CN101413480B

CN101413480B - 一种柔性外圈式风力发电机

Info

Publication number: CN101413480B
Application number: CN2008102191949A
Authority: CN
Inventors: 俞红鹰
Original assignee: GUANGZHOU HONGYING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU HY ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2028-11-18
Also published as: CN101413480A

Abstract

本发明公开了一种柔性外圈式风力发电机，包括机体及风轮；风轮包括轮毂、叶片及设在叶片外端部上的柔性圈；叶片均匀的设在轮毂上；柔性圈与叶片之间设有与叶片片数相等的等分柔性圈的连接装置；在柔性圈外设有减速片，柔性圈上涂有涂层，减速片枢接在柔性圈上，枢接点将减速片分成不对称重量的两段。本发明在叶尖上设置了柔性圈，因此，能量就不易从叶尖散失，且会在柔性圈内形成旋流，有利于提高工作效率；由于为柔性圈，其轻便且能折叠，这样携带方便，安装方便，且可使用于中小型风力发电机上；由于在柔性圈外设有减速片及弹性件，这样就可以较好的对叶片旋转速度进行自动控制。

Description

一种柔性外圈式风力发电机

技术领域

本发明涉及到一种风力发电机，特别是一种在叶片外设有柔性圈的风力发电机。

背景技术

目前，中小型风力发电机的使用越来越广泛，像路灯、偏远地区等；在使用过程中，人们通常会想到安全、效率等问题；目前，所使用的风力发电机包括机体和叶片，这种结构，叶片在旋转过程中，叶片受到离心力的作用有可能飞离机体，这样就可能造成安全问题的发生，另外，风能大部分从叶尖散失；为解决这些问题，现在在有些小型风力发电机叶片上设置了钢圈，这样能保持能量不易从叶尖上散失，且可以使叶片不易飞出，但由于钢圈的结构及重量，因此，在中型风力发电机上很难实现，并且其携带不方便，安装也不方便。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种柔性外圈式风力发电机，采用本发明的结构，可使用在中小型风力发电机上，并且能提高工作效率，较好的控制叶片的转速，携带方便，安装方便。

为达到上述目的，本发明的柔性外圈式风力发电机包括机体及风轮；所述的风轮包括轮毂、叶片及设在叶片外端部上的柔性圈；所述的叶片均匀的设在轮毂上；所述的柔性圈与叶片之间设有与叶片片数相等的等分柔性圈的连接装置；叶片和柔性圈通过连接装置连为一体，在所述的柔性圈外设有减速片，所述减速片枢接在柔性圈上，枢接点将减速片分成不对称重量的两段；所述减速片两头设有弹性件，所述的弹性件与柔性圈相连接。

采用这种结构，由于在叶片外设置了柔性圈，这样，能量就不易从叶尖流失，并且在柔性圈内容易形成旋流，因此，提高了风力发电机的工作效率；又由于柔性圈与叶片连为了一体，这样，在柔性圈的作用下，叶片由于离心力就不易飞离机体而造成安全事故；由于为柔性圈，可以折叠，因此其携带方便；在安装时，先将叶片安装到机体上，不要紧固，然后将柔性圈通过连接装置安装到叶片上，最后将叶片与机体紧固，采用这样的安装流程，由于连接装置在柔性圈上为均匀分布，这样就可以保证叶片安装好后在整个机体上的均匀性，使得电机在运转时平稳性更好，安装也比较方便，这样不仅能使用到小型风力发电机，而且可以用到中型风力发电机上；在叶片相对应的柔性圈外设置减速片，所述减速片枢接在柔性圈上，枢接点将减速片分成不对称重量的两段，当风力发电机叶片的旋转达到一定速度时，由于离心力的作用，使得减速片重的一端绕枢接点向外运动，形成一挡风板，从而起到限速的作用，当转速在一定范围内时，则减速片不发生运动；设置弹性件，当风轮转速在一定范围内时，由于有弹性片两头弹性件的作用，弹性片不发生任何运动，当风轮旋转速度达到一定速度时，所产生的离心力大于弹性件的弹力，这时，弹性片的重端向外运动，形成挡风板，从而限制风轮的转速。

作为改进，所述的柔性圈表面涂有涂层。在柔性圈上涂上涂层，可以提高其表面光洁度，减小风轮的运动阻力。

作为本发明的具体化，所述的连接装置为卡扣。采用卡扣连接，安装、拆卸方便。

作为本发明的具体化，所述的连接装置为螺钉。采用螺钉及连接片，连接牢固、可靠。

作为本发明的具体化，所述的连接装置为连接片、带凹槽的卡扣和设在柔性圈上的凹槽固定体，所述的连接片和带凹槽的卡扣连为一体，所述的连接片与叶片相连接。采用这种结构，安装方便。

作为改进，在柔性圈上设有配重块。采用这种结构，风轮在旋转时，可以通过配重块对风轮进行自动平衡。

作为本发明的具体化，所述的叶片数量为五片。将叶片设置为五片，当柔性圈安装到叶片上后，则能使柔性圈成为一个近似的圆。

与现有技术相比，本发明由于在叶尖上设置了柔性圈，因此，能量就不易从叶尖散失，且会在柔性圈内形成旋流，有利于提高工作效率；由于为柔性圈，其轻便且能折叠，这样携带方便，安装方便，且可使用于中小型风力发电机上；由于在柔性圈外设有减速片及弹性件，这样就可以较好的对叶片旋转速度进行自动控制。

附图说明

图1为本发明第一实施方案示意图；

图2为本发明第二实施方案示意图；

图3为本发明第三实施方案示意图；

图4为图1的局部放大图；

图5为图2的局部放大图；

图6为图3的局部放大图。

具体实施方式

第一实施方案

如图1、图4所示的柔性外圈式风力发电机，包括机体及风轮，所述的风轮包括轮毂1、叶片2及设在叶片外端部上的柔性圈3；所述的叶片2为五片且均匀的安装在轮毂1上；在柔性圈3表面上涂有涂层，且设有配重块；所述的柔性圈3与叶片2之间设有与叶片片数相等的等分柔性圈的连接装置，所述的连接装置为卡扣4；叶片2和柔性圈3通过卡扣4连为一体，在所述的柔性圈外设有减速片5，所述减速片5枢接在柔性圈3上，枢接点将减速片分成不对称重量的两段，并且在减速片5两头设有弹性件6，弹性件6与柔性圈3相连接。

采用这种结构，由于在叶片外设有柔性圈，这样能量就不易从叶尖流失，并且当风力发电机在工作时，在柔性圈内容易形成旋流，因此，有利于能源的利用，提高工作效率；由于叶片外的圈为柔性，能够折叠，因此，便于携带；柔性圈在安装过程中，先将叶片安装到轮毂上，不要紧固，然后将柔性圈通过卡扣安装到叶片上，最后将叶片与轮毂紧固，采用这样的安装流程，由于卡扣在柔性圈上为均匀分布，这样就可以保证叶片在整个机体上的均匀性，并且在柔性圈上设置了配重块，当风轮旋转时，在配重块的作用下，使得风轮在运转时平稳性更好；由于采用了卡扣作为连接装置，因此，柔性圈的安装较方便；在柔性圈上涂涂层是为了提高其包面光洁度，这样就可以减小风力对风轮的阻力；在柔性圈外设置减速片，并且为一头重另一头轻，同时，减速片两头设置弹性件，这样，当叶片旋转速度在一定范围内时，由于有弹性件的作用，减速片不产生任何运动，当叶片旋转速度大于一定范围时，所产生的离心力增大，这时，所产生的离心力克服弹性件的弹力使减速片重的一端向外运动形成了挡风板，这样就可以阻止风轮的快速的运动；将叶片设置为五片是为了使叶片外的柔性圈能近似为一个圆。

第二实施方案

如图2、图5所示的柔性外圈式风力发电机，包括机体及风轮，所述的风轮包括轮毂1、叶片2及设在叶片外端部上的柔性圈3；所述的叶片2为五片且均匀的安装在轮毂1上；在柔性圈3表面上涂有涂层，且设有配重块；所述的柔性圈3与叶片2之间设有与叶片片数相等的等分柔性圈的连接装置，所述的连接装置为螺钉8及连接片6，所述的连接片6设在柔性圈3上；叶片2和柔性圈3通过螺钉8和连接片6连为一体，在所述的柔性圈外设有减速片5，所述减速片5枢接在柔性圈3上，枢接点将减速片分成不对称重量的两段，并且在减速片5两头设有弹性件6，弹性件6与柔性圈3相连接。

采用这种结构，由于在叶片外设有柔性圈，这样能量就不易从叶尖流失，并且当风力发电机在工作时，在柔性圈内容易形成旋流，因此，有利于能源的利用，提高工作效率；由于叶片外的圈为柔性，能够折叠，因此，便于携带；柔性圈在安装过程中，先将叶片安装到轮毂上，不要紧固，然后将柔性圈通过螺钉安装到叶片上，最后将叶片与轮毂紧固，采用这样的安装流程，由于连接装置在柔性圈上为均匀分布，这样就可以保证叶片在整个机体上的均匀性，并且在柔性圈上设置了配重块，当风轮旋转时，在配重块的作用下，使得风轮在运转时平稳性更好；由于采用了连接片和螺钉作为连接装置，因此，柔性圈的安装较方便、牢固；在柔性圈上涂涂层是为了提高其包面光洁度，这样就可以减小风力对风轮的阻力；在柔性圈外设置减速片，并且为一头重另一头轻，同时，减速片两头设置弹性件，这样，当叶片旋转速度在一定范围内时，由于有弹性件的作用，减速片不产生任何运动，当叶片旋转速度大于一定范围时，所产生的离心力增大，这时，所产生的离心力克服弹性件的弹力使减速片重的一端向外运动形成了挡风板，这样就可以阻止风轮的快速的运动；将叶片设置为五片是为了使叶片外的柔性圈能近似为一个圆。

第三实施方案

如图3、图6所示的柔性外圈式风力发电机，包括机体及风轮，所述的风轮包括轮毂1、叶片2及设在叶片外端部上的柔性圈3；所述的叶片2为五片且均匀的安装在轮毂1上；在柔性圈3表面上涂有涂层，且设有配重块；所述的柔性圈3与叶片2之间设有与叶片片数相等的等分柔性圈的连接装置，所述的连接装置为为连接片7、带凹槽的卡扣9和设在柔性圈上的凹槽固定体10，所述的连接片7和带凹槽的卡扣9连为一体，所述的连接片7与叶片2相连接；叶片2和柔性圈3通过连接片7、带凹槽的卡扣9和设在柔性圈上的凹槽固定体10连为一体，在所述的柔性圈外设有减速片5，所述减速片5枢接在柔性圈3上，枢接点将减速片分成不对称重量的两段，并且在减速片5两头设有弹性件6，弹性件6与柔性圈3相连接。

采用这种结构，由于在叶片外设有柔性圈，这样能量就不易从叶尖流失，并且当风力发电机在工作时，在柔性圈内容易形成旋流，因此，有利于能源的利用，提高工作效率；由于叶片外的圈为柔性，能够折叠，因此，便于携带；柔性圈在安装过程中，先将叶片安装到轮毂上，不要紧固，然后将带凹槽的卡扣扣到柔性圈上的固定体上使柔性圈与叶片连为一体，最后将叶片与轮毂紧固，采用这样的安装流程，由于柔性圈上的固定体在柔性圈上为均匀分布，这样就可以保证叶片在整个机体上的均匀性，并且在柔性圈上设置了配重块，当风轮旋转时，在配重块的作用下，使得风轮在运转时平稳性更好；由于采用了连接片和螺钉作为连接装置，因此，柔性圈的安装较方便、牢固；在柔性圈上涂涂层是为了提高其包面光洁度，这样就可以减小风力对风轮的阻力；在柔性圈外设置减速片，并且为一头重另一头轻，同时，减速片两头设置弹性件，这样，当叶片旋转速度在一定范围内时，由于有弹性件的作用，减速片不产生任何运动，当叶片旋转速度大于一定范围时，所产生的离心力增大，这时，所产生的离心力克服弹性件的弹力使减速片重的一端向外运动形成了挡风板，这样就可以阻止风轮的快速的运动；将叶片设置为五片是为了使叶片外的柔性圈能近似为一个圆。

Claims

1.一种柔性外圈式风力发电机，包括机体及风轮；其特征在于：所述的风轮包括轮毂、叶片及设在叶片外端部上的柔性圈；所述的叶片均匀的设在轮毂上；所述的柔性圈与叶片之间设有与叶片片数相等的等分柔性圈的连接装置；叶片和柔性圈通过连接装置连为一体，在所述的柔性圈外设有减速片，所述减速片枢接在柔性圈上，枢接点将减速片分成不对称重量的两段；所述减速片两头设有弹性件，所述的弹性件与柔性圈相连接。

2.如权利要求1所述的柔性外圈式风力发电机，其特征在于：所述的柔性圈表面涂有涂层。

3.如权利要求2所述的柔性外圈式风力发电机，其特征在于：所述的连接装置为卡扣。

4.如权利要求2所述的柔性外圈式风力发电机，其特征在于：所述的连接装置为螺钉及连接片。

5.如权利要求2所述的柔性外圈式风力发电机，其特征在于：所述的连接装置为连接片、带凹槽的卡扣和设在柔性圈上的凹槽固定体，所述的连接片和带凹槽的卡扣连为一体，所述的连接片与叶片相连接。

6.如权利要求1所述的柔性外圈式风力发电机，其特征在于：在柔性圈上设有配重块。

7.如权利要求6所述的柔性外圈式风力发电机，其特征在于：所述的叶片数量为五片。