垂直轴风力发电机风轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属风能发电技术领域，具体涉及一种用于垂直轴风力发电机的风轮。
【背景技术】
[0002]随着工业的高度发达以及人们日常生活的需求增加，国际能源短缺的问题日见突出。用风力这种既经济、无污染且取之不竭的自然资源发电，已经成为各个国家开发新能源的途径。目前的风力发电机可分为水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机，其中，水平轴风力发电机适宜在风源充足、风力集中的地区使用，但由于其叶片少而且窄且朝向单一，受风总面积小，风能不能得到充分利用，如应用在风力小、风速低、风向不固定的地区，在弱小风力作用下，所产生的旋转推力亦无法使发电机正常转动，也就不能达到在广大区域依靠风力发电的目的，使风力自然资源的充分利用受到较大局限；垂直轴风力发电机具有不用对风向，无噪音，安全性高等诸多优点。
[0003]现有垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机相比有较多优点，但目前已公开的现有技术中，垂直轴风力发电机的叶片虽可以进行旋转并配有变叶机构以提高风力使用率，但叶片无法进行360°旋转，使得叶片受风面积受到局限，无法达到风力使用率最大化的效果，如专利“一种卡盘变叶风力发电叶片”(专利申请号201110312495.8)中指出的卡盘转控件，卡盘转控件只能维持叶片进行120°调节，无法大限度贴合风向进行调节；或叶片可以进行360°旋转，但叶片控制系统过于复杂，成本较高，维护繁琐，如专利“一种用于垂直轴风力发电装置的智能风轮”(专利申请号200910012045.X)中指出的风帆控制器，其机构过于繁琐，较难维护，易于损坏且成本高。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有垂直轴风力发电机所存在的叶片虽然可进行360°旋转，但叶片控制机构过于复杂，成本较高，维护繁琐等问题，提供一种可较大限度利用风能，适用于多种风力区域的垂直轴风力发电机风轮。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案包括:上盖板1、下盖板2、支撑杆3、轮心轴4、叶片轴5、轴承6、活动叶片7，每只活动叶片的向风面呈平面亦可以是凹弧形，活动叶片通过轴承安装在叶片轴上，3个以上的叶片轴均匀分布设置在以轮心轴为中心的圆周上，叶片轴两端分别与上盖板和下盖板垂直连接；与叶片轴数量相同的支撑杆均匀分布设置在以轮心轴为中心的圆周上，支撑杆两端分别与上盖板和下盖板垂直连接，每个叶片轴和一个支撑杆相互对应；相对应的叶片轴和支撑杆的轴心与轮心轴的轴心均在一个平面上，且支撑杆与叶片轴的距离大于活动叶片的宽度。
[0006]其特征在于:本实用新型每个活动叶片都设置有单向逆止机构与其对应。该单向逆止机构由弹簧丝制成，呈弯曲状。单向逆止机构的a端可固定连接在支撑杆上，还可固定连接在上盖板上或下盖板上，单向逆止机构b端点到叶片轴的垂直距离小于活动叶片的宽度。
[0007]当活动叶片受风力作用正向转动到达单向逆止机构b端时，由于弹簧丝单向逆止机构的弹力作用，活动叶片被单向逆止机构b端点阻滞，风力最大化的作用于活动叶片面上，使风轮转动。当活动叶片受风力作用反向转动到达单向逆止机构b端时，活动叶片则将单向逆止机构b端弹开，并继续旋转至活动叶片的平面与风向保持平行状态，以减小反向转动的活动叶片给风轮转动造成的阻力，从而达到较大限度利用风能发电的目的。
[0008]本实用新型的有益效果是:单向逆止机构简单、成本低且维护方便，在同等发电功率下，活动叶片受到逆止机构的作用，可灵活转动，也可以简单并牢靠地被固定，则风轮逆风面风阻小，受风面起动风速降低，对多风、少风、大风和微风地区的风力发电均通用，更适用于大型风力发电，使多种风力区域的风能都可得到充分有效利用。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的立体图
[0010]图2是本实用新型的主视图
[0011]图3是本实用新型的俯视图
[0012]图4是图3中A的局部图
[0013]图中1、上盖板，2、下盖板，3、支撑杆，4、轮心轴，5、叶片轴，6、轴承，7、活动叶片，8、
单向逆止机构。
【具体实施方式】
[0014]如图2所示，所有活动叶片7的叶片轴5两端分别垂直嵌入上盖板I与下盖板2中，活动叶片7通过轴承6安装在叶片轴5上，叶片轴5由上盖板I和下盖板2外面螺母紧固；支撑杆3平行于叶片轴5，垂直嵌入上盖板I与下盖板2，由上盖板I和下盖板2外面螺母紧固；轮心轴4两端垂直嵌入上盖板I中心点和下盖板2中心点；
[0015]如图3所示，叶片轴5围绕轮心轴4均匀分布于外圆周，在每个叶片轴5与轮心轴4直线距离间--对应支撑杆3，支撑杆3围绕轮心轴4均匀分布于内圆周。
[0016]如图4所示，单向逆止机构8的a端连接于支撑杆3上部，单向逆止机构8的b端阻滞活动叶片7的正向转动，活动叶片7反向转动到达叶片逆止机构8时弹开b端并继续旋转至活动叶片的平面与风向保持平行状态；
[0017]本实用新型可安装在建筑物顶、山坡等处，活动叶片可准确调整受风面，使风轮逆风面风阻小，受风面起动风速降低，接收到风能即可驱动风轮使发电机运转发电。
【主权项】
1.垂直轴风力发电机风轮，包括上盖板(I)、下盖板(2)、支撑杆(3)、轮心轴(4)、叶片轴(5)、轴承(6)、活动叶片(7);轮心轴(4)的两端分别垂直连接在上盖板(I)的中心处和下盖板(2)的中心处；活动叶片(7)通过轴承(6)安装在叶片轴(5)上，叶片轴(5)两端分别与上盖板(I)和下盖板(2 )垂直连接；支撑杆(3 )两端分别与上盖板(I)和下盖板(2 )垂直连接；其特征是:每个活动叶片(7)都设置有单向逆止机构(8)与其对应。2.跟据权利要求1所述的垂直轴风力发电机风轮，其特征在于:单向逆止机构(8)是由弹簧丝制成，呈弯曲状。3.跟据权利要求1所述的垂直轴风力发电机风轮，其特征在于:单向逆止机构(8)，其b端到叶片轴(5)的垂直距离小于活动叶片(7)的宽度。4.跟据权利要求1所述的垂直轴风力发电机风轮，其特征在于:单向逆止机构(8)，其a端可固定连接在支撑杆(3)上。5.跟据权利要求1所述的垂直轴风力发电机风轮，其特征在于:单向逆止机构(8)，其a端还可固定连接在上盖板(I)上。6.跟据权利要求1所述的垂直轴风力发电机风轮，其特征在于:单向逆止机构(8)，其a端还可固定连接在下盖板(2 )上。
【专利摘要】可较大限度利用风能的垂直轴风力发电机风轮。包括上盖板、下盖板、支撑杆、轮心轴、叶片轴、活动叶片，活动叶片经轴承安装在叶片轴，每个叶片轴与一个支撑杆对应并均匀分布在轮心轴为中心的圆周，叶片轴、支撑杆与上下盖板垂直连接；相对应的叶片轴和支撑杆的轴心与轮心轴心均在一个平面，且支撑杆与叶片轴距离大于活动叶片的宽度；每个活动叶片有单向逆止机构与其对应，单向逆止机构a端固定连接在支撑杆，单向逆止机构b端到叶片轴垂直距离小于活动叶片宽度。单向逆止机构简单、成本低，维护方便，活动叶片受逆止机构作用，可灵活转动，也可简单牢靠地被固定，风轮逆风面风阻小，受风面起动风速低，使多种风力区域风能均得到充分有效利用。
【IPC分类】F03D3/06
【公开号】CN204827793
【申请号】CN201520486854
【发明人】武升振
【申请人】武升振
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月8日