垂直軸雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種垂直軸雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)。與現(xiàn)有兩直葉片風(fēng)輪機(jī)比較，從結(jié)構(gòu)上他是將上述風(fēng)輪，沿垂直軸葉片高度一半處，用水平面將其截為兩半。再將他上層與下層以主軸為圓心扭轉(zhuǎn)90度。得到本創(chuàng)新產(chǎn)品。與當(dāng)前并網(wǎng)運(yùn)行的直葉片，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相比：當(dāng)前機(jī)組用5至8個(gè)葉片。是本實(shí)用新型4倍，在相同輸出功率時(shí)，轉(zhuǎn)速比本實(shí)用新型產(chǎn)品低4倍。升速齒輪箱速比要再提高4倍，這表明有更多能量損失。如用直接驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速低4倍的低速發(fā)電機(jī)，有效材多，價(jià)格高。本創(chuàng)新風(fēng)輪可大幅降低成本，提高系統(tǒng)效率。
【專利說(shuō)明】
垂直軸雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)。屬于可再生綠色能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]創(chuàng)新的積極意義，現(xiàn)有垂直軸，橄欖形風(fēng)輪機(jī)，以高徑比H/D= 1.5為例，當(dāng)高H，直徑D，葉片數(shù)N，葉片寬C相同時(shí)，本實(shí)用新型，年發(fā)電量比橄欖形多54% (掃風(fēng)面積大54%)，且葉片用料少，降低成本(垂直葉片是弦，橄欖形葉片是弧?；〈笥谙?
[0003]當(dāng)前并網(wǎng)運(yùn)行，垂直軸，直葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多用5個(gè)直葉片，張家口市張北一臺(tái)直葉片并網(wǎng)機(jī)組，風(fēng)輪用8個(gè)葉片。本實(shí)用新型用2個(gè)等量直葉片材料。即一臺(tái)現(xiàn)有風(fēng)輪機(jī)葉片，可做4臺(tái)本實(shí)用新型風(fēng)輪機(jī)。大幅度降低制造成本。
[0004]當(dāng)前己有垂直軸直葉片單層風(fēng)輪機(jī)，旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，沿空間方位角不同，是波動(dòng)性的。本實(shí)用新型，拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩與方位角無(wú)關(guān)，是恒定常數(shù)。
[0005]單層4個(gè)直葉片風(fēng)輪，也能得到拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩為恒定常數(shù)。但當(dāng)輸出功率相同時(shí)，由于葉片多一倍，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩大一倍，轉(zhuǎn)速低一倍，必須增加齒輪箱速比，這會(huì)降低系統(tǒng)效率，葉片增一倍，也提高了制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000?]本實(shí)用新型的目的:提尚風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率，提尚質(zhì)量，降低制造成本。
[0007]在一根垂直主軸上，裝兩個(gè)直葉片風(fēng)輪，總高為H。上層風(fēng)輪，圓周O度方位裝垂直葉片I，180度方位裝另一個(gè)葉片2。下層風(fēng)輪，圓周O度方位裝垂直葉片3，180度方位裝另一個(gè)葉片4。4個(gè)葉片高度相等，是H的一半。安裝時(shí)，葉片“前沿”要與轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。上層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，可以與下層風(fēng)輪同樣，以利批量生產(chǎn)。也可以是其他再簡(jiǎn)便形式。
[0008]兩層風(fēng)輪的組裝。上，下層風(fēng)輪軸向緊靠，上層風(fēng)輪第葉片I，與下層風(fēng)輪葉片3，圓周方向相差90度角。即上，下層風(fēng)輪葉片I與葉片3對(duì)齊后，沿主軸扭轉(zhuǎn)90度，可向前扭，也何向后扭。兩個(gè)風(fēng)輪裝好后，葉片“前沿”應(yīng)和旋轉(zhuǎn)方向一致。這是本實(shí)用新型與現(xiàn)有垂直軸兩直葉片風(fēng)輪不同之處。
[0009]本實(shí)用新型風(fēng)輪，因尺寸大小的不同，葉片支架的桁架結(jié)構(gòu)，可以千變?nèi)f化，創(chuàng)新特征是雙層風(fēng)輪，上下層風(fēng)輪葉片對(duì)齊后，再扭轉(zhuǎn)90度。每一層風(fēng)輪葉片長(zhǎng)，是風(fēng)輪總高H的一半。
[0010]本實(shí)用新型與當(dāng)前己有垂直軸直葉片單層風(fēng)輪機(jī)比較:當(dāng)直徑D，葉片總長(zhǎng)H，葉片寬C相同。輸出功率，轉(zhuǎn)速相同，單層風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，沿空間隨方位角不同，是波動(dòng)性的。本實(shí)用新型，拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩與方位角無(wú)關(guān)，是恒定常數(shù)
[0011]本實(shí)用新型科技進(jìn)步意義在于:可大幅度提高現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率，可大幅度降低制造成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1.為現(xiàn)有垂直軸，直葉片風(fēng)輪機(jī)。
[0013]圖2，為垂直軸，雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)主視圖。
[0014]圖3，為垂直軸，雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)側(cè)視圖。
[0015]圖4，為垂直軸，雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)，與現(xiàn)有垂直軸單層風(fēng)輪機(jī)，拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較
[0016]圖1，1.葉片I。2，風(fēng)輪葉片支架。3，主軸。4，風(fēng)輪軸套，他是葉片，葉片支架的總承。組裝為部件后，吊裝入主軸。5，葉片2。6，主軸的上軸承。7，主軸的下軸承。8，發(fā)電機(jī)。
[0017]圖2，1.上層風(fēng)輪葉片I。葉片長(zhǎng)度為，現(xiàn)有單層同直徑，同功率風(fēng)輪葉片長(zhǎng)的一半。2，葉片支架。3，上層風(fēng)輪軸套。是上層風(fēng)輪葉片，葉片支架的總承。4，主軸。5，上層風(fēng)輪葉片
2。6，下層風(fēng)輪葉片3。7，發(fā)電機(jī)。
[0018]圖3，I，上層風(fēng)輪葉片I。9，下層風(fēng)輪軸套。10，下層風(fēng)輪葉片支架。11，主軸上軸承。4，主軸。12，主軸下軸承。6，下層風(fēng)輪葉片3。7，發(fā)電機(jī)。8，下層風(fēng)輪葉片4。
[0019]圖4，1，現(xiàn)有垂直軸單層兩葉片風(fēng)輪機(jī)，拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨方位角關(guān)系曲線。風(fēng)輪轉(zhuǎn)一周，變化兩個(gè)周期。有兩個(gè)最大值，兩個(gè)為O的最小值。2，本實(shí)用新型風(fēng)輪機(jī)，拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩與方位角關(guān)系，是恒定常數(shù)。即平行座標(biāo)橫軸的直線。動(dòng)力平穩(wěn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]垂直軸雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)，參照?qǐng)D2，圖3，即可制作，實(shí)施。注意3點(diǎn):I，上，下層風(fēng)輪扭轉(zhuǎn)90度，向前扭，向后扭無(wú)關(guān)。2，葉片前沿與旋轉(zhuǎn)方向一致。3，上，下層風(fēng)輪葉片長(zhǎng)相等，等于風(fēng)輪總長(zhǎng)H的一半。葉片寬度計(jì)算與現(xiàn)有單層兩直葉片相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種垂直軸雙層直葉片風(fēng)輪機(jī)，其結(jié)構(gòu)特征是:在一根垂直主軸上裝有兩個(gè)垂直葉片風(fēng)輪，每個(gè)風(fēng)輪裝有兩個(gè)與主軸平行的垂直葉片，上層風(fēng)輪沿風(fēng)輪圓周O度方位裝I號(hào)葉片(I)，180度方位裝2號(hào)葉片(2)，下層風(fēng)輪沿風(fēng)輪圓周O度方位裝3號(hào)葉片(3)，180度方位裝4號(hào)葉片(4)，葉片前沿朝轉(zhuǎn)子設(shè)定旋轉(zhuǎn)方向，上層風(fēng)輪I號(hào)葉片(I)設(shè)為靜止參考點(diǎn)，則下層風(fēng)輪3號(hào)葉片(3)，沿主軸圓周扭轉(zhuǎn)90度安裝，可順時(shí)針扭轉(zhuǎn)90度，或逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)90度。
【文檔編號(hào)】F03D3/06GK205689358SQ201620290228
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日 公開(kāi)號(hào)201620290228.3, CN 201620290228, CN 205689358 U, CN 205689358U, CN-U-205689358, CN201620290228, CN201620290228.3, CN205689358 U, CN205689358U
【發(fā)明人】蔡耀陸, 張香改, 陳琳, 蔡宇佳
【申請(qǐng)人】蔡耀陸