垂直轴风轮及风力机制造技术

技术编号:42502003 阅读:61 留言:0更新日期:2024-08-22 14:15
本发明专利技术公开了一种垂直轴风轮及风力机,属于风力驱动设备技术领域,风轮包括固定骨架、转轴及若干个弧形叶片,叶片径向设于转轴四周,叶片及转轴均设于固定骨架内部,转轴中部通过转向机构同步调节若干个叶片的倾斜角度,固定骨架四周通过置于叶片外侧的水平导流组件,能够将气流导入叶片组件内部并水平流出,使通过风轮的空气流对叶片起到驱动作用,为风力机提供动力源;固定骨架上下两端分别与顶板及底板相连,转轴的输出端向下延伸至固定骨架的外侧,用于输出动力。本发明专利技术结构紧凑、风能利用率高,长条状弧形叶片能够捕获更多的风能,可以增大发电机的受风面积,降低阻力型叶片根部弯矩及制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于风力驱动设备,尤其涉及一种垂直轴风轮及风力机


技术介绍

1、风机按推进方式可分为阻力型和升力型风机。其中,阻力型风力机是靠风对叶片的直接吹压,具体是顺风运动的叶片上的压力比逆风时叶片上的风阻力大,利用压力差驱动风轮旋转输出动力。阻力型垂直轴风力机利用了气流在流经风轮时在受风体产生的压力差作为动力驱动风轮旋转。阻力型风力机具有无需偏航、启动风速低、结构简单造价低、噪声低及维护方便等优点,阻力型风力机在工作状态下叶尖速比低,约0-1之间。

2、但是,现有阻力型风力机在叶轮旋转过程中,有一部分气流对叶轮的力矩是负值(如图8所示),即叶片做负功,降低了风轮的总力矩,故能量利用率较低。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种垂直轴风轮及风力机,旨在解决现有技术中垂直轴风力机旋转过程中部分角度风轮所受力矩为负值,降低了风轮总力矩,导致风能利用率低的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案是:

3、一种垂直轴风轮,包括竖向设置的固定骨架、转轴及本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种垂直轴风轮,其特征在于:包括竖向设置的固定骨架、转轴及叶片组件,所述叶片组件包括若干个长条状弧形叶片,所述叶片及转轴均设置于固定骨架的内部,若干个叶片周向设置于转轴的四周;所述转轴中部通过转向机构与若干个叶片相连,通过转向机构调节叶片的倾斜角度;所述固定骨架的四周设有水平导流组件,所述水平导流组件设置于叶片的外侧,用于将气流导入叶片组件内部并水平流出;所述固定骨架的上下两端分别与顶板及底板相连,所述转轴的输出端向下延伸至固定骨架的外侧。

2.根据权利要求1所述的垂直轴风轮,其特征在于:所述固定骨架包括固定板和多根竖直杆,所述固定板设置于底板的上方,所述固定板与水平导流...

【技术特征摘要】

1.一种垂直轴风轮,其特征在于:包括竖向设置的固定骨架、转轴及叶片组件,所述叶片组件包括若干个长条状弧形叶片,所述叶片及转轴均设置于固定骨架的内部,若干个叶片周向设置于转轴的四周;所述转轴中部通过转向机构与若干个叶片相连,通过转向机构调节叶片的倾斜角度;所述固定骨架的四周设有水平导流组件,所述水平导流组件设置于叶片的外侧,用于将气流导入叶片组件内部并水平流出;所述固定骨架的上下两端分别与顶板及底板相连,所述转轴的输出端向下延伸至固定骨架的外侧。

2.根据权利要求1所述的垂直轴风轮,其特征在于:所述固定骨架包括固定板和多根竖直杆,所述固定板设置于底板的上方,所述固定板与水平导流组件相连;多根竖直杆的上端与顶板的边缘相连、下端贯穿固定板与底板的边缘相连。

3.根据权利要求1所述的垂直轴风轮,其特征在于:所述转向机构包括主动锥齿轮和若干个与之啮合的从动锥齿轮,所述主动锥齿轮套装固定在转轴上,所述从动锥齿轮通过连接结构与转轴相连,所述从动锥齿轮的后端通过连接架与叶片相连,多根竖直杆间隔设置于固定板的外环实体部上,所述固定板的中心设有能够套装于转轴上的套环,所述套环与外环实体部之间周向设有多个镂空区。

4.根据权利要求3所述的垂直轴风轮,其特征在于:所述连接结构为若干个阶梯轴,所述阶梯轴的小径一端通过轴承与从动锥齿轮的内孔转动配合,所述阶梯轴的大径一端与套装固定在转轴上的套筒固连;所述转轴的外圆上设有用于承托阶梯轴的轴肩。

5.根据权利要求3所述的垂直轴风轮,其特征在于:所述连接结构为中空箱体,所述主动锥齿轮及从动锥齿轮均设置于箱体内,所述箱体的上下两...

【专利技术属性】
技术研发人员:马文勇金龙乾郭世怡马新帅刘剑寒刘奇
申请(专利权)人:石家庄铁道大学
类型:发明
国别省市:

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