[实用新型]蝶式风能叶轮

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种风能叶轮，主要用于风力发电或提供机械动力。

背景技术

目前，广泛利用风能的装置是螺旋桨型风能叶轮(为便于区别，简称桨轮，以下同)，它的旋转轴线与风向平行，利用风力推动桨轮上的数只桨叶使桨轮旋转，然后通过桨轮的旋转轴对外输出扭矩。由于桨轮的旋转面必须正对风向才能获得较多的风能，所以需要把桨轮安装在一个大于桨轮半径的支架上，才能正常旋转，但是这必然给直接传输动能(不通过电能转化过程)、以及日常的维护和修理带来了诸多的不便。另外，桨轮叶片需运用调整“桨距”的方法，达到在不同风速的情况下都能高效率运转的目的；桨轮还需要再增加一套风向感应和伺服系统，以便根据风向的变化，让桨轮的旋转面始终对正风向，否则，在风向发生较大的变化时，即导致桨轮的效率大幅度下降以至于停止转动；桨轮不仅需要增加上述两套调整装置，而且还要为这两套调整装置提供一定的能源，使它的建造和维持费用高昂。

发明内容

为了克服桨轮需要安置在较高的支架上，以及需要为适应风向和风速的变化而设置两套调整装置的不足，本实用新型的目的是提供一种风能叶轮，它不仅可以安装在距地面不到1米的高度上，而且也不需要设置上述的两套调整装置。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是：

叶轮的旋转轴与地面垂直，并分为上、下两段，下段通过2个轴承固定在底座中，旋转轴的上段为桶状，用来安装沿旋转轴径向均匀排列的4组转臂，每组两根转臂沿旋转轴的轴向上、下对齐分别通过轴承安装在旋转轴的上段和旋臂的外端，它们的中心线互相平行，且都与旋转轴的中心线垂直并相交，由此，8只转臂在旋转轴上段形成了上、下两个对应的十字交叉。另外，在上层十字交叉的4根转臂中，其中的一对中心线重合的转臂用轴杆连接在一起，而另一对中心线重合的转臂之间不用轴杆连接，而是分别通过扇形传动齿盘组与下层对应的两根转臂啮合在一起，该下层的两根转臂则用轴杆连接在一起；与此相同，在下层十字交叉的另外一对中心线重合的转臂之间不用轴杆连接，而是分别通过扇形传动齿盘组，与上层对应的、并且是用轴杆连接在一起的那两根转臂啮合在一起；这样，上、下两只互相垂直但不相交的轴杆，就可以分别传动与其中心线重合或平行的4根转臂转动，但是，同组两根转臂的转动方向相反。

每根转臂的一侧都固定一只面积和形状相同的叶片，因此每组转臂上有上、下两只叶片，而且它们的旋转方向相反；在安装8只叶片时必需保证：中心线重合的两根转臂上的两只叶片互相垂直，同一组转臂上的上、下两只叶片要么都与地面平行，要么都与地面垂直。综上所述，中心线重合及互相平行的4根转臂上的4只叶片，可以通过该转臂组合只能同步转动90度，这是因为该两组4只叶片之间的相互限制作用，而旋转轴上的全部8只叶片，也可以同时围绕叶轮的旋转轴一起旋转。

无论多大直径的蝶式风能叶轮，都可以安置在离地面不到1米的高度上正常运转，它对不同的风速和风向有自动的适应能力，不存在调整“桨距”或对正风向的问题，只要是在通常的风速范围内，无论是来自那个方向的风，都可以推动该叶轮自动进入正常的旋转状态。

本实用新型的有益效果是其支架高度可以建的很低，不仅缩短了动能输出的传送距离，以及方便日常的维护和修理，还完全省去了为适应风向和风速的变化而设置的两套调整装置，减少了建造和维持运转的费用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是蝶式风能叶轮的侧视图。

图2是蝶式风能叶轮的俯视图。

图3是一组叶片及其传动结构示意图。

图4是图3的I--I剖视图。

图5是图3的II--II剖视图。

图6是图3的III--III剖视图。

图中1.叶片1，2.叶片2，3.叶片3，4.叶片4，5.叶片5，6.叶片6，7.叶片7，8.叶片8，9.旋转轴上段，10.旋转轴下段，11.底座，12.旋转轴轴承，13.旋臂，14.转臂安装座，15.转臂小轴承安装座，16.单向进气活门，17.橡胶垫，18.上转臂，19.下转臂，20.上轴杆，21.扇形传动齿盘，22.下轴杆，23.发电机，24.转臂大轴承，25.转臂小轴承，26.风向箭头，27.叶轮旋转方向箭头。

具体实施方法