[发明专利]可控叶片表面运动速度及方向升力型立轴风力发电装置

权利要求书

1.一种可控叶片表面运动速度及方向升力型立轴风力发电装置，包括叶片(4)、 尾翼(2)和风轮驱动的发电机主轴(1)，其特征在于所述叶片(4)为可控制其表面运 动速度及方向和攻角调节的叶片，其控制表面运动速度及方向和攻角调节是通 过一个调控装置(3)来实现的，所述调控装置(3)的结构是：所述尾翼(2)带动一个 凸轮(5)，所述凸轮(5)驱动一个连杆机构，所述连杆机构驱动叶片(4)随转动相位 的变化调整与来流的攻角以及其轮轴(13)的转向和转速，实现风能的高效利用；

所述的尾翼(2)上的风向标由于力矩的作用将与风向保持一致，尾翼(2)的转轴 (16)通过键(17)与所述凸轮(5)连接，凸轮(5)随尾翼(2)的转动而转动；各叶片(4) 两端垂直安装在上下两根中空悬臂(6)外端部，其中一根中空的悬臂(6)与所述发 电机主轴(1)上端法兰盘(9)固联在一起，各悬臂(6)内有一根顶杆(7)，顶杆(7)内端 通过一个滚针(11)顶靠着所述凸轮(5)的凸轮槽(14)中，所述连杆机构是：顶杆(7) 外端与一根连杆(10)铰联，连杆(10)与叶片(4)铰联，使叶片绕旋转中心(12)转动， 当法兰盘(9)在发电机主轴(1)上转动时，与悬臂(6)内部的顶杆(7)联在一起的滚针 (11)在凸轮(5)的凸轮槽(14)滚动，滚针(11)驱动顶杆(7)在悬臂(6)内腔中滑动，与 顶杆(7)连在一起的连杆(10)就会驱动叶片围绕叶片旋转中心(12)转动，以使来流 与叶片保持大攻角；

尾翼(2)驱动凸轮(5)与风向一致，通过凸轮(5)的凸轮槽(14)驱动的顶杆(7)在驱 动叶片在主要做功段、上风向做功段和下风向做功段与来流保持大攻角以及在 过渡段调整攻角的同时，顶杆(7)还通过控制固定于悬臂(6)上的行程开关(15)控 制伺服电机(8)的正反转来控制叶片(4)上的轮轴(13)在上风向做功段顺时针旋 转，在下风向做功段时逆时针旋转，在过渡段时实现轮轴转向改变的转换。

2.根据权利要求1所述的可控叶片表面运动速度及方向升力型立轴风力发电装 置，其特征在于所述叶片(4)上装有1～30个轮轴(13)。

3.根据权利要求1所述的可控叶片表面运动速度及方向升力型立轴风力发电装 置，其特征在于叶片(4)的翼型几何弦与转动切线方向成-30°～30°夹角。