[发明专利]充气式风力机

说明书

技术领域

本发明涉及风能利用技术领域，尤其是一种充气式柔性风力机。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，正在得到迅速的发展。风力机是一种能把风能转变为机械能的机器，目前的风力机多数是刚性的，这类风力机由于体积大、重量重、竖起的高度受到较大的限制，因而只能收取离地面一百多米高的低空风能，不能利用较高高空的风能，降低风力机的使用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种充气式风力机，它减轻了风力机垂直轴和叶片的重量，由于风力机整体重量的降低，极大地减少了容易被损坏的轴承负载，可以大大延长轴承的寿命；最主要是它可以解决现有的风力机不能利用离地面一百多米以上高空风能，降低风力机使用范围的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种充气式风力机，包括有基座，所述基座上固定安装有支撑圆盘，所述支撑圆盘上方设置有旋转体，所述旋转体包括有充气大圆柱筒，充气万向弯曲筒和充气小圆柱筒；所述充气大圆柱筒底端与刚性底盘连接，另一端与所述充气万向弯曲筒的大端连接，所述充气万向弯曲筒的小端与所述充气小圆柱筒的开口端连接，充气小圆柱筒的封闭端的外侧安装有充气叶片；所述刚性底盘通过上轴承与所述支撑圆盘配合连接，所述刚性底盘设置有伸出所述支撑圆盘的输出轴；所述输出轴与所述支撑圆盘之间设置有下轴承；在所述充气大圆柱筒，充气万向弯曲筒和充气小圆柱筒外壁设置有密封它们的旋转体蒙皮；在所述充气叶片外壁设置有密封其的叶片蒙皮；在所述旋转体蒙皮和叶片蒙皮密封的空间充斥有高压气体；所述充气大圆柱筒上端外壁固定设置有刚性圆环；所述刚性圆环套装在支撑圆环座上，所述支撑圆环座连接着一端固定在地面的斜拉绳；所述充气叶片端部与所述充气小圆柱筒的开口端外壁之间连接有叶片固定拉绳。

上述技术方案中，更为具体的方案是：所述充气万向弯曲筒内由多个相互叠加的充气扁平气囊组成；所述充气大圆柱筒和充气小圆柱筒的筒体由叠加套在多个筒体内圆柱管上的多个筒体外圆环管构成；所述充气叶片由叠加套在多个叶片内圆柱管上的多个叶片外环管构成。

进一步：所述充气扁平气囊，筒体内圆柱管，筒体外圆环管，叶片内圆柱管和叶片外环管均采用不透气的纤维布制成。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本发明由于整体重量轻能在离地面一百多米以上高空使用，拓展了风力机的使用范围，使风力机利用风能的效率更高。

2、本发明叶片和风机轴采用高压充气的方式，降低了风力机整体的重量，充气式叶片和风机轴极大地降低了容易被损坏的轴承负载，提高了风力机的寿命。

3、本发明的叶片为弹性气囊，可充气呈设定翼型，并适应气流压力而相应变形；这种叶片不但重量很轻，安装方便，而且在气动上具有自适应变形的能力，能够较大幅度地提高做功能力。

附图说明

图1是本发明剖视示意图。

图2是图1中沿A-A剖线的剖面示意图。

图3是图1中沿B-B剖线的剖面示意图。

图中标号表示为：1、输出轴，2、充气大圆柱筒，3、充气万向弯曲筒，4、筒体蒙皮，5、充气小圆柱筒，6、充气叶片，7、叶片固定拉绳，8、刚性圆环，9、支撑圆环座，10、斜拉绳，11、刚性底盘，12、支撑圆盘，13、上轴承，14、下轴承，15、底座，16、筒体外圆环管，17、筒体内圆柱管，18、叶片外环管，19、叶片内圆柱管，20、叶片蒙皮，21、充气扁平气囊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述：

图1、图2和图3的充气式风力机，包括有基座15，基座15上固定安装有支撑圆盘12，支撑圆盘12上方设置有旋转体，所述旋转体包括有充气大圆柱筒2，充气万向弯曲筒3和充气小圆柱筒5；充气大圆柱筒2底端与刚性底盘11固定连接，另一端与充气万向弯曲筒3的大端连接，充气万向弯曲筒3的小端与充气小圆柱筒5的开口端连接，充气小圆柱筒5的封闭端的外侧安装有充气叶片6；刚性底盘11通过上轴承13与支撑圆盘12配合连接，刚性底盘11设置有伸出支撑圆盘12的输出轴1，输出轴1与所支撑圆盘12之间设置有下轴承14；输出轴1上套装有皮带轮；在充气大圆柱筒2的外壁、充气万向弯曲筒3和充气小圆柱筒5的外壁上均设置有密封它们的旋转体蒙皮4；在充气叶片6的外壁设置有密封其的叶片蒙皮20；旋转体蒙皮4和叶片蒙皮20均为纤维蒙皮，在旋转体蒙皮4和叶片蒙皮20密封的空间充斥有高压气体，即充气大圆柱筒2，充气万向弯曲筒3和充气小圆柱筒5内充有高压气体；充气大圆柱筒2上端外壁固定设置有刚性圆环8；刚性圆环8套装在支撑圆环座9上，支撑圆环座9外侧相对的两侧分别连接着一根一端固定在地面的斜拉绳10，从而保证充气大圆柱筒2不被风吹倒；充气叶片6端部与充气小圆柱筒5的开口端外壁之间连接有叶片固定拉绳7，用以保证充气叶片6不被风吹弯。充气万向弯曲筒3内由多个相互叠加的充气扁平气囊21组成；充气大圆柱筒2和充气小圆柱筒5的筒体由叠加套在多个筒体内圆柱管17上的多个筒体外圆环管16构成；充气叶片6由叠加套在多个叶片内圆柱管19上的多个叶片外环管18构成。充气扁平气囊21、筒体内圆柱管17、筒体外圆环管16，叶片内圆柱管19和叶片外环管18均采用不透气的纤维布制成。当充气万向弯曲筒3转动时下方受到压缩，充气扁平气囊21之间距离减小，当上方受到拉伸时，充气扁平气囊21之间距离增大，从而保证充气万向弯曲筒3顺利旋转；由于充气万向弯曲筒3的小端与充气小圆柱筒5连接，充气小圆柱筒5在被充气叶片6带动旋转时扭动充气万向弯曲筒3使之旋转，再由充气万向弯曲筒3扭动充气大圆柱筒2而带动刚性底盘11上的输出轴1从而输出机械能。