一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种智能风轮，尤其涉及一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮。一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮，包括上轮圈和下轮圈，轮圈之间设有支撑杆和叶片轴，叶片轴上设有风帆，轮圈、支撑杆和叶片轴构成正棱柱，在正棱柱的中部设有轮轴，轮轴与轮圈之间设有轮毂。本实用新型专利技术的优点效果：它不要迎风调节系统，可以接受３６０度方位中任何方向来风，主轴永远向设计方向转动。风帆沿自身轴转动，不断改变方向，以使风帆顺风时切向受力最大，逆风时与风的方向平行。风帆旋转的角度由主控制器根据风向仪指示和风帆当前转动的相对位置判断并将信息传递到风帆控制器上。本实用新型专利技术可以降低成本、维护方便、气动噪音小。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能风轮，尤其涉及一种用于垂直轴风力发电装 置的智能风轮。
技术介绍
稳定、可靠、清洁的能源供应是人类文明、经济发展和社会进步的保障。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了 19世纪和20世纪近200年的 人类文明的进步和发展。然而，化石燃料的大量消耗，不仅让人类面临资 源枯竭的压力，同时也感觉到了环境恶化的威胁。21世纪是科技、经济和 社会快速发展的世纪，也将是从化石燃料时代向具有持续利用能力的可再 生能源时代过渡，逐步开创一个人类摆脱化石燃料桎梏的能源新时代的世 纪。风力发电是近期内技术成熟，具有大规模发展潜力的可再生能源，在 远期有可能成为世界重要的替代能源。风力发电可以有效利用的风速范围 为3 20mPs ，最适宜的风速范围是6 8mPs ，据专家们的估计，地球上 所收到的太阳辐射能大约有2 %可以转换成风能。地球上蕴有风能约为2. 74 万亿kW，可利用的风能约为200亿kW，装机容量可达10TW，每年可发 出电力13PW七。地球上的风能资源是地球上水能资源的10倍，已经利用 的不足千分之一。在技术上全球风能资源是整个世界预期电力需求的2倍， 也就是说，只要利用地球上50 %的风能资源就能满足全球能源需求。目前，市场上风力发电机主要采用水平轴方式，其主要有以下一些缺点1、 水平轴机组机仓需360度旋转，达到迎风〃 目的。这个调节系统 包含有风向检测、角位移发送、角位移跟踪一闭环电力拖动系统。在实际 环境中风向是经常变化的，水平轴风轮的迎风面不可能始终对着风，这就 引起了 对风损失。2、 水平轴风轮机当风速变化时，为了调节转速，要有浆距调节系统。 即在风载荷下转动浆叶一个角度，此扭矩非常大。这个闭环调节系统精度 高，液压系统液体在冬季要有防冻措施，以防失灵。该系统价格贵、维护 难。3、 水平轴风轮的尖速比一般在5 7左右，在这样的高速下叶片切割气 流将产生很大的气动噪音，同时，很多鸟类在这样的高速叶片下也很难幸 免。而现有的垂直轴风轮其主要问题是叶片固定，效率低；每片叶片靠2个轮毂支撑，强度不够大，不能实现大功率。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种用于垂直轴风力发电装置 的智能风轮，目的是能最大限度地利用风能，增加使用寿命。为达上述目的本技术一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮， 包括上轮圈和下轮圈，轮圈之间设有支撑杆和叶片轴，叶片轴上设有风帆， 轮圈、支撑杆和叶片轴构成正棱柱，在正棱柱的中部设有轮轴，轮轴与轮 圈之间设有轮毂。所述的上、下轮圈为至少6个边的正多边形，相邻两个边的顶点设有连接体，支撑杆和叶片轴设在相邻两个轮圈相对应顶点的连接体内，轮轴 顶部设有固定体，轮毂设在固定体和连接体之间。所述的支撑杆和叶片轴在侧棱上间隔设置，上、下轮圈连接支撑杆的 连接体与固定体之间设有轮毂；连接体与叶片轴连接的孔设有轴承，连接 体与轮毂、支撑杆为销连接；固定体与轮毂连接为销连接。所述的轮圈上设有调角电机，调角电机输出轴带动叶片轴上的从动轮 转动，从动轮的顶面或底面设有编码盘，编码盘的上方或下方设有读码器， 读码器与风帆控制器连接，风帆控制器控制调角电机。所述风帆包括底框和顶框，底框和顶框的两端与边框固定连接，在边 框、底框和顶框构成的框内设有帆布，帆布上设有平行的固定杆，固定杆 的两端插入到边框滑道内，帆布的顶边与帆绳连接，帆绳通过定滑轮与电 机连接，电机固定在平台上，平台设在上轮圈的中心，平台的中心设有杆， 杆固定在固定体上，在杆的顶端设有风向仪。所述的平台与上轮圈上连接支撑杆的连接体之间设有平台固定杆。所述的上轮圈与下轮圈之间设有中轮圈。所述的三个轮圈为至少6个边的正多边形，相邻两个边的顶点设有连 接体，支撑杆和叶片轴设在相邻两个轮圈相对应顶点的连接体内，中轮圈 连接叶片轴的连接体与固定体之间设有轮毂，上、下轮圈上连接支撑杆的 连接体与固定体之间设有轮毂。本技术的优点效果它不要迎风调节系统，可以接受360度方位 中任何方向来风，主轴永远向设计方向转动。风帆沿自身轴转动，不断改 变方向，以使风帆顺风时切向受力最大，逆风时与风的方向平行。风帆旋 转的角度由主控制器根据风向仪指示和风帆当前转动的相对位置判断并将 信息传递到风帆控制器上。本技术可以降低成本、维护方便、气动噪音小。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是图1中的A部放大图。图中1、上轮圈；2、下轮圈；3、支撑杆；4、叶片轴；5、风帆；6、 轮轴；7、轮毂；8、连接体；9、固定体；10、调角电机；11、输出轴；12、 从动轮；13、底框；14、顶框；15、边框；16、固定杆；17、帆绳；18、 定滑轮；19、电机；20、平台；21、杆；22、风向仪；23、平台固定杆。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。 实施例1如图1所示，本技术一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮，包括上轮圈1和下轮圈2，轮圈之间设有3个支撑杆3和3个叶片轴4，叶 片轴4上设有3个风帆5，轮圈、支撑杆3和叶片轴4构成正棱柱，在正棱 柱的中部设有轮轴6，轮轴6与轮圈之间设有轮毂7，上、下轮圈l、 2为6 个边的正多边形，相邻两个边的顶点设有连接体8，支撑杆3和叶片轴4设 在上、下轮圈l、 2相对应顶点的连接体8内，轮轴6顶部设有固定体9， 轮毂7设在固定体9和连接体8之间；支撑杆3和叶片轴4在侧棱上间隔 设置，上、下轮圈l、 2上连接支撑杆3的连接体8与固定体9之间设有轮 毂7;连接体8与叶片轴4连接的孔设有轴承，连接体8与轮毂7、支撑杆 3为销连接；固定体9与轮毂7连接为销连接。在上轮圈1上设有调角电机10，调角电机10输出轴11带动叶片轴4 上的从动轮12转动，从动轮12的顶面或底面设有编码盘，编码盘的上方或下方设有读码器，读码器与风帆控制器连接，风帆控制器控制调角电机10。风帆5包括底框13和顶框14，底框13和顶框14的两端与边框15固 定连接，在边框15、底框13和顶框14构成的框内设有帆布，帆布上设有 平行的固定杆16，固定杆16的两端插入到边框滑道内，帆布的顶边与帆绳 17连接，每个风帆上的帆绳17通过定滑轮18与一个电机19连接，电机 19接收总控制器的控制，电机19固定在平台20，平台20设在上轮圈1的 中心，平台20的中心设有杆21,杆21固定在固定体9上，在杆21的顶端 设有风向仪22。平台20与上轮圈1上连接支撑杆3的连接体8之间设有平 台固定杆23。实施例2实施例1中的上轮圈与下轮圈之间设有中轮圈，三个轮圈为8个边的 正多边形，轮圈之间设有4个支撑杆和4个叶片轴，叶片轴上设有4对风 帆，中轮圈连接叶片轴的连接体与固定体之间设有轮毂，上、下轮圈上连 接支撑杆的连接体与固定体之间设有轮毂。4对风帆的帆绳与分别与4个电 机连接。每个电机设在中轮圈的轮毂上，固定体上设有杆21，在杆21的顶 端设有风向仪22，其它同实施例l。实施例3在实施例1中的轮圈为正12边形，轮圈之间设有6个支撑杆3和6个 叶片轴4，每个叶片轴4上设有1个风帆5，其它同实施例l。本技术的工作原理本技术的帆布可以根据风的大小进行升 降，而叶片轴随时根据风向进行调整，调角电机根据风帆控制器的指令对叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮，其特征在于包括上轮圈和下轮圈，轮圈之间设有支撑杆和叶片轴，叶片轴上设有风帆，轮圈、支撑杆和叶片轴构成正棱柱，在正棱柱的中部设有轮轴，轮轴与轮圈之间设有轮毂。

【技术特征摘要】
1、一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮，其特征在于包括上轮圈和下轮圈，轮圈之间设有支撑杆和叶片轴，叶片轴上设有风帆，轮圈、支撑杆和叶片轴构成正棱柱，在正棱柱的中部设有轮轴，轮轴与轮圈之间设有轮毂。2、 根据权利要求1所述的一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮， 其特征在于所述的上、下轮圈为至少6个边的正多边形，相邻两个边的顶 点设有连接体，支撑杆和叶片轴设在相邻两个轮圈相对应顶点的连接体内， 轮轴顶部设有固定体，轮毂设在固定体和连接体之间。3、 根据权利要求2所述的一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮， 其特征在于所述的支撑杆和叶片轴在侧棱上间隔设置，上、下轮圈上连接 支撑杆的连接4、 根据权利要求3所述的一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮， 其特征在于所述的轮圈上设有调角电机，调角电机输出轴带动叶片轴上的 从动轮转动，从动轮的顶面或底面设有编码盘，编码盘的上方或下方设有 读码器，读码器与风帆控制器连接，风帆控制器控制调角电机。5、 根据权利要求1所述的一种用于垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖玄同，崔丽菊，
申请(专利权)人：肖玄同，
类型：实用新型
国别省市：89[]