一种垂直轴风力发电风轮制造技术

本实用新型专利技术提供了一种垂直轴风力发电风轮，所属风力发电技术领域，风轮包括：第一支架、叶片、缺口、加固片和第二支架；采用此种连接方式，结构简单，强度高，安全性好。风轮自重小，相比于现有技术所需的启动风速更小，改善了叶片空气动力学设计，风向改变的时候无需对风，可实现更高的发电效率。叶片具有更多的支撑和连接的结构，结构可靠，稳定性好，安全系数高。叶片的弧度适中，避免弧度过小，导致叶片与气流的接触面积过小，确保有足够风力作用在叶片上；避免弧度过大，气流作用在叶片上从叶片的一侧快速漏出，保证气流与叶片有足够的接触时间将叶片启动。时间将叶片启动。时间将叶片启动。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直轴风力发电风轮


[0001]本技术属于风力发电
，具体涉及一种风力发电风轮。

技术介绍

[0002]风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。
[0003]风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮、发电机和塔筒三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由若干只叶片组成。当风吹向桨叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动，使风轮得到恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。
[0004]其中，公开号CN201963486U公开了一种模块化垂直轴风力发电机，包括塔柱，在塔柱上，上下依次设置有至少两个垂直轴风力发电机模块，风力发电机模块包括一个风轮模块和与之连接的发电机，风轮模块包括支撑轮及若干叶片，叶片垂直设置，通过所述支撑轮与塔柱连接，其中至少一个支撑轮与塔柱之间连接发电机，发电机的定子固定在塔柱上，发电机的转子与支撑轮连接。
[0005]该专利申请虽然解决了只需少量基本垂直轴风力发电机模块的生产技术设备，就可生产一系列的不同规格的大功率或特大功率风力发电机，降低大功率或特大功率垂直轴风力发电机的设计制造成本的问题；但是仍然存在风轮结构繁杂，自重大，稳定性和安全系数低等问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述现有技术中存在的风轮结构繁杂，自重大，稳定性和安全系数低等问题，本技术提供一种垂直轴风力发电风轮，采用更加简单的结构，减少风轮自重，提高风轮连接的稳定性，并使风机能在较低风速条件下实现发电，提高发电效率。其具体技术方案为：
[0007]一种垂直轴风力发电风轮，风轮包括运转轴心，所述风轮还包括：第一支架、叶片、缺口、加固片和第二支架；所述第一支架与所述运转轴心相连接，三个所述第一支架沿所述运转轴心的周向均匀分布在所述运转轴心的外侧；所述叶片的横截面呈弧形，所述叶片与所述第一支架相连接，且所述叶片向所述第一支架的一侧凸起；两个所述缺口对称设置在所述叶片的两端；所述第一加固片与所述叶片相连接；所述第二支架的一端与所述加固片相连接，且所述第二支架的另一端与所述运转轴心相连接。
[0008]在上述技术方案中，所述第一支架包括：连接部和连接杆；两个所述连接部的一端与所述运转轴心两端的外壁相连接；所述连接杆平行于所述运转轴心，所述连接杆与两个所述连接部的另一端相连接。
[0009]在上述技术方案中，所述风轮还包括：安装环；所述安装环的一端嵌入所述转运轴心内，且所述安装环的另一端与所述连接部相连接。
[0010]在上述技术方案中，所述叶片的弧度为45～55度。
[0011]在上述技术方案中，所述叶片的投影呈等腰梯形。
[0012]在上述技术方案中，所述叶片的厚度为3～8mm。
[0013]在上述技术方案中，所述叶片的外壁上设置有防腐涂层。
[0014]在上述技术方案中，所述防腐涂层为胶衣树脂涂层。
[0015]在上述技术方案中，所述防腐涂层的厚度为所述叶片厚度的0.05～0.1倍。
[0016]本技术的一种垂直轴风力发电风轮，与现有技术相比，有益效果为：采用此种连接方式，第一支架和第二支架同时对叶片进行支撑和固定，结构简单，强度高，安全性好。风轮自重小，相比于现有技术所需的启动风速更小，改善了叶片空气动力学设计，风向改变的时候无需对风，可实现更高的发电效率。叶片具有更多的支撑和连接的结构，结构可靠，稳定性好，安全系数高。
[0017]一、通过使安装环的一端嵌入转运轴心内，且安装环的另一端与连接部相连接，安装环的中间有开口，便于通过安装环将连接部稳定连接在转运轴心上，拆装简单，便于维修、更换叶片。
[0018]二、通过使叶片的弧度为45～55度，使叶片的弧度适中，避免弧度过小，导致叶片与气流的接触面积过小，确保有足够风力作用在叶片上；避免弧度过大，气流作用在叶片上从叶片的一侧快速漏出，保证气流与叶片有足够的接触时间将叶片启动。
[0019]三、通过使叶片的投影呈等腰梯形，当叶片启动后，气流可快速从叶片的两端流出，使叶片两端气流流量、流速更加均等，叶片受力更均匀，不易损坏。
[0020]四、通过使叶片的厚度为3～8mm，保证叶片有足够的强度和刚度，又确保叶片重量较轻，可快速启动，提高发电效率。
[0021]五、通过在叶片的外壁上设置有防腐涂层，防止酸雨等腐蚀物质直接与叶片接触，实现对叶片的保护作用，延长叶片的使用年限，减少维修次数。
[0022]六、通过使防腐涂层为胶衣树脂涂层，胶衣树脂在提高叶片的耐候、耐腐蚀、耐磨等性能的同时，还能使叶片表面光亮美观。
[0023]七、通过使防腐涂层的厚度为叶片厚度的0.05～0.1倍，使防腐涂层具有一定的厚度，避免叶片漏出，对叶片的保护效果更好；避免厚度过大，防腐涂层脆性大，易碎裂等情况，延长防腐涂层的使用年限，从而延长叶片的使用年限。
[0024]综上，相比于现有技术中的风轮重量减小了10kg以上，减重至少20％。启动风速从3m/s降低至2m/s，使风机能在更低的风速条件下实现发电，发电效率提高约30以上％。
附图说明
[0025]图1为本技术实施例的一种垂直轴风力发电风轮的正视图；
[0026]图2为本技术实施例的一种垂直轴风力发电风轮的俯视图；
[0027]图3为图1的A处放大图；
[0028]图4为图2的B处放大图；
[0029]其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0030]9、运转轴心；10、第一支架；101、连接部；102、连接杆；12、叶片；14、缺口； 16、加固片；18、第二支架；20、安装环。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施案例和附图1
‑
4对本技术作进一步说明，但本技术并不局限于这些实施例。
[0032]实施例1
[0033]一种垂直轴风力发电风轮，如图1
‑
4所示，风轮包括：运转轴心9、第一支架10、叶片12、缺口14、加固片16和第二支架18；第一支架10与运转轴心9相连接，三个第一支架10沿运转轴心9的周向均匀分布在运转轴心9的外侧；叶片12的横截面呈弧形，叶片12与第一支架10相连接，且叶片12向第一支架10的一侧凸起；两个缺口14对称设置在叶片12的两端；第一加固片16与叶片12相连接；第二支架18的一端与加固片16相连接，且第二支架18的另一端与运转轴心9相连接。
[0034]第一支架10包括：连接部101和连接杆102；两个连接部101的一端与运转轴心9 两端的外壁相连接；连接杆102平行于运转轴心9，连接杆102与两个连接部101的另一端相连接。
[0035]风轮还包括：安装环20；安装环20的一端嵌入转运轴心内，且安装环20的另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴风力发电风轮，风轮包括运转轴心(9)，其特征在于，所述风轮还包括：第一支架(10)，所述第一支架(10)与所述运转轴心(9)相连接，三个所述第一支架(10)沿所述运转轴心(9)的周向均匀分布在所述运转轴心(9)的外侧；叶片(12)，所述叶片(12)的横截面呈弧形，所述叶片(12)与所述第一支架(10)相连接，且所述叶片(12)向所述第一支架(10)的一侧凸起；缺口(14)，两个所述缺口(14)对称设置在所述叶片(12)的两端；加固片(16)，所述加固片(16)与所述叶片(12)相连接；第二支架(18)，所述第二支架(18)的一端与所述加固片(16)相连接，且所述第二支架(18)的另一端与所述运转轴心(9)相连接。2.根据权利要求1所述的一种垂直轴风力发电风轮，其特征在于，所述第一支架(10)包括：连接部(101)，两个所述连接部(101)的一端与所述运转轴心(9)两端的外壁相连接；连接杆(102)，所述连接杆(102)平行于所述运转轴心(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志刚，石祥金，
申请(专利权)人：陈志刚，
类型：新型
国别省市：