一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置的制作方法

1.本发明属于风力发电机技术领域，具体涉及一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置。


背景技术：

2.随着科技的发展与进步，人们对事物的要求也从能用就好的老旧思维，变得相当细腻和要求，唯有不断进步或创新的构想，产生新的形态以提高产品的附加价值，才能在市场竞争激烈的考验下生存。风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由叶片，发电机，机械部件和电气部件组成，根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，而垂直轴风力发电机又分为阻力型风力发电机和升力型风力发电机，阻力型垂直轴风力发电机主要是利用空气流过叶片产生的阻力作为驱动力的，阻力型优点是起动转矩较大，启动性能良好，但是它的转速低，风力机风能利用系数低于水平轴风力机，并且在运行中围绕着风轮会产生不对称气流，从而产生侧向推力。特别是对于较大型的风力机，因为受偏转与安全极限应力的限制，所以采用这种结构形式比较困难。而升力型则是利用空气流过叶片产生的升力作为驱动力的。升力型由于叶片在旋转过程中，随着转速的增加阻力急剧减小，而升力反而会增大，所以升力型的垂直轴风力发电机的效率要比阻力型的高很多，风能利用系数最高，但是升力型的垂直轴风力发电机开始运行时，启动比较困难，特别是风速小的情况下运转性能差。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置。
4.为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
5.一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置，包括风力发电机，所述风力发电机主轴上连接有大法兰和小法兰，所述大法兰和小法兰一并连接有若干支架，若干所述支架均连接有风叶框，所述风叶框设有若干根支梁，相邻两扇所述风叶框之间一体连接有连接杆，所述风叶框及支梁上均固定连接有固定支梁，所述固定支梁固定连接有风叶，所述风叶包括与固定支梁固定连接的底板，所述底板呈翼型，所述底板连接有弧形板，所述底板与弧形板之间连接有加强支板，所述底板与弧形板两端固定连接有翼壁，所述风叶有高低两层，高低两层所述风叶错位固定于固定支梁上。
6.进一步限定，所述大法兰与小法兰之间连接有固定杆，这样的设计，保证大法兰与小法兰之间水平同步的同时，使大法兰与小法兰之间相互借力，保证旋转效果。
7.进一步限定，所述支架包括固定于大法兰上侧的短支撑杆和第一斜支撑杆，所述支架还包括固定于大法兰下侧的长支撑杆和第二斜支撑杆，所述支架还包括固定于小法兰上的第三斜支撑杆，所述短支撑杆、第一斜支撑杆、长支撑杆、第二斜支撑杆和第三斜支撑杆均与风叶框连接，这样的设计，加强支撑效果，保证承力效果，延长使用寿命。
8.进一步限定，所述短支撑杆与长支撑杆之间连接有辅助支撑杆，这样的设计，加强支撑效果。
9.进一步限定，相对的两扇所述翼壁之间具有向内倾斜的斜度，且斜度不大于十度，这样的设计，对气流起一定的引导作用，使气流更好的冲击于弧形板上。
10.进一步限定，所述底板与弧形板一体成型，这样的设计，结构一体化使得受力效果好，保证使用寿命。
11.进一步限定，所述底板与固定支梁螺钉连接，这样的设计，便于拆卸更换，同时螺钉连接的方式还可以使用垫片等辅助工件来调节底板于固定支梁上的安装斜度。
12.进一步限定，所述加强支板焊接于底板与弧形板上，这样的设计，受力效果好，不易松动晃动。
13.进一步限定，一层所述风叶至少有六扇，这样的设计，保证受风效果。
14.进一步限定，两层所述风叶的安装位置纵向不处于同一水平面，这样的设计，增加受风面积。
15.采用本发明的有益效果：
16.1、采用本发明的结构运行时，风会冲击弧形板的内壁使得产生较大的转动力矩，即为阻力型，进而使得风力发电机易于启动，并且在很小的风速就能使其运行，因此微风启动性能好；
17.2、当采用本发明的结构运行转动半周后，弧形板的背侧会转为迎风面，即转为升力型，风越大其流动性能越好，转的越快；
18.3、本发明阻力型和升力型的混合一体设计，使得风的利用率高，提高了发电效率。
附图说明
19.本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
20.图1为本发明一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置实施例的结构示意图；
21.图2为本发明一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置实施例的俯视结构示意图；
22.图3为本发明一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置实施例的部分剖面结构示意图；
23.主要元件符号说明如下：
24.风力发电机1、大法兰2、固定杆201、小法兰3、支架4、短支撑杆401、第一斜支撑杆402、长支撑杆403、第二斜支撑杆404、第三斜支撑杆405、辅助支撑杆406、风叶框5、支梁6、连接杆7、固定支梁8、风叶9、底板91、弧形板92、加强支板93、翼壁94。
具体实施方式
25.为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
26.如图1、图2、图3所示，本发明的一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置，包括风力发电机1，风力发电机1主轴上连接有大法兰2和小法兰3，大法兰2和小法兰3
一并连接有若干支架4，若干支架4均连接有风叶框5，风叶框5设有若干根支梁6，相邻两扇风叶框5之间一体连接有连接杆7，风叶框5及支梁6上均固定连接有固定支梁8，固定支梁8固定连接有风叶9，风叶9包括与固定支梁8固定连接的底板91，底板91呈翼型，底板91连接有弧形板92，底板91与弧形板92之间连接有加强支板93，底板91与弧形板92两端固定连接有翼壁94，风叶9有高低两层，高低两层风叶9错位固定于固定支梁8上。
27.本实施案例中，在使用一种多层次非对称式垂直轴风力发电机独立叶轮装置的时候，将风叶9错位安装于固定支梁8上，优选安装多层且每层的风叶纵向不处于同一水平面，这样能增加受风面积，提高风利用率，进而提高发电效率，风叶9受风时，给与风叶框5的力将由连接杆7和固定支梁8配合进行支撑，保证风叶框5受力不发生倾斜，保证使用寿命；使用过程中，弧形板92的设置使得当风冲击弧形板92内壁或底板91时，能产生较大的转动力矩，翼壁94的设置，对风的流向也起到导引作用，进而使得风力发电机易于启动，并且在很小的风速就能使其运行，因此微风启动性能好，而当弧形板92受力转动半周时，即弧形板92的背侧迎风时，即转为升力型，风越大其流动性能越好，转的越快，提高了发电效率。
28.优选大法兰2与小法兰3之间连接有固定杆201，这样的设计，保证大法兰2与小法兰3之间水平同步的同时，使大法兰2与小法兰3之间相互借力，保证旋转效果，实际上，也可根据具体情况考虑保证大法兰2与小法兰3旋转稳定的措施。
29.优选支架4包括固定于大法兰2上侧的短支撑杆401和第一斜支撑杆402，支架4还包括固定于大法兰2下侧的长支撑杆403和第二斜支撑杆404，支架4还包括固定于小法兰3上的第三斜支撑杆405，短支撑杆401、第一斜支撑杆402、长支撑杆403、第二斜支撑杆404和第三斜支撑杆405均与风叶框5连接，这样的设计，加强支撑效果，保证承力效果，延长使用寿命，实际上，也可根据具体情况考虑支架4的结构设计。
30.优选短支撑杆401与长支撑杆403之间连接有辅助支撑杆406，这样的设计，加强支撑效果，实际上，也可根据具体情况考虑辅助支撑的方法。
31.优选相对的两扇翼壁94之间具有向内倾斜的斜度，且斜度不大于十度，这样的设计，对气流起一定的引导作用，使气流更好的冲击于弧形板92上，实际上，也可根据具体情况考虑斜度的大小。
32.优选底板91与弧形板92一体成型，这样的设计，结构一体化使得受力效果好，保证使用寿命，实际上，也可根据具体情况考虑底板91与弧形板92的成型方法。
33.优选底板91与固定支梁8螺钉连接，这样的设计，便于拆卸更换，同时螺钉连接的方式还可以使用垫片等辅助工件来调节底板91于固定支梁8上的安装斜度，实际上，也可根据具体情况考虑底板91与固定支梁8的连接方式。
34.优选加强支板93焊接于底板91与弧形板92上，这样的设计，受力效果好，不易松动晃动，实际上，也可根据具体情况考虑加强支板93的固定方式。
35.优选一层风叶9至少有六扇，这样的设计，保证受风效果，实际上，也可根据具体情况考虑风叶9的数量。
36.优选两层风叶9的安装位置纵向不处于同一水平面，这样的设计，增加受风面积，实际上，也可根据具体情况考虑风叶9的安装位置。
37.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因
此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。