[发明专利]垂直轴风力发电机高效双风轮互补机构

说明书

技术领域

本发明涉及到风力发电机设备技术领域，尤其是指垂直轴风力发电机高效双风轮机构。它能很好的利用垂直轴阻风侧的空间，减小空气阻力，增大迎风面积，互相推动非迎风侧的叶轮旋转，从而更多的把风能转化为机械能。

背景技术

垂直轴风力发电机不需要对风装置，可以对各个方向的来风发电。目前市场上的垂直轴发电机多是单轴的，以中心旋转轴为界，一侧为迎风面，一侧为阻风面。尽管叶片设计的各式各样，但是叶片的风向上投影面积还是不可以避免，多少会产生阻力。所以垂直轴发电机最多利用了迎风面的一半空间。水平轴风力发电机工作较为稳定，效率并不高，一般要有对风装置，能随风向改变而转动，小型的水平轴的对风装置大多是用尾舵。

发明内容

本发明将两个垂直轴风轮装配在机座上成镜像结构，轴线平行相对装配，缩短轴距，阻风侧叶片交叉，两轴间用齿轮机构传动，齿轮机构是刚性传动，所以两叶轮转角的相位差是一定的。双叶轮共用阻风侧，叶轮在风的作用下旋转方向相反。公共阻风侧的叶片运动方向相同，公共阻风侧前加上挡风罩，阻止阻风侧叶片的受力。通过共用阻风侧，使两个垂直轴的风轮迎风面积大大增加了，而且当两个叶轮的叶片进入交叉时，随着旋转，叶片后空间变小，那么被叶轮搅起得气流直接冲击前面交叉的另外一个风轮的叶片，这样后面的始终推动前面的叶片，两个风轮互相推动，阻风叶片做正功。大大增加风能到机械能的转换效率。为使两个风轮并排迎风，加上类似水平轴发电结构的对风装置，小型的加尾舵，但是整个结构上成轴对称，对基座的受力比水平轴的风轮要好的多。齿轮传动机构的任何一个轴都可以作为输出端连接发电机。输出的扭矩等于两风轮受力之和。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步解释，并且构成说明书的一部分，它是本发明的一个实施例，并不构成对本发明的限制。

图1是小型双垂直轴互补型风力发电机不同角度的三维立体示意图

图2是叶轮的空间布置示意图

图3是风对叶轮做功的示意图

图中标号：

1——尾舵；2——风机框架；3——右侧叶轮；

4——左侧叶轮；5——齿轮组；6——挡风板；

7——风机座

具体实施方式

如图1实施例，将4个叶片的右风轮(3)装在风机框架(2)的右侧座孔，将4个叶片的左风轮(4)装在风机框架(2)的左侧座孔，两风轮的轴线间的距离以相互间的叶片不碰到对方的轴上为止，两风轮的轴间在框架(2)下面用齿轮组(5)连接。通过齿轮组的齿间啮合保证两个风轮转角相位差一定，保证不同风轮交叉处叶片间的距离相等。挡风板(6)装配在两风轮公共侧的前面，后面装有对风装置尾舵(1)用来保证两个垂直轴风轮并排迎风。右风轮(3)、左风轮(4)、挡风板(6)的空间布置如图2，图2中显示叶片间的空间随着旋转不断变小，所以后面的叶片对前面的叶片有推动的作用，形成两个风轮互相推动，互补风力的作用。风对叶轮作用的情况如图3，图3中箭头表示风的流动路径，这个图更形象的说明了两个风轮互补做功的功能。