本发明专利技术涉及一种铝竹结构垂直轴风能装置，主要由主轴、主轴轮、叶片、叶片轴、叶片轴轮组成，叶片以竹制结构为主结构，支架与横杆为铝合金材料为主要结构，主轴与叶片轴之间具有横杆结构连接，主轴轮与叶片轴轮之间以传动部件传动连接，主轴轮固定不可转动，与主轴同轴心，叶片轴轮可公转与自转，叶片连接在叶片轴轮上，主轴轮与叶片轴轮的周长比为1：2，并利用地面效应原理，使叶片始终处于做正功的状态，形成正扭矩，它能够最大程度地迎着风向，克服现有风机的叶片在某些位置处做负功的状态，提高风能利用率。这种垂直轴风能利用装置具有环保、长寿命、成本低、启动风力小、效率高、易于维护的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种风能利用装置，特别是ー种铝竹结构垂直轴风能装置，适合作为风カ发电机及其它动カ装置。
技术介绍
在现有能源结构中，有很大一部分是取自于自然界的能源，如风能、太阳能、地热能等，其中风能应用的时间最为久远，为了更好地利用风能，长期以来，人们设计了多种形式和结构的风カ发电装置，依据风カ发电机旋转轴在空间方向与位置的不同，又可分为水平方向的水平轴风カ发电机和垂直方向的垂直轴风カ发电机，目前应用最多还是水平轴风カ发电机，水平轴水力发电机有它的优点，如水平轴风カ发电机组已经完全达到エ业化生产，配套生产与运营经验全面，但垂直轴风カ发电机具有结构体积小、无方向性要求、维修方便等特点，垂直风カ发电机还具有安全、高效、噪声低、成本低、维护方便等优势。·这目前的绝大部分垂直轴发电机的叶片结构多为塑料、金属或是其它人工复合材料，这些材料除了在生产时需要消耗大量的能源、资源以外，可在抛弃时产生有害垃圾，特别是高分子材料非常不容易降解，所帯来的影响也非常不容易消除，另外，叶片也是风カ发电机中ー个最重要的部件，所占的成本也比较高，并且在长期运行中会受到复合力矩的作用，寿命会受到影响，因此，这已经成为现有风力发电机的ー个重要有待改善和提高的地方。
技术实现思路
本专利技术目的就是提供ー种启动风カ小、效率高、应用范围广，并且更加环保、成本更加低廉的垂直轴风能利用装置。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术解决方案 ー种铝竹结构垂直轴风能装置，主要由主轴、叶片、支架组成，主轴与叶片之间具有横杆结构连接，叶片以竹制结构为主结构，支架与横杆为铝合金材料为主要结构。。优选的，所述的主轴还包括主轴轮，叶片还包括叶片轴，主轴轮与叶片轴轮之间可传动连接，主轴轮固定不可转动，与主轴同轴心，叶片轴轮可自转及绕主轴公转，叶片连接在叶片轴轮上，的主轴轮与叶片轴轮的周长比为I :2。优选的，所述的叶片的曲面导风面相对于横向剖面呈中心对称结构分布。优选的，所述的叶片的曲面导风面的顶点旋转方向与风能装置的主轴旋转方向相汉。优选的，所述的叶片对于主轴轴心呈现中心对称结构分布。优选的，每个主轴与叶片轴之间的横杆结构为ー个，连接于叶片轴的中部区域。优选的，所述的主轴轮与叶片轮之间的传动连接为柔性传动连接，此柔性传动部件为链条或皮帯。优选的，所述的柔性传动部件为正时皮帯。优选的，所述的主轴轮与叶片轮之间的传动连接为刚性传动连接，此刚性传动部件为齿轮。优选的，所述的齿轮部件连接方式，具有中间辅助齿轮。本专利技术效果和特点体现在以下 这种风能利用装置的迎风面利用利用率最高，而迎风角一直也在变化，叶片通过叶片轴、叶片轴轮被传动部件及主轴、主轴轮带动，使得叶片绕主轴旋转一周，叶片绕自身的旋转轴自转半周，这样的话，叶片始终处于做正功的状态，形成正扭矩，它能够最大程度地迎着风向，克服现有风机的叶片在某些位置处做负功的状态，提高风能利用率，即使在ー个临界位置，也可以利用地效应产生的升力做功。这种垂直轴风能利用装置具有结构简单、启动风カ小、效率高、易于维护的特点。最出突出的是，由于采用了铝竹结构，使得结构更轻巧，以竹材料所制成的叶片不 仅具有成本低的特点，而且具有韧性大、耐疲劳的优良特性，以及绿色环保的特点。附图说明图I是本专利技术提出的铝竹结构垂直轴风能装置的外观示意 图2是本专利技术提出的铝竹结构垂直轴风能装置的俯视 图3是本专利技术提出的铝竹结构垂直轴风能装置的叶片位于位置A时示意 图4是本专利技术提出的铝竹结构垂直轴风能装置的叶片位于位置B时示意 图5是本专利技术提出的铝竹结构垂直轴风能装置的叶片位于位置C时示意 图6是本专利技术提出的铝竹结构垂直轴风能装置的叶片位于位置D时示意 图7是本专利技术提出的铝竹结构垂直轴风能装置的横置时工作示意图。图中说阴 I为主轴； 11为主轴轮； 2为横杆； 3为叶片； 4为叶片轴； 41为叶片轴轮； 42为传动部件； 5为发电机。具体实施例方式本专利技术的目的是提供ー种结构简单、成本低廉并且具有较高效率的水流能量收集方法及装置，因此，对现有技术中所涉及的技术方案进行了改进与提高。在现有的垂直轴风カ发电装置中，不但叶片的角度是固定不变的，而且叶片轴也是与地面垂直的，这样，随着叶片的转动可能会受到负カ矩，另外，由于风速与设置距地面的距离有关，所以，离地面越高则可利用的有效风速就越大，也就是说，在风机的高处较低处更有效。为了避免这种情况的发生，在本实施例中采用改进和优化的技术方案，请參考附图2，图中箭头所示为来风方向，这个风吹向风能装置，此装置是ー种铝竹结构垂直轴风能装置，主要结构还是与现有技术较为类似，由主轴I、主轴轮11、叶片3、叶片轴4、叶片轴轮41组成，叶片3以竹制结构为主结构，支架与横杆为铝合金材料为主要结构，主轴I即是带动发电机的动カ轴，与主轴I相连接的还有主轴轮11，主轴轮11固定不可转动的，与主轴同轴心，叶片轴轮41与叶片轴4连接，叶片轴轮41可自转与绕主轴I公转，叶片3连接在叶片轴轮41上，叶片3的作用是用来将风能转化为机械动能，叶片3是固定在叶片轴4上的，与叶片3相连接的还有叶片轴轮41，主轴I与叶片轴4之间具有横杆2进行结构连接，主轴轮11与叶片轴轮41之间可直接传动连接，也可以以传动部件42传动连接，当风作用カ叶片3上时，就会产一力矩，如果总カ矩不为零，整个装置就会旋转起来，这样，整个装置可以在风的作用力下运转起来。为了更详细地说明工作原理，定义了四个叶片3的位置，如图2中所示，相对于来风方向定义了四个叶片3的位置，分别为位置A、位置B、位置C、位置D，其中位置A是最接近来风的位置，此时叶片3的横杆2与来风的夹角为O度；那么，位置B是较接近来风的位置，此时叶片3的横杆2与来风的夹角为90度；位置C是较远离来风的位置，此时叶片3的 横杆2与来风的夹角为180度；而位置D是较接近来风的位置，此时叶片3的横杆2与来风的夹角为270度。为了能够使叶片尽可能发挥最大的作用，更加充分地利用风能，使主轴轮11与叶片轴轮41的周长比为I :2，这样，在叶片3绕主轴I旋转时，叶片轮轴41绕主轴轮11形成公转，同吋，由于主轴轮11与叶片轴轮41之间以传动部件42传动连接，或是直接传动连接，所以，叶片轴轮41会产生自转，由于主轴轮11与叶片轴轮41的周长比为I :2，所以自转的角速度是公转角速度的二分之一。这样的话，叶片在不同的位置就与来风有着不同的迎风角，下面就叶片3分别在位置A、位置B、位置C、位置D的情况作说明，如图2所示，，以及图3、图4、图5、图6中可以清晰地看到，位置A是最接近来风的位置，此时叶片3的横杆2与来风的夹角为O度，而叶片3与来风的夹角为45度，如图3所示；位置B是较接近来风的位置，此时叶片3的横杆2与来风的夹角为90度，而叶片3与来风的夹角也为90度，如图4所示；位置C是较远离来风的位置，此时叶片3的横杆2与来风的夹角为180度，而叶片3与来风的夹角为135度，如图5所示；而位置D是较接近来风的位置，此时叶片3的横杆2与来风的夹角为270度，而叶片3与来风的夹角为180度，如图6所示。这样，叶片3除了在位置D不会产生正カ矩以外，在其它位置都可以产生正的力矩，特别是在位置B吋，产生的正カ矩最大。此实施例中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝竹结构垂直轴风能装置,主要由主轴、叶片、支架组成，其特征在于:主轴与叶片之间具有横杆结构连接；叶片以竹制结构为主结构；支架与横杆为铝合金材料为主要结构。
【技术特征摘要】
1.ー种铝竹结构垂直轴风能装置，主要由主轴、叶片、支架组成，其特征在干 主轴与叶片之间具有横杆结构连接； 叶片以竹制结构为主结构； 支架与横杆为铝合金材料为主要结构。2.根据权利要求I所述的铝竹结构垂直轴风能装置，其特征在于所述的主轴还包括主轴轮，叶片还包括叶片轴，主轴轮与叶片轴轮之间可传动连接，主轴轮固定不可转动，与主轴同轴心，叶片轴轮可自转及绕主轴公转，叶片连接在叶片轴轮上，主轴轮与叶片轴轮的周长比为I :2。3.根据权利要求2所述的铝竹结构垂直轴风能装置，其特征在于所述叶片具有曲面导风面，叶片的曲面导风面相对于横向剖面呈中心对称结构分布。4.根据权利要求2所述的铝竹结构垂直轴风能装置，其特征在干所述的叶片的曲面导风面的顶点旋转方向与风能装置的主轴旋转方向相反...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京银万特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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