一种具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115324820A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202211164993.7(22)申请日2022.09.23(71)申请人昂海松地址210001江苏省南京市秦淮区御道街30号30栋505室(72)发明人昂海松(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237专利代理师贺翔(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)F03D7/06(2006.01)F03D17/00(2016.01)F03D9/25(2016.01)权利要求书1页说明书7页附图18页(54)发明名称一种具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机(57)摘要本发明公开了一种具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机，垂直轴升力型风力机适于高速旋转，能产生大功率发电。为了充分利用风能发电，风力发电机往往安置在海边或盛行大风等场地。但是强烈的台风往往对风力发电机的结构危害很大，如撕裂风力机叶片，折断风力机支杆。垂直轴升力型风力机虽然结构简单，制造和维护方便，但是难于承受台风或飓风的威胁。为了既能利用大风处的风能，又能防止台风的侵害，本发明设计了一种具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机，它能够通过所设计的一套自动变形形系统，在发生台风时，自动将工作状态的风轮叶片，转变为闭合的细长体曲面状态，从而大大减小台风对风力机的破坏力。CN115324820ACN115324820A权利要求书1/1页1.一种具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机，其特征在于：包括支柱(1)、升力型风轮和自动变形系统；所述升力型风轮包括等角度环绕支柱(1)的N个叶片(4)，所述升力型风轮(2)的叶片(4)的横截面为高升力翼型，叶片(4)的垂直截面为圆弧形，高度z处的叶片横截面弦长C(z)分布由如下计算公式给出：式中：设坐标系中心在叶片(4)中心点，z为离中心点的叶片垂直高度值，R为叶片圆弧母线的半径R，h(z)为高度z处的叶片弦拱高，hm为叶片中间截面处的最大拱高，此形状的设计保证N个叶片向内位移后能形成一个闭合的曲形多面体；所述自动变体系统包括台风感知与报警装置和变形机构，所述台风感知与报警装置包括安装于支柱(1)顶上的风速仪(15)、与风速仪(15)配套的无线发射模块(16)和安装在变形机构上的信号接收模块(11)；所述风速仪(15)在感知风速达到台风级时，无线发射模块(16)发出台风报警信号，并由信号接收模块(11)接收无线报警信号，信号接收模块(11)收到台风报警信号，立刻启动电子驱动板(12)，所述电动蜗轮(13)启动后沿蜗杆(7)向后进动，所述进动蜗轮组壳体(14)带动拉杆(9)向后移动，N个叶片向内位移形成一个细长闭合的曲形多面体。2.如权利要求1所述的具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机，其特征在于：每个叶片(4)上设有上下两副变形机构，所述变形机构包括撑杆前段(5)、撑杆后段(6)、蜗杆(7)、进动蜗轮组(8)、拉杆(9)和折叠结构(10)，所述撑杆前段(5)和撑杆后段(6)由折叠结构(10)连接，所述蜗杆(7)平行安装在撑杆后段(6)的水平侧面，所述进动蜗轮组(8)套装在蜗杆(7)上，所述进动蜗轮组(8)由电子驱动板(12)、电动蜗轮(13)和进动蜗轮组壳体(14)组成，所述拉杆(9)一端与叶片(4)铰支连接，另一端与进动蜗轮组壳体(14)铰支连接，所述撑杆后段(6)包括止推销(18)以及顶住止推销(18)的压缩弹簧顶杆(17)，所述(撑杆前段(5)包括被，删除)止推销(18)挡住锁定挡块(19)，所述进动蜗轮组壳体(14)上固连有锥形拨块(20)，所述进动蜗轮组壳体(14)移动时，锥形拨块(20)拨开折叠结构(10)的止推销(18)以脱离挡块(19)，撑杆前段(5)和撑杆后段(6)在拉杆(9)作用下折叠变形，在所述拉杆(9)和撑杆前段(5)两者作用下，叶片向内位移，直到进动蜗轮组(8)移动到拉杆(9)根部为止。2CN115324820A说明书1/7页一种具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机技术领域：[0001]本发明涉及一种风力发电装置，尤其涉及一种具有防台风变形机构的垂直轴升力型风力机，属于风力发电机领域。背景技术：[0002]目前垂直轴(即风力机转轴沿垂直方向)升力型风力发电机得到大力发展，是因为这类风力机无需设置偏航结构，不受风向影响、结构简单、便于制造和维护，尤其垂直轴升力型风力机适于高速旋转，能产生大功率发电。但现有的垂直轴升力型风力发电机的结构，多半为等弦长矩形直叶片,结构所受弯矩大，目前的升力型风力发电机在台风作用下很容易损坏。[0003]为了解决常规风速下垂直轴升力型风力发电机可以正常工作、而在台风发生时能自动实现风轮变形，形成一个风阻小的构型，达到以防止台风对风