[实用新型]一种螺旋形平凸翼型的风力机桨叶

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电设备技术领域，具体涉及一种螺旋形平凸翼型的风力机桨叶。

背景技术

马格努斯风力机是一种应用马格努斯原理的风力机，现有的马格努斯风力机大多采用圆柱形桨叶，这种桨叶产生马格努斯升力较小，且传动装置置于桨叶外通过齿轮副传动动力，这种外置式降低了桨叶刚度。如何使桨叶产生更大的马格努斯升力和具有更好的稳定性成为一个必须解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种螺旋形平凸翼型的风力机桨叶，解决了现有技术传动装置置于桨叶外通过齿轮副传动动力，采用圆柱形桨叶，其马格努斯升力和刚度不够理想的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种螺旋形平凸翼型的风力机桨叶，桨叶主体设置为一个空心圆柱形的筒体，在筒体的表面设置有螺旋形平凸翼型。

本实用新型的螺旋形平凸翼型的风力机桨叶，其特征还在于：

所述的螺旋形平凸翼型的结构形状是，其以螺旋线为路径缠绕在筒体表面，螺旋形平凸翼型的翼型上缘是指凸缘一面，该凸缘一面朝向桨叶外端，螺旋形平凸翼型的翼型下缘是指平缘一面，该平缘一面朝向桨叶内端。

所述的桨叶内腔中设置有传动机构，该传动机构的结构是，包括桨叶的筒体内圆与外套筒固定连接，外套筒内端面与法兰盘固定连接，外套筒的内圆通过深沟球轴承套装有内套筒，内套筒中内置有电机，法兰盘与电机的传动轴通过圆锥销相连，电机和内套筒同时与电机挡板固定连接。

本实用新型的有益效果是，采用螺旋形平凸翼型和内置式传动方式，结构简单，布置合理，空气动力学性能良好，有效提高桨叶的马格努斯升力和桨叶整体刚度。

附图说明

图1为本实用新型的风力机桨叶的整体结构示意图；

图2为图1中的A-A截面示意图；

图3为本实用新型的风力机桨叶的内部安装结构示意图；

图4为安装有本实用新型桨叶的马格努斯风力发电机示意图；

图5为本实用新型的风力机桨叶产生马格努斯升力的原理示意图。

图中，1.桨叶，2.外套筒，3.深沟球轴承，4.电机挡板，5.电机，6.圆锥销，7.内套筒，8.法兰盘，9.螺旋形平凸翼型。

具体实施方式

如图1、图2，本实用新型的螺旋形平凸翼型的风力机桨叶的结构是，桨叶1主体设置为一个空心圆柱形的筒体，在筒体的表面设置有螺旋形平凸翼型9，翼型截面形状为平凸，其以螺旋线为路径缠绕在筒体表面，螺旋形平凸翼型9的翼型上缘是指图2中的凸缘一面，该凸缘一面朝向桨叶外端，螺旋形平凸翼型9的翼型下缘是指图2中的平缘一面，该平缘一面朝向桨叶内端。

桨叶1的螺旋形平凸翼型采用玻璃钢材料。

参照图3，在桨叶1内腔中设置有传动机构，该传动机构的结构是，包括与桨叶1的筒体内圆与外套筒2通过螺栓固定连接，外套筒2内端面与法兰盘8通过螺栓固定连接，外套筒2的内圆通过深沟球轴承3套装有内套筒7，内套筒7中内置有电机5，法兰盘8与电机5的传动轴通过圆锥销6相连，电机5和内套筒7同时与电机挡板4固定连接，即电机5和内套筒7利用电机挡板4实现定位。

参照图4、图5，将三片本实用新型的螺旋形平凸翼型的风力机桨叶1固定安装于风力机机舱的前端，当安装在风力机上的桨叶1静止不动时，由于螺旋形平凸翼型9的作用，翼型上缘气流流速大于下缘流速，桨叶1产生微小升力，当桨叶1开始顺时针旋转时，受桨叶1自转的影响，桨叶1上端气流流速远大于下缘流速，产生升力F，根据著名的Kutta-Joukowski公式，给定桨叶1的半径R和长度b，在来流速度v及密度ρ一定时，升力F和桨叶1的自转转速ω成正比。