[实用新型]一种立式转筒型活动叶片式风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种立式转筒型活动叶片式风力发电装置。

背景技术

现有的风力发电机旋转叶片普遍为螺旋桨式叶片，它并非是风力推动叶浆转动，而是风吹过叶片形成叶片正反面的压力差，令叶片旋转，并不断切割风流。如果风力风速过小，吹过叶片形成叶片正反面的压力差也小，就不能推动叶浆转动。一般其要求年平均风速每秒3米以上，运行风速每秒4米以上，因此风力发电机站的选址上，一般要求选在大盆地的风力进出口处或较大海洋湖泊的风力进出口处，或者要建设集聚风力构筑物，来实现风力的加速。这样风力发电机站的选址非常有限，建设集聚风力构筑物又因投资成本较高。

另一方面风力风向随时间季节变化而变化，在宽阔的场地，要使叶片不断切割风流，必须保持螺旋桨式叶片旋转面垂直于主风向，因此需要安装偏航系统，也就是风舵(又称尾翼)来随时调整叶片处在迎风状态。但在峡谷风口处，这种风向跟踪技术又不现实，如果采用单向风力发电，就浪费了一半的风力，而采用双向风力发电，又增加了约一倍的成本。在主风向不断变化的情况下，对风能的利用效率有一定的影响。

发明内容

本实用新型的目的旨在提供一种不受场地影响，不受风向变化影响且迎风面大的立式转筒型活动叶片式风力发电装置。

本实用新型由叶片、三角绞链、立式转筒、轴、风机架、齿条、齿轮传动装置、发电机、轴承、支承架组成。活动叶片固定连接在三角绞链上，三角绞链的支座固定连接在立式转筒上，立式转筒通过轴承装在轴上，立式转筒内装有支承架、齿条、齿轮传动装置和发电机，齿条固定在立式转筒的内圆周上，立式转筒通过轴固定在风机架上。

本实用新型立式转筒外圆柱面上装有能够绕绞链转动的活动叶片，该活动叶片形状为一方形结构的薄片，活动叶片沿立式转筒径线方向与立式转筒外圆柱面采用绞链连接，其绞链转动部分为直角三角形形状，绞链销孔位置位于直角三角形的一锐角上，当该片活动叶片转到受风面时，活动叶片正面受到风力和转筒旋转的离心力作用下，活动叶片由原沿立式转筒的切线方向位置打开，这时绞链转动到直角三角形形状的直角端接触到立式转筒外圆柱面，转动弧度为90度，三角绞链使得活动叶片固定不动。这时受到风力直接作用的活动叶片把风力传给立式转筒，使立式转筒获得转动的力距，立式转筒转动，当该活动叶片背面转到背风面时，活动叶片背面受风力作用，使得活动叶片绕绞链转动，使活动叶片收于立式转筒的切线方向位置，不会给立式转筒产生反向的力距，从而带动立式转筒运转。立式转筒为中空结构，在立式转筒内圆周上装有齿条，通过齿轮传动装置带动发电机发电，把风能转变成电能。

本实用新型不受场地限制，可建在高坡上，也可建在平地，迎风面大，对风量要求不大。发电较稳定，发出的电量较一般的风电装置要大得多。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的受风力作用状态图；

图3为本实用新型的活动叶片正面受风时活动叶片、三角绞链与立式转筒壁的作用状态图；

图4为本实用新型的活动叶片背面受风时活动叶片、三角绞链与立式转筒壁的位置状态图；

图5为本实用新型的立式转筒剖视图。

具体实施方案

如图所示，本实用新型由活动叶片(1)、三角绞链(2)、立式转筒(3)、轴(3)、风机架(5)、齿条(6)、齿轮传动装置(7)、发电机(8)、轴承(9)、支承架(10)等组成。活动叶片(1)固定连接在三角绞链(2)上，三角绞链(2)的支座固定连接在立式转筒(3)上，如图三所示。立式转筒(3)通过轴承(9)装在轴(3)上，能绕其转动；立式转筒(3)内装有支承架(10)、齿条(6)、齿轮传动装置(7)和发电机(8)，齿条(6)固定在立式转筒(3)的内圆周上，当立式转筒(3)转动时，齿条(6)通过齿轮传动装置(7)带动发电机(8)运转发电，如图五所示。立式转筒(3)通过轴(3)固定在风机架(5)上如图一所示。

本实用新型立式转筒(3)外圆柱面上装有能够绕三角绞链(2)转动的活动叶片(1)，利用活动叶片(1)的转动来接受风力或避让风力，使立式转筒产生力距而旋转，由于立式转筒(3)为圆柱体，360度圆周上任何一方向都能承受风力，不受风向变化的影响，只是活动叶片(1)的打开或闭合的位置，随着风向的变化而变化，如图二所示，因此不会因风向变化而改变转向，不需要安装偏航风向跟踪控制系统，不会因风向变化而影响风能利用效率，适合安装在宽阔的场地或峡谷风口处等不同的场所和地点；

本实用新型的活动叶片(1)能直接承受风力，靠风力直接作用于活动叶片(1)的正面或背面，风力直接作用于活动叶片(1)的正面时，如图三所示，在风力和立式转筒(3)旋转的离心力作用下，活动叶片(1)由原沿立式转筒(3)的切线方向位置打开，这时三角绞链(2)转动到直角三角形形状的直角端接触到立式转筒(3)外圆柱面，三角绞链(2)使得活动叶片(1)固定不动，受到风力直接作用的活动叶片(1)把风力传给立式转筒(3)，使立式转筒(3)获得转动的力距而转动，风力直接作用于活动叶片的背面时，活动叶片背面受风力作用，使得活动叶片绕三角绞链转动，使活动叶片收于立式转筒的切线方向位置，如图三所示，避免了风力的反向力距作用。因此在较小的风力(运转风力小于每秒3米)的作用下，也能带动立式转筒旋转，从而实现发电机发电。