提升启动性能的风机，其特征在于，包括主轴(5)，所述主轴(5)外壁上设置有S型风轮(2)，绕所述主轴(5)一周均匀分布有若干达里厄叶片(1)，达里厄叶片(1)设置于S型风轮(2)的外部，S型风轮(2)底部与地面之间设置有泵(11)，S型风轮(2)底部与达里厄叶片(1)底部之间设置有支承盘(3)，支承盘(3)套在主轴(5)上，所述支承盘(3)上设置有柱塞泵(4)，柱塞泵(4)两端分别固定在S型风轮(2)两端底部。2.根据权利要求1所述的一种提升启动性能的风机，其特征在于，所述S型风轮(2)包括绕主轴(5)中心对称设置的风轮a(2-1)和风轮b(2-2)，风轮a(2-1)和风轮b(2-2)的下端面分别设置有导轨a(2-3)和导轨b(2-4)；所述风轮a(2-1)和风轮b(2-2)的形状、大小均一致，风轮a(2-1)包括矩形框架和拱形弧面，所述矩形框架相对的两边分别连接主轴(5)和拱形弧面的一边，拱形弧面另一边靠近主轴(5)且不与主轴(5)连接；所述拱形弧面靠近主轴(5)一边到矩形框架的垂直距离不小于主轴(5)半径的长度。3.根据权利要求2所述的一种提升启动性能的风机，其特征在于，所述支承盘(3)上端面设置有穿过主轴(5)的滑轨a(3-1)、滑轨b(3-2)和滑轨c(3-3)，滑轨a(3-1)和滑轨b(3-2)以滑轨c(3-3)为轴对称设置，所述滑轨a(3-1)、滑轨b(3-2)均与滑轨c(3-3)平行；所述滑轨a(3-1)和滑轨b(3-2)的长度均为风轮a(2-1)直径的2倍，导轨a(2-3)和导轨b(2-4)分别与滑轨a(3-1)、滑轨b(3-2)配合使用。4.根据权利要求3所述的一种提升启动性能的风机，其特征在于，所述主轴(5)上滑轨a(3-1)到风轮a(2-1)顶端之间开设有通槽a(5-1)，主轴(5)上滑轨b(3-2)到风轮b(2-2)顶端之间开设有通槽b(5-2)，所述风轮a(2-1)的矩形框架和风轮b(2-2)的矩形框架能够分别穿过通槽a(5-1)和通槽b(5-2)；所述通槽a(5-1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建军，王准，朱国俊，罗兴锜，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61