用于风电机组的风叶的制作方法
【专利摘要】一种用于风电机组的风叶，其包括：一曲面板，所述的曲面板中部形成一凹陷结构，所述的曲面板一侧设有一阻力部，靠近所述的阻力部处设有多个喷流孔；一平面板，所述的平面板固定连接于所述的曲面板的边缘，并且部分遮盖所述的曲面板的中部凹陷结构；以及一用于将风叶安装于旋转中心装置上的连接件。该用于风电机组的风叶结构简单，能够很好的适应较大和较小风速时的保护和启动。
【专利说明】用于风电机组的风叶
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及风能发电领域，尤其涉及一种用于风能发电机组的风叶。
【背景技术】
[0002] 近年来，全球气候变暖，冰川融化，环境日益恶化。全世界对节能减排，降低碳排 放，可持续发展的战略要求越来越紧迫，开发新能源，保护环境刻不容缓。特别是在中国，在 以经济建设为中心的发展理念的引导下，以消耗自然资源为代价，换取经济的高速发展，但 是随之而来的是环境恶化，生态破坏，污染严重，给人类的生存敲响了警钟。
[0003] 发展新能源是解决目前环境问题的当务之急，新能源是指传统能源之外的各种能 源形式。目前技术比较成熟，已经开始大规模利用的新能源是风能、太阳能、沼气、燃料电池 这四种。新能源发电目前在能源紧缺之下会成为日后发电的主流。
[0004] 其中，风能的利用越来越受到重视，特别是在西北地区，风能资源丰富，但是其他 资源也相对匮乏，大力开发风能，不失为解决问题的优选手段。但是风能的利用率不高，并 且对风速的要求范围较窄，在很大程度上限制了风能的进一步发展。目前，风能发电机组普 遍存在以下问题：
[0005] 1、现有的风能发电机，在低风速的情况下，很难启动发电，浪费了大量的低风速能 源，也限制了其应用范围。
[0006] 2、现有的风能发电机在自然风速超过一定的限度之后，造成对风叶的巨大负荷， 风叶受材料结构的强度的限制，在风速过高时，风叶受损，这样不仅造成了高风速资源的浪 费，同时风能发电设备的寿命降低，维护成本较高。目前解决这类问题的方式有两种，一种 是采用电子短路刹车；另一种是采用摩擦片刹车装置。但是所述两种方式都有缺陷，前一种 电子短路刹车由于瞬间产生很高的冲击电流，容易损坏发电设备；后一种摩擦片刹车方式， 由于摩擦片长期使用而磨损，在不知情的情况下，遇到大风，风叶很容易被折断摧毁。如果 采用经常更换摩擦片，人力维护成本较高，经济效益低下。
[0007] 3、目前常见的风能发电设备，在自然高风速时，常采用刹车，或者直接停止发电， 这样也浪费了巨大的能源。
[0008] 目前，解决风能发电机不能同时兼容高低风速的技术问题常采用高速风机和低速 风机组合发电设备，例如中国专利，申请号为：201120489391.X，公开一种可调式风机风叶， 由叶身和叶根组成，叶身的出风面上设有球面凹槽，其凹槽布满整个叶身的出风面，所述的 叶根为圆柱形，圆柱的外侧中部设有环形的限位槽，叶根外露端设有叶身角度调整的刻度， 叶根的圆柱面上设有防滑槽，叶根与叶身连为一体；叶盘，由上叶盘和下叶盘组成，上叶盘 和下叶盘结构相同并扣合连接，其连接处设有数个固定风叶的叶根连接孔，中部设有转盘 轴孔，上叶盘和下叶盘通过叶片固定孔用螺钉固定连接。由于叶身的出风面上设有球面凹 槽，使风力集中并降低噪声；由于采用树脂材料，能抗腐蚀重量轻；叶根外露端设有叶身角 度调整的刻度，便于各叶片角度的精确调整；叶根的圆柱面上设有防滑槽，使叶片固定更加 牢固稳定。其通过在风叶页面上设置细密的凹槽，从而增加风叶对低风速的吸收，使风能发 电设备能够在低风速时启动发电。但是这种风叶仍然无法满足风能发电设备在高风速时对 风能的有效利用。 实用新型内容
[0009] 本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种用 于风电机组的风叶，这种风叶通过对风叶结构的巧妙设计，合理利用气体动力学原理，实现 风叶对低风速和高风速的风能能源的利用。
[0010] 为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
[0011] 一种用于风电机组的风叶，其包括：
[0012] 一曲面板，所述的曲面板中部形成一凹陷结构，所述的曲面板一侧设有一阻力部， 与所述的阻力部同侧的曲面板上设有多个喷流孔；
[0013] 一盖板，所述的盖板固定连接于所述的曲面板的边缘，并且所述的盖板与所述的 曲面板形成一入风口；以及
[0014] 一用于将风叶安装于旋转中心装置上的连接件。
[0015] 该用于风电机组的风叶，还包括一中轴杆，所述的中轴杆固定于所述的
[0016] 盖板上；以及多根支撑件，所述的支撑件一端固定于所述的中轴杆，另一端固定于 所述的曲面板上。
[0017] 其中，所述的曲面板沿其长度方向的中心线对称。
[0018] 其中，所述的盖板和所述的阻力部位于同一侧。
[0019] 优选的，所述的阻力部为一弧形面。
[0020] 优选的，所述的曲面板和所述盖板都是采用玻璃纤维和环氧树脂依次交替层叠而 成的板状结构。
[0021] 其中，所述连接件包括一连接杆和一安装板。
[0022] 优选的，所述的中轴杆为一上小下大的圆锥形杆体或管体。
[0023] 其中，所述的连接件固定于所述的中轴杆的较大半径一端的末端。
[0024] 其中，所述的喷流孔设有多个，所述的喷流孔每两个为一组，共有两组或多组沿纵 向分布于所述的曲面板上。
[0025] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果，该用于风电机组的风叶能够适 用于高风速和低风速风能发电设备上，在较低风速时，能够较快的启动选装发电，在较高风 速时能够自动实现平衡，保护风叶不受损。其结构简单，成本较低，非常适合广泛推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型用于风电机组的风叶的立体图；
[0027] 图2为本实用新型用于风电机组的风叶的正视图；
[0028] 图3为本实用新型用于风电机组的风叶的侧视图；
[0029] 图4为本实用新型用于风电机组的风叶的仰视图；
[0030] 图5为本实用新型用于风电机组的风叶的横向剖视图。
[0031] 其中图中的标记说明如下：
[0032] 1曲面板，11曲面装板体，12阻力部；2盖板，21入风口；3中轴杆；4支撑件；5连 接件，51连接杆，52安装板，521安装孔；6喷流孔。
【具体实施方式】
[0033] 体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理 解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范 围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0034] 参阅附图1至附图3,该用于风电机组的风叶包括：一曲面板1，该曲面板1中部形 成一凹陷结构；一盖板2,该盖板2沿着曲面板1的边缘部分遮盖曲面板1的凹陷空间；一 中轴杆3,该中轴杆3固定连接于盖板2的直线边缘处；多根支撑件4,该支撑件4的一端固 定连接于中轴杆3,另一端固定连接于曲面板1上；一连接件5,该连接件5连接于中轴杆3 的末端；多个喷流孔6,该喷流孔6设于盖板2遮盖部分的下方曲面板1上。
[0035] 参阅附图1和附图3以及附图5,该曲面板1包括一曲面状板体11和一阻力部12， 曲面板板体11其纵向最长长度较其横向最长长度要大（需要指出的是，这里所说的纵向和 横向是按照附图所在的A4中长边为纵向，宽边为横向），并且曲面状板体11沿其纵向中心 线左右对称（这里所说的左右是按照附图中左右相对二样，并不是限制性的位置关系）。其 阻力部12设于该曲面板1的右边侧面，该阻力部12为一弧形面，该阻力部12上设有喷流 孔6,或者喷流孔6设置在阻力部12附近。在该实施例中，该曲面板1呈船帆状。
[0036] 其中，曲面状板体11采用一种抗晒、抗老化、韧性较强的材质制成，在本实施例 中，该曲面状板体11采用多层玻璃纤维和环氧树脂依次交叉层叠而成，优选的，该曲面状 板体11采用碳纤维制成。
[0037] 参阅附图1和附图2,该盖板2的曲线边缘的形状与曲面板1的边缘相同，盖板2 的曲线边沿与曲面板1的边缘密封固定连接，盖板2的包括一直线边缘，该直线边缘与曲面 板1的纵向中心线平行。其中，该盖板2与曲面板1共同围合一空腔，并且该盖板2部分遮 挡曲面板1的空腔，盖板2和曲面板1之间形成一入风口 21，该入风口 21可供自然风进入 该风叶并推动风叶旋转。
[0038] 其中，盖板2采用一种抗晒、抗老化、韧性较强的材质制成，在本实施例中，该盖板 2采用多层玻璃纤维和环氧树脂依次交叉层叠而成，优选的，该盖板2采用碳纤维制成。
[0039] 参阅附图1，中轴杆3为一高强度，高韧性材质制成的杆体或者是管体，其从上端 向下端半径逐渐变大，即上小下大的圆锥体状，该中轴杆3固定于盖板2上，其目的是为了 增加该风叶的结构强度，能够承受更大的推力而不受损。其中，中轴杆3设置成上小下大的 圆锥体状，是为了减轻该风叶在高速旋转时，旋转中心所需要承受的离心力，同时能够增加 该中轴杆3的拉力强度。
[0040] 参阅附图1，支撑件4设有多根，其一端固定于中轴杆3,另外一端固定于曲面状面 板11上，所述的支撑件4可以是均匀固定的支撑杆也可以是间隔固定的支撑板，支撑件4 固定连接于中轴杆3上。这些支撑件4的设置，是为了提高风叶的结构强度，提高其抗风能 力，在风力较小的时候，可以增大阻力，使风叶快速开始工作。
[0041] 参阅附图1、附图2和附图4,连接件5包括一连接杆51和一安装板52,连接杆51 固定连接于中轴杆3的末端，另外一端与安装板52固定连接。其中安装板52上对称设有 多个安装孔521。连接件5用于将曲面板1安装到一风电机组的旋转中心装置上。
[0042] 参阅附图3,喷流孔6为设置在阻力部12上的多个通孔，该喷流孔6为椭圆形或圆 形通孔。在本实施例中，喷流孔6两个为一组，并且均匀设有两组或多组于阻力部12上。
[0043] 在其他实施例中，曲面板1为一桃形或芭蕉叶形面或者柳叶状板等其他树叶状， 也可以是一半圆柱形面板，也可以是半圆锥状面板。优选的，该曲面板1为一上部宽度较下 部宽度要小的一弧形边缘的帆船的船帆状板。
[0044] 需要说明的是，以上仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的 保护范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用 新型的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种用于风电机组的风叶，其特征在于，包括： 一曲面板，所述的曲面板中部形成一凹陷结构，所述的曲面板一侧设有一阻力部，与所 述的阻力部同侧的曲面板上设有多个喷流孔； 一盖板，所述的盖板固定连接于所述的曲面板的边缘，并且所述的盖板与所述的曲面 板形成一入风口；以及 一用于将风叶安装于旋转中心装置上的连接件。
2. 如权利要求1所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，还包括一中轴杆，所述的中 轴杆固定于所述的盖板上；以及支撑件，所述的支撑件一端固定于所述的中轴杆，另一端固 定于所述的曲面板上。
3. 如权利要求1所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述的曲面板沿其长度方 向的中心线对称。
4. 如权利要求1所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述的盖板和所述的阻力 部位于同一侧。
5. 如权利要求1所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述的阻力部为一弧形面。
6. 如权利要求1所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述的曲面板和所述盖板 都是采用玻璃纤维和环氧树脂依次交替层叠而成的板状结构。
7. 如权利要求2所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述连接件包括一连接杆 和一安装板。
8. 如权利要求2所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述的中轴杆为一上小下 大的圆锥形杆体或管体。
9. 如权利要求2所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述的连接件固定于所述 的中轴杆的较大半径一端的末端。
10. 如权利要求1所述的用于风电机组的风叶，其特征在于，所述的喷流孔设有多个， 所述的喷流孔每两个为一组，设有多组沿纵向分布于所述的曲面板上。
【文档编号】F03D11/00GK203906186SQ201420230041
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】耿志伟, 耿邦忠 申请人:耿志伟, 耿邦忠