可再生能源立轴式翻板靠梁叶片转化轮的制作方法

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1.本发明涉及的是利用可再生能源发电技术，特别是一种能很好利用风力和平流水力发电的能低成本、大型化、高效率的制造出可再生能源发电机组的能量转化轮，翻板式靠梁叶片立轴能量转化轮是它的核心技术。


背景技术：

2.现有的风力及平流水能发电机组，由于他们转化能量的转化轮叶片的运动方向和推力方向垂直；有的转化轮的正向旋转力的大部分又被反向旋转力抵消掉了，能量转化效率较低，制造成本又太高，经济效益不好，由于单背叶片转化轮做大很困难，单机做大就困难。如现有立轴轮是固定叶片轮体两边叶片同时受到能源力的冲击；平轴式风扇叶轮的旋转方向又不和所获能源力的方向一致，所以这些转化轮的能量转化率都不高。以及专利201520313343.3轮体设计的强度不够等。为解决现有这些可再生新能源发展难题而设计出了此立轴轮翻板式靠梁叶片能量转化轮。


技术实现要素：

3.本发明是为了解决现有枝术中存在的缺陷与不足，主要的是现有技术中能量转化率低下、不能超过0.5，大部分通过叶轮的可再生能量沒有被利用上；如平轴轮(风扇叶式)所受能量冲击力的方向与轮的旋转方向不一致；单背梁叶片转化轮做不大的问题；而固定叶片立轴轮正反两个旋转方向同时又都要受到接近大小的能量冲击力问题；充分利用上了立轴轮不择风向的性能；并且机组的制造成本高性价比低等问题。所以提出以下新的技术方案来解决这些问题。
4.叶片的破切面采用短对角线对称而长对角线不对称的菱形，在短对角线处装轴承使其叶片能自动翻转自如，并使在轴承两边的叶板面积不等而重量相等使叶片重心落在转轴处的技术。用菱尖对着风向时来减小风叶兜风的技术。
5.采用高分子材料做叶片和轴承用以改善普通材料密度大和怕水的技术。
6.采用叶片轴两边面积不同而所受能量力推力大小不同的原理，能使翻板靠梁叶片在转化轮旋转中自动转到一边时靠在梁上，而转到另一边时自动离开轮梁，使其所获冲击能的绝大部份转化为轮体的机械旋转能的技术。
7.采用叶片安装在转化轮支架未端上以加大整体叶轮旋转力矩的技术。
8.采用叶片具有被风正向吹就自动旋转的性能让其转至靠在横梁时将其同时所获得的最大能量传给横梁，并使转化轮获得最大正向旋转动能的技术。采用叶片具有被风反向吹就自动旋转的性能让其转至离开横梁时将其同时所获得的最小能量传给横梁，并使转化轮获得最小反向旋转动能的技术。
9.采用平拉连杆或钢绳将转化轮各扇叶片横梁支架连为多个等腰三角形和整体正多边形，以提高整个转化轮抗变形强度的技术。
10.采用斜拉杆将转化轮每扇叶片和主支架立柱连为竖直方向的三角形以提高每扇
叶片支架抗变形强度的技术。
11.采用支架最下端支点设在下立柱上的多个圆周闭合滚动支点以提高整个转化轮的运行稳定强度的技术。
12.采用一扇叶片设多层支架及能多安装叶片，多扇叶片合并受力以扩大受能量冲击力的强度和面积的技术。
13.采用立轴转化轮以接受认何方向来的能量冲击力的技术。
14.采用下装发电机，上装转化轮用以做成风力发电机组的技术。
15.采用上装发电机，下装转化轮用以做成平流水能(潮流能)等水力发电机组的技术。
16.采用上面是风力发电机组，同轴下面安装水力发电机组的组合方式用以提高机组的发电功率和机组运行稳定性的技术。
17.采用(016)技术，中间再加装“漂浮式水轮发电机组”用以扩大机组的发电功率和省去整个发电机组需要另加装的托浮体的技术。
18.采用叶轮中轴做成大直径的空心密封浮体轴技术。
19.采用对平流水能(潮流能)发电机组的叶片体积加大，做成空心加筋骨的大体积叶片，用以起到加大叶片浮力和提高叶片强度的技术。本发明的有益效果
20.为可再生能源进一步的开发利用提供了一种全新的先进技术，为立轴式风(水)轮的制造降低了成本，为高效化、大型化，经济化的利用风能、平流水能(潮流能)提供了一种全新优良的发电机组设计。从小的说：可为老少边穷地区扶贫；从大的说：由于本机很容易就能做到10mw级一台风能，平流水能(潮流能)发电机组，所以当本机实现产业化后，可改善我国及世界能源结构，提高我国、全球可再生能源的利用占比量、性价比都能得到大幅度提高，对减缓全球气侯变暖、减少碳排放量也大有益处。
附图说明
21.图1为五扇主叶片和五扇付叶片组成的转化叶轮的俯视图。全部叶片5、 6及在风力推动时自动形成的和主技架各个位置的形态；为转化轮骨架图。
22.图2为双层扇叶的能量转化轮发电机组图：1转化轮中心传动立轴；2 叶片垫杆、上下枝架联杆；3叶片转轴、上下枝架扇叶处立联杆；4转化轮主枝架梁杆、扇叶联杆；5叶片短面面积，6叶片长面面积，7下扇叶联杆，8扇叶枝架斜拉杆，9扇叶主枝架专业左右定位点拉杆，；10闭环围支架整体拉杆；11主枝架下方多个定位轮，下立柱处定位轮；12转化轮轴轴承；13整机组下固定立柱；14行星齿链增速机，16永磁低速发电机。
23.图3为单层叶片转化轮做成的发电机组示意图。
24.图4为双层叶片转化轮做成的平流水能(潮流能)发电机组。19是安装时的水位线；20是机组平台线，21大直径空心密封浮体水轮轴，22水轮机锚链固定庄，23锚链，24缆绳固定位，25平台定位轮，26蜜封机仓，27活动封条。
25.图5为四种叶片5、6在安装位置的俯视图。
26.图6是两种机构的一扇双层主枝架和叶片靠在枝架上时的图形，黑线为一扇主枝架图，红线为叶片5、6的正面图。
具体实施方式：
27.如图1图2所示：
28.新能源转化轮是由一层以上五至十扇以上聚能叶片5，6组成，叶片正面由5、6两个面组合而成的矩形叶片，侧面为图5所示的叶片四种图形。它的大小、厚薄、形状及强度是由做它的材质，一片所需聚能的大小，是聚的风能还是聚的水能来决定的。可两边靠梁或四边都靠在梁上使用，叶片5、6受力工作时是以桥式或方框式受力方式工作的，枝架可用钢材制作而成，叶片可用高分子制作而成。
29.如图5所示所有叶片5、6都是两头呈尖的形状，都是用转轴3立起垂直安装在各扇主枝架末端上。
30.叶片5、6在框架上旋转180度范围内应翻转自如。当叶片5、6被能量力推动靠在垫杆2并随主支架一起旋转时，它把所获能量全部传给主支架并随主枝架旋转传至转化轮轮轴1，到另一边时，由于叶片5的面积小所受能量推力小，叶片6的面积大所受能量力的推力大，每张叶片5、6就被能量力推动翻转而离开所依靠连杆2直致叶片5、6的平面和能量力的方向平行，叶片5、6所能聚集的能量质为最小为止。
31.叶片5、6的平行姿态一直要随转化轮旋转执至到叶片6重又靠在连杆2 上为止。叶片5、6在这种情况下也就随主枝架旋转到能量力对着中心转轴1为介的另一边。到另一边后叶片5、6的工作情况就是又重复实施(030)的工作情况，自动继续推动转化轮旋转。这样周而复始地让转化轮始终只有半边轮的叶片 5、6受到一个方向能量推力而作的有用功，只能有一个方向推动而旋转，而在另一边的叶片5、6就始终很小或沒有受到能量力推动而不会使轮反向旋转，转化轮就始终没有反向旋转的动能，这样就使转化轮所获能量绝大部分用于自身的一个方向旋转。
32.多扇主枝架每扇由两根以上横梁4，一根垫杆2，下层一根连杆7，一根斜拉杆8，一根叶片5、6的转轴联杆3，连杆7下方的定位轮11所组成。
33.横梁4要能承载叶片5、6的重量和其所产生能量推力的旋转力距。下接联杆7要能使整个扇叶及转化轮的整体强度性能加强，每根下方要能安装定位轮11和闭合围拉杆10。
34.斜拉杆8能使扇叶中的所有拉杆所组成的图形中有一个以上的三角形，能使扇叶的各拉杆形成上下稳定结构。
35.叶片5、6的转轴3要灵活垂直安装于横梁4的未端上，两头联接横梁 4要稳固，要使叶片在其上旋转自如。
36.各层的扇叶横连杆或钢绳9把多片扇叶每层横梁4联成为几个完整的水平正多边形和等腰三角形，使整个转化轮的每层的连杆4都是由三角形和正多边形组成的稳定图形结构形状。
37.下拉杆10和定位轮11均匀安装于下立柱13周围，并能闭合围住下立柱13自如旋转。
38.转化轮的中心传动轴1，上面和各扇主枝架要稳固联接，中间和向心轴承12、推力轴承18联接，下面用17联轴器和14行星齿链增速机相联接。
39.下定位柱乃为空心轴13，内部由上而下可安装的是14行星齿链增速机， 16永磁低速发电机等。将这些设备安装于下定位空心柱13内，一是好安装，二是可受下定位空心轴13的保护。
40.图3为单层叶片转化轮做成的发电机组；
41.图4为单层叶轮图6的转化轮做成的平流水能(潮流能)发电机组。 19是安装水位，线水位线到这里整体发电机组比较稳定；21大直径空心密封浮体水轮轴要直径大于高度，22水轮机锚链固定器安装在下部中心，23四根锚链分布在发电机组四个方向和水平线成30度夹角安装，四方缆绳固定发电机组，平台定位轮将平台活动固定于24蜜封仓上。
42.图5为四种转化轮叶片5、6、转轴轴承座的侧面图，安装位置的俯视图；
43.图6为一扇双层叶片5、6及主枝架图，安装好的叶片要求活动自如。