[发明专利]一种转化动能用叶片结构及叶轮机构

说明书

本发明公开了一种转化动能用叶片结构及叶轮机构，该结构包括叶片主体，所述叶片主体包括相互铰接的固定部和活动部；所述固定部用于实现与转化动能的主轴相连；所述活动部用于随着相对流体的流动方向的变化而改变与所述固定部所成的夹角，以便改变所述叶片主体相对流体流动方向的受力面积。本申请提供的转化动能用叶片结构，减少叶片主体背面朝风时所产生的阻力，提高风能利用系数。叶片结构在旋转过程中，受力变化变得简单，由于受力变化复杂而产生的机械振动大大减弱。叶片主体背面朝风时所产生的阻力减少，使自动启动变得容易。投资节省，制作简单，维护方便。

技术领域

本发明涉及转化动能技术领域，特别是涉及一种转化动能用叶片结构及叶轮机构。

背景技术

随着人们环保意识的增加，传统的火力发电等高污染性转化动能会逐渐被清洁能源转化动能所取代。清洁能源发电包括风力发电、潮汐能发电、太阳能发电等等。

风能发电以其优越的性能目前已被大面积广泛使用。风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风能，非常适合。风能很早就被人们利用，如风车来抽水、磨面，利用风来发电等。利用风能要把风的动能转变成机械能。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它主要由若干只叶片组成。风轮有旋转轴与风向平行的，如荷兰风车、水平轴风力发电机，也有旋转轴垂直于地面或者气流方向的，如垂直轴风力发电机。旋转轴垂风力发电机，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力，有很多诱人的优势，但是缺陷也很明显：旋转过程中，受力非常复杂，机械振动也非常厉害，风能利用系数低，叶片背风时会产生阻力，难以自动启动等等，以上这些弊端与风轮叶片的不合理设计有着紧密关联。

利用风能，不管是风力发电，还是荷兰风车，其动力均来自于叶片，叶片是驱动者，但叶片同时也是风轮转动的阻碍者。当叶片的正面朝向风时，是动力的提供者，而当叶片转过一定角度，背面朝向风时变成是阻力的提供者。所以，如果在不减少叶片正面朝风时的受力面积而只减少叶片背面朝风时的受力面积的前提下，将大大提高风能利用效率。

发明内容

本发明提供了一种转化动能用叶片结构及叶轮机构。

本发明提供了如下方案：

一种转化动能用叶片结构及叶轮机构，包括叶片主体，所述叶片主体包括相互铰接的固定部和活动部；

所述固定部用于实现与转化动能的主轴相连；所述活动部用于随着相对流体的流动方向的变化而改变与所述固定部所成的夹角，以便改变所述叶片主体相对流体流动方向的受力面积。

优选地：所述固定部上开设有贯穿所述固定部两侧表面的至少一个镂空区；所述活动部包括与所述镂空区相匹配的挡板，所述挡板与所述镂空区相对应且与所述固定部的第一表面相铰接，所述挡板可将所述镂空区全部覆盖；

其中，当所述固定部的第一表面正对流体流动方向时，所述挡板将所述镂空区覆盖；当所述固定部的第一表面背对流体流动方向时，所述挡板至少一部分开启以便流体由镂空区穿过。

优选地：所述固定部具有内陷结构，中间凹陷边缘凸出。

优选地：所述固定部包括横杆，所述活动部包括至少一个叶片体，所述叶片体与所述横杆的第一表面相铰接；

所述横杆的第一表面正对流动方向时，各个所述叶片体相互靠拢形成完整挡板；所述横杆的第一表面背对流体流动方向时，各个所述叶片体相互分开，相互间形成空隙，流体从空隙中穿过。

优选地：所述横杆上固定连接有至少一根立杆，所述活动部包括至少一个叶片体；所述叶片体的一侧面与所述立杆的侧面相铰接。

优选地：所述叶片体具有内陷结构，中间凹陷边缘凸出。