[发明专利]一种新型帆式风力机

说明书

技术领域

本发明涉及动力装置的技术领域，更具体地，涉及一种新型帆式风力机。

背景技术

目前，在风能转化技术方面，水平轴螺旋桨型装置技术较成熟，应用也是最广泛、最有效的机种，其他各类装置都不是主力。然而，国内外出现的各类垂直轴风力发电机的风力机，都存在诸多的缺点与不足，如对风能的利用效力低、调速难控、防台风性能差，造价又高等等，难以推广应用。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种新型帆式风力机，其具有自动调速、自动防台风装置；利用这项技术不但能制造出各种中小型功率（几百W到几百KW）的风力机，而且能制造出超大型功率（突破一万KW以上）的风力发电机。本新型帆式风力机设计是低空运作，（与同等功率的风机比较它只是水平机的1/4-1/5高度），它的结构简单，合理、安装维护方便、更安全可靠，材料易得、用料少、造价低廉，便于推广应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型帆式风力机，其中，包括机座、设于机座上的机架、设于机架上的发电机，发电机上设有电机轴，电机轴连接转轴，所述的转轴上设有连接盘，还包括桥臂，桥臂一端连接连接盘，另一端连接至少一块叶片，桥臂与转轴垂直。

本方案中，叶片由于受到风力的作用绕转轴转动，发电机上的电机轴受到转轴的驱动作用而转动，从而发电机将风能转化为电能。桥臂具有至少一条，其把各块叶片连接到连接盘，连接盘再连接到转轴，是叶片的平衡和扭矩承载装置。连接盘上至少连接一条桥臂，是叶片和转轴的纽带，是叶片重力的承载装置。

进一步的，所述的叶片为曲面结构，是产生动力的主要装置，对风作用力时能同时产生很强的阻力和升力，大大提高风能的效率。所述的叶片的压力中心线与其几何中心线不在同一直线上，这样有助于最大程度的吸收风能。

进一步的，所述的叶片上设有至少一条用于固定叶片曲面的骨架叶筋。骨架叶筋可加强叶片强度，以及防飓风作用。

进一步的，所述的发电机的电机轴上连接有联轴器，联轴器连接转轴。联轴器具有把叶片的动力传递给发电机的作用力，把发电机的电机轴连结到风力机的转轴和连接盘。

进一步的，所述的桥臂上设有防飓风机构，防飓风机构与叶片连接。防飓风机构具有至少一个连结到每片叶片，当大风速超过每秒20米时，它的机构会自动脱钩，使叶片自动变形。

进一步的，所述的转轴上设有弹簧，弹簧与防飓风机构连接。至少一个防飓风机构与弹簧相连接，风速达到一定值时它开始拉动减速，当大风速超过每秒20米时，防飓风机构在弹簧拉力作用下联动脱钩使叶片自动变形，防止了叶片受到大风袭击破坏。

进一步的，所述的桥臂与叶片之间还设有调速角度控制机构。调速角度控制机构把叶片活动旋转固定控制在一定的范围内。新型帆式风力机还包括调速角度拉簧，调速角度拉簧一端连接转轴，另一端连接调速角度控制机构。至少一个调速角度拉簧，当风速在每秒1米时，风机就能启动运转，保证风机在低风速下启动运行。叶片上连接有叶弦。

与现有技术相比，有益效果是：本发明巧妙地将风帆（翼型）链接在一根立轴上，用机械构件自动地代替运动员的操控，使风机在风力作用下快速旋转，而且比人工操控更加灵活完善。它汇聚了如今各种垂直轴风力机和飞机翼的优点。本帆式风力机设计是低空制作（与同等功率比较它只是水平机的1/4-1/5高度），发电机设置在底层。它的结构简单，合理、效率高（比水平机和其它类型垂直机高15%以上），安装维护方便、更安全可靠。材料易得、用料甚少、造价低廉，便于应用推广。

利用本发明不但能制造出各种中小型功率的风力机，而且能制造出各种大型的风力发电机。可说它是目前世界上仅能制造出超大功率（可达万KW以上）风力发电机唯一的一种机型。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的叶片结构侧视示意图。

图3是本发明的叶片结构俯视示意图。

图4是本发明的叶片制作结构示意图。

图5是本发明的叶片向外向内示意图。

图6是本发明的局部结构示意图。

图7是本发明的旋转示意图。

图8是本发明的效率示意图。

图9是本发明的推力系数曲线示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。