專利名稱：垂直軸風(fēng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力機(jī)，更具體地說是涉及一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，適 合于陸地風(fēng)力發(fā)電。
技術(shù)背景能源危機(jī)正向人類襲來。各國對能源的爭奪，將是未來全球沖突的主要 原因。解決能源危機(jī)的辦法， 一是提高燃燒效率以減少資源消耗，清潔實(shí)現(xiàn)煤燃燒以減少污染；二是開發(fā)新能源，積極利用再生能源；三是開發(fā)新材料、 新工藝，最大限度地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。全球的風(fēng)能約為2 . 74X 109麗，其中可利用的 風(fēng)能為2X1(^MW，比地球上可利用的水能總量還要大10倍。目前世界上廣泛 使用的風(fēng)力機(jī)主要是水平軸式，也稱升力型風(fēng)力機(jī)，這種風(fēng)力機(jī)制造工藝復(fù) 雜，對材質(zhì)要求高，造價(jià)昂貴不易普及和推廣，而且與風(fēng)力機(jī)配合的發(fā)電機(jī) 和變速箱等重型設(shè)備還要全部安裝在塔架的頂部，給設(shè)備的安裝、維修帶來 了不便。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，它不僅生產(chǎn)工藝簡單，費(fèi) 用低廉易于普及和推廣，而且發(fā)電機(jī)及變速箱均可以置于地面，使安裝及維 修變得十分方便。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括有塔架、葉片及帶有傳動輪的 傳動軸，其特征在于所述塔架為棱柱狀框式架，塔架的頂層、中層及其底層 的中部分別設(shè)有與傳動軸配合的軸套，傳動軸置于軸套中垂直地固定在塔架 內(nèi)；在傳動軸上固定有上下兩個(gè)平行的與傳動軸呈十字形的懸臂，懸臂的兩 側(cè)分別固定一組對應(yīng)的三角形支架；葉片為長方形呈翼狀， 一組葉片通過背 面的連接件分別與支架連接垂直地固定在上下懸臂上；在葉片背面設(shè)有固定 在支架上、根據(jù)風(fēng)速調(diào)節(jié)葉片角度的調(diào)速彈簧，葉片的背面還有由鋼絲繩連 接的調(diào)速重力錘。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，由于塔架內(nèi)有一個(gè)垂直的傳動軸， 一組長方形呈 翼狀的葉片通過三角形支架在塔架內(nèi)垂直地固定在上下懸臂上，當(dāng)風(fēng)使葉片
轉(zhuǎn)動時(shí)即可帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，傳動軸下端的傳動輪即可驅(qū)動發(fā)電機(jī)工作發(fā)電， 由于傳動輪在傳動軸的底部可直接與地面上的變速箱及發(fā)電機(jī)配合，因此使 風(fēng)力機(jī)的安裝與維修變得十分方便，具有安裝維修方便，運(yùn)行平穩(wěn)，大大降 低了制造和運(yùn)行成本，風(fēng)能利用系數(shù)高，易于普及和推廣的特點(diǎn)，是一種新 穎并獨(dú)具特色的垂直軸風(fēng)力機(jī)產(chǎn)品。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 圖1是本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是風(fēng)力機(jī)的懸臂俯視構(gòu)造圖。圖3是風(fēng)力機(jī)葉片端面圖。圖4是風(fēng)力機(jī)的一種塔架結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記說明1、塔架；2、塔架頂層橫梁；3、葉片；4、葉片；5、葉 片；6、軸承；7、傳動軸；8、上懸臂；9下懸臂、；10、塔架中層橫梁；11、 重力調(diào)速錘；12、軸承；13、傳動輪；14、推力軸承；15、塔架底層橫梁； 16、連接件17、支架；18、調(diào)速彈簧；19、支架；20、支架。
具體實(shí)施方式
在圖1-5中，塔架1用鋼管焊接制成高15m的三棱柱狀框式架，塔架1 的塔架頂層橫梁2用鋼管焊接成網(wǎng)狀面，在頂層網(wǎng)狀面的中心安裝有垂直的 軸套，上述軸套或采用軸承6。塔架1的塔架中層橫梁10同樣用鋼管焊接成 網(wǎng)狀面，在塔架中層橫梁10網(wǎng)狀面的中心同樣安裝有軸套，上述軸套或采用 軸承12。塔架1的塔架底層橫梁15的網(wǎng)狀面上也安裝有軸套，上述軸套為推 力軸承14。傳動軸7用厚壁鋼管制成，傳動軸7安裝在軸承6、 12及推力軸 承14上，垂直的固定在塔架1中。在傳動軸7上焊接有上下兩個(gè)平行的與傳 動軸7成十字形的上懸臂8及下懸臂9，在上下懸臂8、 9上分別焊接六個(gè)呈 水平狀對應(yīng)的三角形支架17、 19、 20。葉片3、 4、 5為大、中、小三組六個(gè) 葉片，大、中、小三個(gè)葉片支點(diǎn)與軸心連線之間相差30 60度角，最外側(cè)的 大葉片3的支點(diǎn)和后弦連線與后弦和軸心的連線成60 85度角，可使風(fēng)機(jī)獲 得較大的啟動力矩，每片葉片支點(diǎn)間30 60度角使整個(gè)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)均勻平穩(wěn)； 當(dāng)風(fēng)吹向葉片的凹面時(shí)，使風(fēng)機(jī)得到順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到下游風(fēng)向 時(shí)，風(fēng)垂直吹向葉片的凸面，葉片在風(fēng)力的作用下，葉片隨動到外側(cè)，改變 了攻角，使葉片獲得順時(shí)針力矩。因此風(fēng)吹葉片的凹面和凸面，使風(fēng)機(jī)都能獲得順時(shí)針的力矩。葉片用玻璃鋼制成，其端面呈雙曲線翼狀，葉片長10m。 葉片分為不等寬的三組六片，葉片的背面其上下分別埋敷有帶有連接孔的兩 個(gè)對稱的連接件16，翼狀的葉片通過背面的連接件16分別與上下懸臂8、 9 上的支架17鉸鏈連接。其中兩個(gè)外側(cè)的葉片3寬4m分別安裝在懸臂8、 9外側(cè)三角形支架20上。兩個(gè)中部的葉片4寬3m安裝在懸臂8、 9中部的三角形 支架19上。兩個(gè)里側(cè)的葉片5寬2m安裝在懸臂8、 9里側(cè)的三角形支架17 上。在葉片背面三角形支架上用螺釘固定有控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)速彈簧18，當(dāng) 風(fēng)力過大時(shí)，葉片壓迫調(diào)速彈簧18使葉片迎風(fēng)面變小，降低了風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速。 調(diào)速錘11重70kg用鑄鐵制成圓環(huán)形體，調(diào)速錘11上有一組掛鉤，在掛鉤上 分別連接有六根鋼絲繩。調(diào)速錘11套在傳動軸7上，六根鋼絲繩的另一端分 別與六片葉片背面埋敷的掛鉤連接。在調(diào)速錘11的作用下使葉片貼靠在三角 形支架外側(cè)邊上的調(diào)速錘彈簧18上、并垂直地固定在上下懸臂8、 9上。在 傳動軸7的底部還鍵連接一個(gè)與電機(jī)配合的傳動輪13，傳動輪13為傘形齒輪。 塔架l或?yàn)樗睦庵⑽謇庵蛄庵鶢羁蚴郊芄ぷ鲿r(shí)，將傳動軸7底部的傳動輪13與帶有發(fā)電機(jī)的減速機(jī)連接。當(dāng)風(fēng) 吹動葉片時(shí)，葉片在風(fēng)力的作用下開始移動，帶動傳動軸7軸動。傳動軸7 底部的傳動輪13通過減速機(jī)即可帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電工作。
權(quán)利要求1、一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，它包括有塔架、葉片及帶有傳動輪的傳動軸，其特征在于所述塔架為棱柱狀框式架，塔架的頂層、中層及其底層的中部分別設(shè)有與傳動軸配合的軸套，傳動軸置于軸套中垂直地固定在塔架內(nèi)；在傳動軸上固定有上下兩個(gè)平行的與傳動軸呈十字形的懸臂，懸臂的兩側(cè)分別固定一組對應(yīng)的三角形支架；葉片為長方形呈翼狀，一組葉片通過背面的連接件分別與支架連接垂直地固定在上下懸臂上；在葉片背面設(shè)有固定在支架上、根據(jù)風(fēng)速調(diào)節(jié)葉片角度的調(diào)速彈簧，葉片的背面還有由鋼絲繩連接的調(diào)速重力錘。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述調(diào)速重力錘呈 圓環(huán)形，調(diào)速重力錘套接在傳動軸上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述塔架為三棱柱、 四棱柱、五棱柱或六棱柱狀框式架。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，塔架為棱柱狀框式架，塔架的頂層、中層及其底層的中部分別設(shè)有與傳動軸配合的軸套，傳動軸置于軸套中垂直地固定在塔架內(nèi)；在傳動軸上固定有上下兩個(gè)平行的與傳動軸呈十字形的懸臂，懸臂的兩側(cè)分別固定一組對應(yīng)的三角形支架；葉片為長方形呈翼狀，一組葉片通過背面的連接件分別與支架連接垂直地固定在上下懸臂上；在葉片背面設(shè)有固定在支架上、根據(jù)風(fēng)速調(diào)節(jié)葉片角度的調(diào)速彈簧，葉片的背面還有由鋼絲繩連接的調(diào)速重力錘。由于傳動輪在傳動軸的底部可直接與地面變速箱及電機(jī)配合，因此安裝和維修非常方便，具有結(jié)構(gòu)簡單易于普及和推廣的特點(diǎn)，是一種新穎并獨(dú)具特色的垂直軸風(fēng)力機(jī)產(chǎn)品。
文檔編號F03D3/00GK201043510SQ20072001073
公開日2008年4月2日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者杰 孫, 蔣風(fēng)林 申請人:杰 孫