一种可调节叶片角度的风轮制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可调节叶片角度的风轮，它包括风轮主轴和风叶组，风叶组由固定在主轴上的支架，支架之间的多个叶片和指风器组成，所述叶片通过转轴安装在支架之间，叶片与转轴固定连接，在转轴上还设有叶片角度调节齿轮，所述指风器由风向定位板和转动部件组成，风向定位板固定在转动部件上，转动部件通过传动部件与叶片角度调节齿轮传动连接；本实用新型专利技术能够调节叶片角度，风能转化为机械能转化率高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风轮，尤其是一种可调节叶片角度的风轮。
技术介绍
目前，现有的垂直轴风力发电机的动力受风面积与阻力受风面积比通常较小，风能转化为机械能的效率低下。而且没有指风器，不能保证所有的叶片平面在风吹来时均产生同方向转动力，工作时无法调整叶片与风的角度，因此风能转化为动能的效率低。即使产业化水平轴风力发电机风轮效率也普遍在50％以下。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种能够调节叶片角度，风能转化为机械能转化率高的可调节叶片角度的风轮。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种可调节叶片角度的风轮包括风轮主轴和风叶组，风叶组由固定在主轴上的支架，支架之间的多个叶片和指风器组成，所述叶片通过转轴安装在支架之间，叶片与转轴固定连接，在转轴上还设有叶片角度调节齿轮，在支架上设有指风器，所述指风器由风向定位板和转动部件组成，风向定位板固定在转动部件上，转动部件通过传动部件与叶片角度调节齿轮传动连接。所述的转动部件为齿轮，其通过传动齿轮与叶片角度调节齿轮传动连接。所述的转动部件为凸轮，该凸轮通过与其相接触的齿条与叶片角度调节齿轮传动连接。本技术采用上述结构后，通过在支架上设置指风器，指风器由风向定位板和转动部件组成，风向定位板固定在转动部件上，转动部件通过传动部件与叶片角度调节齿轮传动连接，因此通过指风器可利用自然风力定位，通过指风器转动部件方向绝对不变和与其传动连接的叶片角度调节齿轮不断转动可调节叶片角度，提高了风叶自转一周(在任何位置)风能转化为机械能的转化率，风轮效率大幅度提高，如果忽略摩擦和损耗以及叶片端头的风阻，理论上风能转化为机械能的效率达到75％(一次风转化率50％+二次风转化率25％)；并且叶片没有流线形状或弧形结构，便于加工制造成笼式和塔式风轮，降低加工成本；也不需要电动、液压和其他动力调节风叶角度。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明：图1为本技术一组风叶组示意图；图2为本技术两组风叶组示意图；图3为本技术指风器示意图；图4为本技术指风器转动部件为凸轮与叶片角度调节齿轮连接示意图。图中：1主轴，2风叶组，21支架，22叶片，23指风器，231风向定位板，232转动部-->件，24转轴，25叶片角度调节齿轮，26传动部件。具体实施方式图1、2和3所示，本技术的包括风轮主轴1和风叶组，所述风叶组2最好为两组以上。风叶组2由固定在主轴1上的支架21，支架21之间的多个叶片22和指风器23组成，所述叶片22通过转轴24安装在支架21之间，叶片22与转轴24固定连接一起，在转轴24上还设有叶片角度调节齿轮25，在支架21上设有指风器23，所述指风器23由风向定位板231和转动部件232组成，风向定位板231固定在转动部件232上，转动部件232通过传动部件26与叶片角度调节齿轮传动25连接，此实施例的转动部件232为齿轮，其通过传动齿轮与叶片角度调节齿轮25传动连接。此时指风器23齿轮驱动则会使叶片22角度均匀变化，因此，叶片22可以按人们的需要调节。工作时，当支架21顺时针转过90°时(后风位置)，叶片22逆时针转过45°，叶片22平面与风成45°角，成仍然输出动力(0.5f)，转动力跟风轮一致。当支架21从0位顺时针转过180°时(后风位置)，叶片22逆时针转过90°，叶片22平面与风成0°角，转动力降到最低，接着转动力不断增加。当支架21从0位顺时针转过270°时(后风位置)，叶片22逆时针转过135°，叶片22平面与风成负45°角，输出动力又增加到(0.5f)，转动力方向始终没有改变。当支架21从0位顺时针转过360°时(后风位置)，叶片22逆时针转过180°，又恢复到0位状态，输出最大出力(1.0f)。对于迎风的风轮来说，前面的叶片22的旋转力是0~1的积分，平均出力0.5f；后面的叶片22的旋转力是1～0的积分，平均出力0.5f；任何一组风叶都一样，周而复始。由于指风器23被风定位不动，所以指风器23可以装在风轮主轴1处供各组风叶组2共用，也可以装在支架21上由该组风叶组2独立使用，同样可以调节叶片22角度。装在支架21上时，风轮转动一周(360°)，叶片角度调节齿轮25要转动(180°)。如果风轮逆时针转动，叶片22就顺时针转动，效果是一样的；叶片22不一定保证与风垂直，但一定是在指风器23和叶片角度齿轮25作用下不断变化角度保证输出最大的同方向转动力。图4为指风器转动部件232采用凸轮与叶片角度调节齿轮25连接示意图，增加的指风器凸轮半径不均匀使风叶角度不均匀转动；指风器23凸轮的半径最大和最小的位置，一般就是叶片22角度跟支架21一致的位置，此处叶片22与风垂直(记为0位)，是叶片22最大出力(1.0f)位置，叶片角度调节齿条25也在指风器凸轮半径最小处开始调节风叶角度。指风器23与风向保持相对固定的位置并随风向变化而变动，风向不变时，指风器23方向就固定不变。指风器23的凸轮通过其半径的变化使齿条直线运动，调节叶片22角度，使风轮旋转360°时叶片22转动180°，保持风轮保持输出最大转矩。改变指风器凸轮弧度的加工就能使风叶拥有不同的角度。指风器23齿轮通过齿轮传动使风轮旋转360°时叶片22转动180°。指风器23能够转动，指风器23可以安装在风轮主轴1上(多组风叶共用)，也可以安装在每组风叶支架21上(不能用凸轮式只能用齿轮式，各组单独使用)。本技术可以通过指风器23和叶片角度调节齿轮25可连续调节叶片22角度，提高叶片22动力受风面积与阻力受风面积比，从而提高风能转化为机械能的转化率。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调节叶片角度的风轮，它包括风轮主轴（１）和风叶组（２），其特征在于：风叶组（２）由固定在主轴（１）上的支架（２１），支架（２１）之间的多个叶片（２２）和指风器（２３）组成，所述叶片（２２）通过转轴（２４）安装在支架（２１１）之间，叶片（２２）与转轴（２４）固定连接，在转轴（２４）上还设有叶片角度调节齿轮（２５），所述指风器（２３）由风向定位板（２３１）和转动部件（２３２）组成，风向定位板（２３１）固定在转动部件（２３２）上，转动部件（２３２）通过传动部件（２６）与叶片角度调节齿轮（２５）传动连接。

【技术特征摘要】
1.一种可调节叶片角度的风轮，它包括风轮主轴(1)和风叶组(2)，其特征在于：风叶组(2)由固定在主轴(1)上的支架(21)，支架(21)之间的多个叶片(22)和指风器(23)组成，所述叶片(22)通过转轴(24)安装在支架(211)之间，叶片(22)与转轴(24)固定连接，在转轴(24)上还设有叶片角度调节齿轮(25)，所述指风器(23)由风向定位板(231)和转动部件(232)组成，风向定位板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘卫农，
申请(专利权)人：甘卫农，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]