专利名称：盒式风力发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电机，特别涉及一种垂直轴风力发电机。
背景技术：
风能的转换应用，主要是利用风力发电机把风能转换成可应用的电力能。风力发电机分为三个部分风力机、增速机和发电机，风力机依风转动的结构可分为两大类，一类是水平轴风力机，另一类是垂直轴风力机。目前广泛使用的是水平轴风力发电机，但其存在着一些明显的缺陷；如发电机必须安装在数十米的塔筒的顶端，风力机的尾翼或导航系统，带动着笨重的风力发电机的机头和获取足够动力所需的庞大叶片，不停的调整使其顺应风向，因此适应不同风向的能力较差。由于叶片在垂直面内转动，所以钢制塔筒必须很大，很高才能支撑相应庞大风力机。因而水平轴风力机存在着体积大、结构复杂、塔筒高度较高，安装维修困难等缺陷。而垂直轴风力机的叶轮是在水平面内转动，因此它具有结构简单、体积小钢制塔筒低、对风向适应性强、安全可靠、维修方便等优点，现在已经逐渐采用这种结构；但它也存在一些明显的缺点，如叶片受风力面积小，获取能量小，风能利用率低，目前只能小型小规模的运行发电。
针对上述问题进行广泛检索，尚未发现有与本发明相关的技术方案。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的推动力小、风能利用率低而设计的一种盒式叶片垂直轴风力发电机。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案一种盒式风力发电机，它由风力机、塔筒、增速机和发电机组成。其特征在于风力机是由六片在同一水平面上，而且互成60度夹角、用螺栓在机头上紧固的盒式叶片所构成；叶片为长方体盒式形状，叶片迎风一面为长方体盒式的开口，背风一面为长方体盒式的圆底，六个盒式叶片在同一水平面上水平横向环形均布，叶片长度可以水平延伸70米-80米；机头由主轴用刹车联轴器与增速机的输入轴连接，增速机的输出轴再用联轴器和发电机连接，机头主轴与塔筒用轴承组件游动配接。本发明的优点在于,风力机无需认风向,产生的动力大,能量转化率高。另外它还有体积小，塔筒高度低，成本低和安装维修方便等优点；特别是在低风速地区可以实现大功率的风力发电，如风速3米/秒时，即可实现发电。为了更加详细地说明本发明，下列附图提供了本发明的一个最佳实施例。
图I是本发明实施例的主视图，图2是图I的俯视图；图3所示是盒式叶片13的左剖视图A-A ;图4和图5所示是盒式叶片，图4是图5的主视图，图5是图4的俯视图。
具体实施例方式实施例；如图I、图2所示，在机头3上用螺栓紧固连接六个盒式叶片10、11、12、13、14、15，六个盒式叶片在同一水平面内互成60°夹角，叶片为长方体盒式形状，叶片迎风一面为长方体盒式的开口，背风一面为长方体盒式的圆底，六个盒式叶片在同一水平面上水平横向环形均布，机头3的下端与垂直主轴2的上端，是轴与轴套配合连接。垂直主轴2与塔筒4由轴承组合件I配合游动连接。垂直主轴2的下端由刹车联轴器7 (配有刹车盘)和增速机8的输入轴上端连接；增速机8下端的输出轴用联轴器6和发电机9的转子轴上端连接；发电机机壳与塔筒紧固固接。液压刹车架5和塔筒4用螺丝紧固连接。这些都属于已有技术范畴。由图可见，本发明的工作过程如下图2中的风向W所示，安装在机头3上的盒式叶片10处在迎风区域，叶片10迎风面的长方体盒式开口与风力方向成相向状态，形成受风形式；在叶片10的迎风面上产生空气旋流17，叶片10可获取较强动力能，叶片10产生了很大的推动力。与此同时安装在机头3上的叶片13处于背风状态，叶片13背风面长方体盒式圆底与风力方向成相向状态，形成背面迎风形式，因叶片13的背风面成圆形光滑状，气流16从叶片13圆形光滑的背风面迅速滑过产生的风阻很小。另外安装在机头3上的叶片11和叶片15处于斜侧面迎风状 态，叶片11和叶片15也能获得一定能量。叶片12和叶片14处于斜侧面背风状态，气流16迅速滑过产生的风阻很小。机头3受到来自空气旋流17在盒式叶片10和盒式叶片12以及盒式叶片14迎风面上所产生的推动力，机头3开始旋转。在机头3旋转的同时，盒式叶片15被拖动到正面迎风状态的位置，叶片15开始重复叶片10运行的全过程。叶片10和叶片14进入斜侧面迎风形态,在叶片15、叶片10和叶片14的迎风面上，空气旋流17又产生了很大的推动力。与此同时叶片12进入背面应风状态，叶片11和叶片13进入斜侧背面迎风形态，气流16从叶片12、叶片11和叶片13的背面迅速滑过产生的风阻很小。机头3又开始受到来自正面迎风叶片15和斜侧面迎风叶片10以及叶片14的推动力，就这样机头3交替循环地受到叶片10、叶片15、叶片14、叶片13、叶片12、叶片11所产生的推动力，在机头3上聚集成旋转合力连续产生旋转扭矩从而加速旋转；机头3在加速旋转的同时又通过垂直主轴2把转矩输送给增速机8，旋转速度被增速机8提升后带动发电机9的转子旋转，发电机9开始发电。
权利要求
1.一种盒式风力发电机，它由风力机、塔筒、增速机和发电机组成，其特征在于风力机是由六片在同一水平面上，而且互成60度夹角、用螺栓在机头上紧固的盒型叶片所构成；叶片为长方体盒型形状，叶片迎风一面为长方体盒型的开口，背风一面为长方体盒型的圆底，六个盒型叶片在同一水平面上水平横向环形均布，叶片长度可以水平延伸70米-80米；机头由主轴用刹车联轴器与增速机的输入轴连接，增速机的输出轴再用联轴器和发电机连接，机头主轴与塔筒用轴承组件游动配接。
全文摘要
本发明涉及一种盒式风力发电机，它由风力机、塔筒(9)、增速机(8)和发电机(10)组成，其特征在于风力机是由六片在同一水平面上，而且互成60度夹角、用螺栓在机头上紧固的盒型叶片(10、11、12、13、14、15)所构成；叶片为长方体盒型形状，叶片迎风一面为长方体盒型的开口，背风一面为长方体盒型的圆底，六个盒型叶片(10、11、12、13、14、15)在同一水平面上水平横向环形均布，叶片长度可以水平延伸70米-80米；机头(3)由主轴(2)和刹车联轴器(7)与增速机(8)的输入轴连接；增速机(8)的输出轴再用联轴器(6)和发电机(9)连接；主轴(2)与塔筒(4)用轴承组件(1)游动配接。液压刹车架(5)和塔筒(4)用螺丝紧固连接。
文档编号F03D3/00GK102953934SQ201110249560
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月21日 优先权日2011年8月21日
发明者张祥铭 申请人:张祥铭, 徐丽