[实用新型]一种高效低风速S型垂直轴风力发电机叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电设备技术领域，具体涉及一种高效低风速S型垂直轴风力发电机叶片。

背景技术

风力发电机，简称风力机，是一种将风能转换成电能的机械装置。随着新能源应用的兴起，风力机越来越受到人们的关注；目前市场上主流的风力发电机型是水平轴风力发电机，其优点是叶尖速比较大，风轮转速快，发电效率高；其缺点在于，内部结构复杂，运输和安装成本较高，并且噪音污染大。与此相反的是，垂直轴风力发电机结构简单、成本低廉，但由于原始的垂直轴风力发电机的叶尖速比很小，风能利用率偏低，垂直轴风力发电机一直未被重视，直到20世纪Savonius型风轮和Darrieus型风轮的出现。

Savonius型风轮为阻力型风轮，优点是启动转矩大，几乎能在任何风速下自启动，电能转化设备简单，能够安装在建筑物的表面；缺点在于叶片不对称性导致气流对风轮产生侧向推力，造成过多损耗，影响发电效率和安全性。

Darrieus式风轮为升力型风轮，缺点是自启动性能差，需要外力提供启动转矩将风轮拖动旋转至一定转速，使叶片表面的升力完全能够提供转动力矩，在升力作用下，带动发电机旋转发电。虽然Darrieus升力型风轮启动困难，但是一旦运行，转速要远远高于Savonius阻力型风轮，整体的风能利用率更高。

在CN201963476U中公开了一种垂直轴风力发电机风轮，属于一种风力发电机的风轮，具体是一种直垂的形式风轮。包括叶片和风轮轴，叶片与风轮轴结合，叶片围绕风轮轴呈螺旋状，叶片为两片或多片，均匀排布。单件叶片的螺旋角度为90o-180o。叶片和风轮轴均采用高性能纤维复合材料成型。小型风轮（功率<3kw）叶片和风轮轴采用整体成型工艺，对于大型风轮功率>3kw，则采用可拆装的成型工艺，但其结构较大不利于运输。

综上：为了更高效的利用有限的风力，开发出不仅便于运输而且能够提高风能利用率的叶片是对风能利用的一个设计思路，然而目前尚未出现解决该问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种高效低风速S型垂直轴风力发电机叶片，不仅能够在低风速状况下能够转动，同时也能够便于运输避免运输途中的损坏。

为了实现上述目的，所采用的技术方案是：

一种高效低风速S型垂直轴风力发电机叶片，包括安装柱，所述安装柱上设置自下而上且与叶片外形相匹配的若干安装孔，所述安装孔内设置支撑杆，所述安装孔自下而上设置编号，所述支撑杆上设置对应的叶片单元。

所述叶片单元上部设置凸起插片，所述叶片单元下部设置与所述凸起插片相匹配的插槽，所述凸起插片上设置圆孔，所述插槽上设置与圆孔相对应的螺栓孔。

所述螺栓孔内设置贯穿螺栓孔与所述圆孔的螺栓，所述螺栓采用沉头螺栓，所述螺栓末端处的所述插槽外表面设置螺母槽。

所述叶片单元由两块浸胶板复合而成，所述浸胶板为第一层喷射有防腐胶的玄武岩，第二层为喷射有防腐胶的镜面不锈钢板；所述玄武岩平铺在所述镜面不锈钢板上。

所述支撑杆分别在两端设置双螺母进行锁紧。

所述凸起插片的数量为三个，所述插槽数量为三个。

所述安装柱下部设置法兰盘。

所述安装孔自下而上呈螺旋线。

本实用新型针对现有的S型垂直轴风力发电机叶片不便于运输且未能够高效利用风能的弊端，将叶片分为若干个叶片单元，而采用的叶片单元在上部设置凸起插片，在下部设置与其相匹配的插槽，在凸起插片上设置圆孔，插槽上设置与圆孔相对应的螺栓孔，从而起到固定作用，在叶片单元两个表面分别设置螺母槽与沉头螺栓相匹配的沉孔，在沉孔内设置沉头螺栓，而在沉头螺栓的末端螺母槽中设置与沉头螺栓相匹配的螺母；也可使用偏心轮螺丝锁扣的方式，实现快速安装，使得在安装完毕后在叶片的表面不会露出凸起，而造成的风阻现象；为了保证叶片的流线型，在安装完毕后在螺母端与螺栓的沉头处设置密封盖，而采用的密封盖下部设置胶合剂，避免密封盖在使用过程中脱落的现象，造成叶片表面出现凹陷的现象。