[发明专利]立式风电铝合金风叶系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种立式风电风叶系统，具体涉及一种立式风电铝合金风叶系统，属于风力发电技术领域。

背景技术

随着世界能源危机的发展，利用风力动能发电作为现代社会发展新能源，成为社会发展的热点。传统的风力发电机采用巨大沉重的风叶叶片，没有集风与保护系统，所以风力利用率低，风力发电机体积大；现有的立轴风力发电机的风叶受风面积小，在启动与旋转运动中存在启动死角与换向死角大；现有翼型风叶受风面积小，风力利用率低，存在前翼面风阻面，在旋转运动中存在换向死角，难于大容量化。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利ZL200430067146.5的发电机组中的风叶，存在风力利用率低，在启动与旋转运动中存在启动死角与换向死角大的问题。

检索中还发现，专利申请号200410023530.4风力发电机的风叶，所采用的NACA0009翼型，该风叶受风面积小，风力利用率低，存在前翼面风阻面，在旋转运动中存在换向死角，难于大容量化。

现有的风叶系统还存在风叶重量大，整体强度低，风力间接推动风叶旋转，风阻大的问题，风叶安装架构未形成泄风与折射导向通道，风叶无法旋转到任何位置与角度都能得到较好的风力折射导向通道。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的风叶重量大，整体强度低，风力间接推动风叶旋转，风阻大的问题，以及风叶安装架构未形成泄风与折射导向通道，风叶无法旋转到任何位置与角度都能得到较好的风力折射导向通道的问题，进而提供一种立式风电铝合金风叶系统。

本发明的技术方案一是：立式风电铝合金风叶系统包括N个风叶、机轴、上法兰盘和下法兰盘，立式风电铝合金风叶系统还包括2N个固定连接件、2N个加强三角板和2N个支拉件，每个风叶包括风叶框和风叶叶体，风叶框和风叶叶体由铝合金一体拉伸成型构成风叶，风叶叶体的纵截面呈机翼流线型，风叶叶体的横截面呈突起曲面型，上法兰盘和下法兰盘由上至下安装在机轴上，N个风叶环形阵列在机轴的周围，相邻的两个风叶的上端和下端各通过一个支拉件连接，支拉件将N个风叶连接为一个整体，每个风叶的风叶框的上端和下端均焊装有一个加强三角板，风叶框上端的加强三角板各通过一个固定连接件与上法兰盘固定连接，风叶框下端的加强三角板各通过一个固定连接件与下法兰盘固定连接，风叶与机轴之间形成导风口，N为3至10的整数。

上述技术方案的风叶是一体拉伸成型的，采用铝合金整体拉伸一体成型风叶，使整体风叶重量轻，柔性好，强度大。

本发明的技术方案二是：立式风电铝合金风叶系统包括N个风叶、机轴、上法兰盘和下法兰盘，立式风电铝合金风叶系统还包括2N个固定连接件、2N个加强三角板和2N个支拉件，每个风叶包括风叶框和风叶叶体，风叶叶体采用炭纤维一体压制拉伸成型，风叶框为铝合金框架，铝合金风叶框整体包附于炭纤维风叶叶体内构成风叶，风叶叶体的纵截面呈机翼流线型，风叶叶体的横截面呈突起曲面型，上法兰盘和下法兰盘由上至下安装在机轴上，N个风叶环形阵列在机轴的周围，相邻的两个风叶的上端和下端各通过一个支拉件连接，支拉件将N个风叶连接为一个整体，每个风叶的风叶框的上端和下端均焊装有一个加强三角板，风叶框上端的加强三角板各通过一个固定连接件与上法兰盘固定连接，风叶框下端的加强三角板各通过一个固定连接件与下法兰盘固定连接，风叶与机轴之间形成导风口，N为3至10的整数。

上述技术方案的风叶是由风叶框和风叶叶体分体制造后焊装在一起构成的。采用炭纤维制成一体成型风叶叶体，并将铝合金风叶框整体包附于炭纤维风叶叶体内构成整体，整体表面光滑，风阻小，整体风叶重量轻，强度大。

本发明的技术方案三是：立式风电铝合金风叶系统包括N个风叶、机轴、上法兰盘和下法兰盘，立式风电铝合金风叶系统还包括2N个固定连接件、2N个加强三角板和2N个支拉件，每个风叶包括风叶框和风叶叶体，风叶叶体内部由铝合金带制成网状骨架，网状骨架外表面覆有碳纤维或玻璃钢，风叶框为铝合金框架，风叶框与风叶叶体焊接在一起构成风叶，风叶叶体的纵截面呈机翼流线型，风叶叶体的横截面呈突起曲面型，上法兰盘和下法兰盘由上至下安装在机轴上，N个风叶环形阵列在机轴的周围，相邻的两个风叶的上端和下端各通过一个支拉件连接，支拉件将N个风叶连接为一个整体，每个风叶的风叶框的上端和下端均焊装有一个加强三角板，风叶框上端的加强三角板各通过一个固定连接件与上法兰盘固定连接，风叶框下端的加强三角板各通过一个固定连接件与下法兰盘固定连接，风叶与机轴之间形成导风口，N为3至10的整数。