專利名稱：一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，尤其是一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車(chē)技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度便可以開(kāi)始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染，是一種環(huán)保的能源獲得方式。公知的風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)向變化影響較大，一般要加裝風(fēng)輪轉(zhuǎn)向裝置才能適應(yīng)風(fēng)向變化， 使其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且有能量損耗在風(fēng)輪轉(zhuǎn)向過(guò)程中。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)向變化影響較小，風(fēng)能利用率較高，但是由于其風(fēng)能利用率較高造成對(duì)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求較高，在風(fēng)力過(guò)大時(shí)容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)手段為
一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，包括一對(duì)葉片支撐盤(pán)和支撐軸， 所述支撐軸為圓柱形，所述一對(duì)葉片支撐盤(pán)為圓環(huán)形，所述圓環(huán)形內(nèi)圓與所述支撐軸匹配， 所述一對(duì)葉片支承盤(pán)相隔預(yù)定距離套在所述支撐軸上；
所述一對(duì)葉片支撐盤(pán)之間設(shè)有風(fēng)輪葉片，所述風(fēng)輪葉片多于一片，所述風(fēng)輪葉片為柱形體，所述柱形體包括上下端面和柱面，所述上下端面形狀及大小相同，并各自與相鄰的所述支撐盤(pán)連接，且使所述柱形體與所述一對(duì)支撐盤(pán)垂直；
所述圓環(huán)形支撐盤(pán)以多條連接其外圓和內(nèi)圓的等分線分成與所述風(fēng)輪葉片數(shù)相同個(gè)等分，取其中一條等分線稱為當(dāng)前等分線，所述當(dāng)前等分線與所述圓環(huán)形支撐盤(pán)外圓的交點(diǎn)稱為所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)，所述圓環(huán)形支撐盤(pán)外圓上所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)的逆時(shí)針?lè)较虻那耙粋€(gè)由其他等分線與所述外圓相交形成的外節(jié)點(diǎn)稱為所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)；
所述柱形體任一端面包括頭部和尾部，所述頭部為圓形，所述圓形頭部直徑等于所述圓環(huán)形支撐盤(pán)的外圓半徑減去內(nèi)圓半徑之差，所述圓形頭部的圓心位于一條所述等分線中點(diǎn)，稱一端面圓形頭部位于所述當(dāng)前等分線中點(diǎn)的柱形體為當(dāng)前柱形體，該端面為當(dāng)前端面，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐盤(pán)逆時(shí)針?lè)较虻牡谝粋€(gè)所述柱形體為第二柱形體，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐盤(pán)逆時(shí)針?lè)较虻牡诙€(gè)所述柱形體為第三柱形體，所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)通過(guò)一條圓弧與所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)相連稱為外圓弧，做一圓形，使該圓形與所述當(dāng)前端面的所述圓形頭部外切，與所述第二柱形體的與所述當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的所述圓形頭部?jī)?nèi)切，并與所述第三柱形體的與所述當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的所述圓形頭部外切，以該圓形與所述當(dāng)前端面的所述圓形頭部的切點(diǎn)至所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)截取圓弧，稱該段圓弧為內(nèi)圓弧，所述外圓弧與所述內(nèi)圓弧于所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)處相交形成所述當(dāng)前端面的尾部，所述外圓弧半徑與所述圓環(huán)形支撐盤(pán)外圓半徑相等，所述外圓弧與所述內(nèi)圓弧及所述圓形頭部自所述當(dāng)前等分線外節(jié)點(diǎn)順時(shí)針至所述內(nèi)圓弧與所述圓形頭部切點(diǎn)處截取的圓弧圍成所述當(dāng)前端面；
所述任一柱形體上下端面的圓形頭部圓心與相鄰的所述支撐盤(pán)鉸接，所述任一柱形體以其所述上下端面的圓形頭部的圓心連線為軸樞轉(zhuǎn)。上述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪葉片的柱形體的上下端面的圓形頭部與相鄰的所述支撐盤(pán)之間有定位裝置，所述定位裝置鎖定所述柱形體的樞轉(zhuǎn)角度。上述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪葉片有2片。上述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪葉片有3片。上述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪葉片有4片。上述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪葉片有5片。上述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪葉片有6片。 上述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪葉片的數(shù)目為360 大于6的約數(shù)。本發(fā)明的有益效果是
風(fēng)輪葉片可打開(kāi)，可合上，合上后呈圓柱形，受風(fēng)面積小，在風(fēng)力過(guò)大時(shí)可保護(hù)風(fēng)輪。


圖1是本發(fā)明一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)葉片打開(kāi)時(shí)的剖面結(jié)構(gòu)
示意圖3是本發(fā)明一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)葉片為兩片時(shí)閉合情況下的剖面結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)葉片為兩片時(shí)開(kāi)啟情況下的剖面結(jié)構(gòu)圖5是本發(fā)明一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)葉片為三片時(shí)開(kāi)啟情況下的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。如圖1和圖5所示，本發(fā)明一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中， 包括一對(duì)葉片支撐盤(pán)1和支撐軸2，支撐軸2為圓柱形，一對(duì)葉片支撐盤(pán)1為圓環(huán)形，圓環(huán)形內(nèi)圓11與支撐軸1匹配，一對(duì)葉片支承盤(pán)1相隔預(yù)定距離套在支撐軸2上；
一對(duì)葉片支撐盤(pán)1之間設(shè)有風(fēng)輪葉片3，風(fēng)輪葉片3多于一片，風(fēng)輪葉片3為柱形體，柱形體包括上下端面和柱面，上下端面形狀及大小相同，并各自與相鄰的支撐盤(pán)1連接，且使柱形體與一對(duì)支撐盤(pán)1垂直；
圓環(huán)形支撐盤(pán)1以多條連接其外圓12和內(nèi)圓11的等分線分成與風(fēng)輪葉片3數(shù)相同個(gè)等分，取其中一條等分線稱為當(dāng)前等分線4，當(dāng)前等分線4與圓環(huán)形支撐盤(pán)1外圓12的交點(diǎn)稱為當(dāng)前等分線4的外節(jié)點(diǎn)41，圓環(huán)形支撐盤(pán)1外圓12上當(dāng)前等分線4的外節(jié)點(diǎn)41的逆時(shí)針?lè)较虻那耙粋€(gè)由其他等分線與外圓12相交形成的外節(jié)點(diǎn)稱為當(dāng)前等分線4的前節(jié)點(diǎn) 43 ；
柱形體任一端面包括頭部31和尾部32，頭部31為圓形，圓形頭部直徑等于圓環(huán)形支撐盤(pán)1的外圓12的半徑減去內(nèi)圓11的半徑之差，圓形頭部31的圓心位于一條所述等分線中點(diǎn)，稱一端面圓形頭部31位于當(dāng)前等分線4中點(diǎn)的柱形體為當(dāng)前柱形體，該端面為當(dāng)前端面，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐盤(pán)1逆時(shí)針?lè)较虻牡谝粋€(gè)柱形體為第二柱形體，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐盤(pán)1逆時(shí)針?lè)较虻牡诙€(gè)柱形體為第三柱形體，當(dāng)前等分線4的外節(jié)點(diǎn) 41通過(guò)一條圓弧與當(dāng)前等分線4的前節(jié)點(diǎn)43相連稱為外圓弧33，做一圓形，使該圓形與當(dāng)前端面的圓形頭部31外切，與第二柱形體的與當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的圓形頭部31 內(nèi)切，并與第三柱形體的與當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的圓形頭部31外切，以該圓形與當(dāng)前端面的圓形頭部31的切點(diǎn)42至當(dāng)前等分線4的前節(jié)點(diǎn)43截取圓弧，稱該段圓弧為內(nèi)圓弧34，外圓弧33與內(nèi)圓弧34于當(dāng)前等分線4的前節(jié)點(diǎn)43處相交形成當(dāng)前端面的尾部32， 外圓弧33半徑與圓環(huán)形支撐盤(pán)1外圓12的半徑相等，外圓弧33與內(nèi)圓弧34及圓形頭部 31自當(dāng)前等分線4外節(jié)點(diǎn)41順時(shí)針至內(nèi)圓弧34與圓形頭部31切點(diǎn)42處截取的圓弧圍成當(dāng)前端面；
任一柱形體上下端面的圓形頭部31的圓心與相鄰的支撐盤(pán)1鉸接，任一柱形體以其上下端面的圓形頭部31的圓心連線為軸樞轉(zhuǎn)。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的原理是，風(fēng)輪葉片3收起時(shí)每片葉片3的柱形體上下端面的外圓弧33圍成圓形，且由于外圓弧33的的半徑與圓環(huán)形支撐盤(pán)1的外圓12半徑相等，使得外圓弧33圍成的圓形與支撐盤(pán)1大小相同，且每片葉片3的柱形體上下端面的內(nèi)圓弧34與所屬端面的圓形頭部31外切，與逆時(shí)針?lè)较蚯耙粋€(gè)葉片的柱形體端面的圓形頭部?jī)?nèi)切，使所有葉片3收起后形成圓柱體，減少了受風(fēng)面積，可在風(fēng)力過(guò)大時(shí)保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪。在所有風(fēng)輪葉片3打開(kāi)時(shí)，每個(gè)風(fēng)輪葉片3的柱形體上下端面的外圓弧33和內(nèi)圓弧34形成內(nèi)凹的迎風(fēng)面，使風(fēng)輪隨風(fēng)以支撐軸2為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)葉片3的柱形體結(jié)構(gòu)對(duì)上下兩個(gè)支撐盤(pán)1起到支撐作用，尤其是柱形體上下端面的圓形頭部31的部位形成的圓柱體形狀，可以有效的支撐上下兩個(gè)支撐盤(pán)1，分擔(dān)支撐軸2的受力，延長(zhǎng)支撐軸2的使用壽命， 且在設(shè)計(jì)成外轉(zhuǎn)子的場(chǎng)合風(fēng)輪為轉(zhuǎn)子，支撐軸2為定子，可在支撐軸2中設(shè)置線圈或者永磁體，由于柱形體分擔(dān)了支撐軸2的受力，使支承軸2在強(qiáng)度上的要求降低，使整個(gè)發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)更加靈活方便。上述描述是建立在風(fēng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪只需將上述當(dāng)前等分線4的前節(jié)點(diǎn)43定義成順時(shí)針?lè)较虻那耙粭l等分線于支撐圓盤(pán)1外圓12的交點(diǎn)，同時(shí)將第二柱形體和第三柱形體的方向定義在順時(shí)針?lè)较蚣纯?。進(jìn)一步的，風(fēng)輪葉片3的柱形體的上下端面的圓形頭部31與相鄰的支撐盤(pán)1之間有定位裝置，定位裝置鎖定柱形體的樞轉(zhuǎn)角度。設(shè)置定位裝置可以控制風(fēng)輪葉片3打開(kāi)的角度，避免風(fēng)輪葉片3的打開(kāi)角度受到風(fēng)力影響。進(jìn)一步的，如圖3和圖4所示，風(fēng)輪葉片可以是2片，在此基礎(chǔ)上也可以是3片、4 片、5片、6片或者任何360除了 1以外的約數(shù)片，只要是360除了 1以外的約數(shù)都可以整除 360，可將360度的圓環(huán)形支撐盤(pán)分成若干個(gè)等分，每個(gè)等分中設(shè)置一個(gè)風(fēng)輪葉片，如果風(fēng)輪葉片數(shù)不是360的約數(shù)，就無(wú)法等分圓環(huán)形支撐盤(pán)，造成風(fēng)輪葉片之間間距不等，使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)受力不均易造成旋轉(zhuǎn)部位磨損。以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍，所以凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一對(duì)葉片支撐盤(pán)和支撐軸，所述支撐軸為圓柱形，所述一對(duì)葉片支撐盤(pán)為圓環(huán)形，所述圓環(huán)形內(nèi)圓與所述支撐軸匹配，所述一對(duì)葉片支承盤(pán)相隔預(yù)定距離套在所述支撐軸上；所述一對(duì)葉片支撐盤(pán)之間設(shè)有風(fēng)輪葉片，所述風(fēng)輪葉片多于一片，所述風(fēng)輪葉片為柱形體，所述柱形體包括上下端面和柱面，所述上下端面形狀及大小相同，并各自與相鄰的所述支撐盤(pán)連接，且使所述柱形體與所述一對(duì)支撐盤(pán)垂直；所述圓環(huán)形支撐盤(pán)以多條連接其外圓和內(nèi)圓的等分線分成與所述風(fēng)輪葉片數(shù)相同個(gè)等分，取其中一條等分線稱為當(dāng)前等分線，所述當(dāng)前等分線與所述圓環(huán)形支撐盤(pán)外圓的交點(diǎn)稱為所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)，所述圓環(huán)形支撐盤(pán)外圓上所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)的逆時(shí)針?lè)较虻那耙粋€(gè)由其他等分線與所述外圓相交形成的外節(jié)點(diǎn)稱為所述當(dāng)前等分線的前節(jié)占.I— /、、、 所述柱形體任一端面包括頭部和尾部，所述頭部為圓形，所述圓形頭部直徑等于所述圓環(huán)形支撐盤(pán)的外圓半徑減去內(nèi)圓半徑之差，所述圓形頭部的圓心位于一條所述等分線中點(diǎn)，稱一端面圓形頭部位于所述當(dāng)前等分線中點(diǎn)的柱形體為當(dāng)前柱形體，該端面為當(dāng)前端面，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐盤(pán)逆時(shí)針?lè)较虻牡谝粋€(gè)所述柱形體為第二柱形體，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐盤(pán)逆時(shí)針?lè)较虻牡诙€(gè)所述柱形體為第三柱形體，所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)通過(guò)一條圓弧與所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)相連稱為外圓弧，做一圓形，使該圓形與所述當(dāng)前端面的所述圓形頭部外切，與所述第二柱形體的與所述當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的所述圓形頭部?jī)?nèi)切，并與所述第三柱形體的與所述當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的所述圓形頭部外切，以該圓形與所述當(dāng)前端面的所述圓形頭部的切點(diǎn)至所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)截取圓弧，稱該段圓弧為內(nèi)圓弧，所述外圓弧與所述內(nèi)圓弧于所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)處相交形成所述當(dāng)前端面的尾部，所述外圓弧半徑與所述圓環(huán)形支撐盤(pán)外圓半徑相等，所述外圓弧與所述內(nèi)圓弧及所述圓形頭部自所述當(dāng)前等分線外節(jié)點(diǎn)順時(shí)針至所述內(nèi)圓弧與所述圓形頭部切點(diǎn)處截取的圓弧圍成所述當(dāng)前端面；所述任一柱形體上下端面的圓形頭部圓心與相鄰的所述支撐盤(pán)鉸接，所述任一柱形體以其所述上下端面的圓形頭部的圓心連線為軸樞轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片的柱形體的上下端面的圓形頭部與相鄰的所述支撐盤(pán)之間有定位裝置，所述定位裝置鎖定所述柱形體的樞轉(zhuǎn)角度。
3.如權(quán)利要求1所述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片有2片。
4.如權(quán)利要求1所述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片有3片。
5.如權(quán)利要求1所述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片有4片。
6.如權(quán)利要求1所述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片有5片。
7.如權(quán)利要求1所述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片有6片。
8.如權(quán)利要求1所述可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪葉片的數(shù)目為360大于6的約數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可開(kāi)合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，其中，包括一對(duì)葉片支撐盤(pán)和支撐軸，所述支撐軸為圓柱形，所述一對(duì)葉片支撐盤(pán)為圓環(huán)形，所述圓環(huán)形內(nèi)圓與所述支撐軸匹配，所述一對(duì)葉片支承盤(pán)相隔預(yù)定距離套在所述支撐軸上；所述一對(duì)葉片支撐盤(pán)之間設(shè)有風(fēng)輪葉片，所述風(fēng)輪葉片多于一片，所述風(fēng)輪葉片為柱形體，所述柱形體包括上下端面和柱面，所述上下端面形狀及大小相同，并各自與相鄰的所述支撐盤(pán)連接，且使所述柱形體與所述一對(duì)支撐盤(pán)垂直。本發(fā)明的有益效果是風(fēng)輪葉片可打開(kāi)，可合上，合上后呈圓柱形，受風(fēng)面積小，在風(fēng)力過(guò)大時(shí)可保護(hù)風(fēng)輪。
文檔編號(hào)F03D3/06GK102367781SQ201110287698
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者周陽(yáng) 申請(qǐng)人:上海慶華蜂巢建材有限公司