一种升阻复合型垂直轴风力发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109488522A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811627746.X(22)申请日2018.12.29(71)申请人大连嘉宏至伟新技术开发有限公司地址116021辽宁省大连市高新技术产业园区希贤街29号弘泰大厦A座11层部分区域（1105-1）(72)发明人肖敏(51)Int.Cl.F03D3/02(2006.01)F03D15/10(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种升阻复合型垂直轴风力发电机(57)摘要本发明提出了一种垂直轴风力发电机的风车结构，包括中心固定轴、旋转轴套、旋转框架、固定轴导向舵、风叶、增速齿轮等。所述中心固定轴，其垂直于地面;所述旋转轴套和旋转框架，套设在中心固定轴上，绕中心固定轴旋转。所述风叶，安装在风叶框架臂之上，在随旋转框架公转的同时，还可以围绕风叶转轴自转。其翼形为机翼形状，其翼面的平凸可随旋转角度变化而改变。位于固定轴右侧的风叶，主要以阻力做功，位于固定轴左侧的风叶，主要以升力做功。风车综合了升力型风力机和阻力型风力机的优势，使风力机更加高效。由于该风车结构简单，单件体积重量小，发电机等大型设备可以安装于地面，所以既降低了运输安装的费用，又便于维护和保养。CN109488522ACN109488522A权利要求书1/1页1.一种升阻复合型垂直轴风力发电机，包括中心固定轴、套设于中心固定轴上的钢索固定盘、安装在中心固定轴顶部的风向舵、套设于中心固定轴外的旋转轴套、套设于旋转轴套外的旋转框架、安装在旋转框架臂上面的第1风叶和安装在旋转框架臂下面第2风叶，以及套设于旋转轴套外的增速齿轮，其特征在于：所述中心固定轴为圆柱型长轴，其外圆的左侧直径小于右侧直径；圆柱形长轴的端面一端设有六方形凸起，另一端设有六方形凹陷;多个同样的圆柱形长轴可以将六方形凸起插入六方形凹陷内而连接在一起，连接而成的加长中心固定轴垂直固定于地面上的底座之上，底座随风向的变化可以转动；所述风向舵为一平板，板面与地面垂直，安装在中心固定轴的顶部，板面中心线与中心固定轴左右不同直径的半圆分界线平行，其跟随风向的变化带动中心固定轴转动；所述钢索固定盘为一中心有圆孔的圆盘，其直径等于风叶旋转直径，中心圆孔套装在中心固定轴的顶端，可以绕中心固定轴旋转；圆盘的外边缘相隔120度，固定有三根钢索，钢索的另一端固定于地面，起到稳定中心固定轴的作用；所述旋转轴套为外部为六方形，内部为圆形的管状体;其套设在中心固定轴外，可以围绕中心固定轴旋转，用于传递动力；所述旋转框架为中心开有六方形孔洞的管状体、自管状体中心放射状向外延伸出三条框架臂，三条框架臂相隔120度角度；三个框架臂的顶端各有一根向上、向下伸出的轴，轴上固定安装有偏心凸轮；旋转框架位于框架臂伸出的角度，上下各有两个弧形缺口，风叶上的旋转抵靠轮透过缺口可以与中心固定轴抵靠；所述增速齿轮为一中心具有六方形孔洞的齿轮，套装于旋转轴套靠近地面的下部，该齿轮随旋转轴套旋转的同时，与发电机变速齿轮箱上的齿轮啮合，带动发电机发电。2.根据权利要求1所述的第1风叶和第2风叶，其特征在于：第1风叶安装于框架臂的上面，第2风叶安装于框架臂的下面；第1风叶和第2风叶由叶片上下横梁、左右叶片支撑轴、叶片围板组成；所述叶片上下横梁，其中心孔套装于框架臂上的叶片转轴之上，上下横梁的两端设有叶片支撑轴；叶片围板为具有弹性的金属材质的薄板卷成的环状体，其套设于两个叶片支撑轴外部，处于上下2个上下横梁的中间，在旋转框架旋转时，框架臂上的偏心凸轮会顶住叶片围板的一侧，随着旋转框架的角度变化，偏心凸轮顶叶片围板的位置和力度会发生变化，于是叶片围板的外部轮廓会产生平凸程度和方向的变化。3.根据权利要求2所述的第1风叶和第2风叶，其特征在于：左右叶片支撑轴上设有旋转抵靠轮，旋转抵靠轮透过旋转框架的缺口可以与中心固定轴抵靠，在中心固定轴的左侧，因中心固定轴左侧半径小，所以旋转抵靠轮与中心固定轴接触不上，在中心固定轴的右侧，因为中心固定轴右侧半径大，所以，旋转抵靠轮与中心固定轴抵靠，因此，第1风叶和第2风叶在中心固定轴左侧处于自由状态，在中心固定轴右侧，由于旋转抵靠轮与中心固定轴抵靠，限制了第1风叶和第2风叶的旋转，所以，第1风叶和第2风叶与框架臂保持平行。2CN109488522A说明书1/4页一种升阻复合型垂直轴风力发电机技术领域[0001]本发明涉及一种升阻复合型垂直轴风力发电机，属于新能源技术领域。背景技术[0002]现有风力发电机，主流技术分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。水平轴风力发电机，其风轮的旋转平面与气流方向垂直，MW级的水平轴风力发电机，其叶片长度达到50米以上，叶片曲面的