[发明专利]一种挡网与薄片组合式垂直轴风轮叶片

说明书

本申请公开了一种挡网与薄片组合式垂直轴风轮叶片，涉及风力发电设备的技术领域，其包括风轮框架、多个沿垂直轴周向阵列排布的叶片模块以及多组安装横条，安装横条固定设置于风轮框架上，叶片模块包括挡网和薄叶片，挡网和薄叶片的顶端均固定设置有挂钩，挂钩与安装横条转动连接，每一组上的安装横条沿竖向间隔排布，挡网沿安装横条径向的长度大于相邻两根安装横条的间距，薄叶片沿安装横条径向的长度小于相邻两根安装横条的间距，安装横条的两端设置有缓冲件。本申请能够在微风情况下提升风能的利用率，提升发电效率，同时能够在强台风来临时，有效降低风阻，从而提升风力发电设备的抗强台风能力，实现风力发电设备的大型化发电。

技术领域

本申请涉及风力发电设备的技术领域，尤其是涉及一种挡网与薄片组合式垂直轴风轮叶片。

背景技术

风力发电作为一种新型能源，具有无污染、绿色环保等特点，已被人们认知并广泛使用。目前使用的风力发电机分为水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机两种。与水平轴式风力发电机相比，垂直轴式风力发电机的成本较低且安装方便，因此，在风电产业，垂直轴式风力发电机逐渐占据主导地位，成为了各个市场的首选。

如图1所示，传统的垂直轴式风力发电设备一般包括塔架1、垂直轴2、发电机组3以及风轮4，塔架1固定设置在地面，发电机组3设置在塔架1的底部，垂直轴2转动设置在塔架1上，并且垂直轴2的底端通过联轴器与发电机组3的输入端连接，风轮4固定设置在垂直轴2的顶端。工作时，通过风力驱使风轮4以垂直轴2为中心进行转动，从而通过垂直轴2带动发电机组3运转进行发电。

针对上述中的相关技术，发明人认为目前垂直轴式风力发电机的风轮主要通过现场施焊或者螺栓固定成一体。风轮在正常风速情况下转动时，风轮两侧的迎风面都会受到一定程度的风阻，使得驱使风轮转动的驱动力减小，此时垂直轴式风力发电机虽然能够启动并工作，但是发电机的发电效率不高，往往是没有达到满发的状态，从而使得发电效率低下；在微风的情况下，风轮难以带动发电机组启动并工作，浪费了大量的风力资源；此外，在遇到强台风的情况下，风轮会发生飞转，甚至会造成风轮和塔架的断裂倒塌，使得垂直轴式风力发电机难以做到大型化，仍有待改进。

发明内容

为了提升垂直轴式风力发电机的发电效率和抗强台风能力，使得垂直轴式风力风电机易于实现大型化发电，本申请提供一种挡网与薄片组合式垂直轴风轮叶片。

本申请提供一种挡网与薄片组合式垂直轴风轮叶片，采用如下的技术方案：

一种挡网与薄片组合式垂直轴风轮叶片，包括固定安装于垂直轴上的风轮框架、多个沿垂直轴周向阵列排布的叶片模块以及多组用于安装叶片模块的安装横条，所述安装横条固定设置于风轮框架上，所述叶片模块包括挡网和薄叶片，所述挡网和薄叶片的顶端均固定设置有挂钩，所述挂钩与安装横条转动连接，每一组上的所述安装横条沿竖向间隔排布，所述挡网沿安装横条径向的长度大于相邻两根安装横条的间距，所述薄叶片沿安装横条径向的长度小于相邻两根安装横条的间距，所述安装横条的两端设置有用于阻止挡网自由摇摆的缓冲件。

通过采用上述技术方案，风力发电的过程中，即使在微风的情况下，气流也能够轻易驱使其中一侧的薄叶片朝远离挡网的方向翻转，使得该侧的气流能够顺利通过挡网，另一侧的薄叶片在挡网的阻挡下，气流能够驱使风轮转动，增加风轮两侧的压力差，从而使得风轮在微风情况下就能够转动，有效对风能进行利用，提高了发电效率。此外，在强台风来临时，薄叶片能够克服挡网的阻碍，实现部分开启或全部开启，从而能够降低风轮的风阻，提升风轮在使用过程中的安全系数，使得风轮能够轻松实现大型化，从而进一步提升发电效率。通过缓冲件阻止挡网自由摇摆，主要对挡网起到限位和缓冲的作用，从而能够提升挡网使用过程中的稳定性。

可选的，所述缓冲件为弹簧，所述弹簧套设在安装横条上，所述弹簧的一端与风轮框架固定连接，所述弹簧的另一端与挡网固定连接。

通过采用上述技术方案，使用弹簧对挡网进行缓冲，在使挡网能够适应扭转的同时，能够在安装横条的轴向对挡网进行限位和缓冲，结构简单实用，造价成本低。