[发明专利]风叶框架及用其制作的风叶

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，特指一种风叶框架及用其制作的 风叶。

背景技术

风力发电是一种无污染、能再生反复使用的绿色能源，是当今世 界提倡使用的环保能源之一，风叶作为风力设备中直接与自然风接触 的部件，它对风能的吸收的大小直接影响着有多少的风能被利用转化 成电能，目前的风力发电设备中，只能把一小部分的风能转化为电能， 能源利用率低，其主要原因是风叶不能更大的吸收风能，目前风叶大 多为较粗厚的长条流翼形，且单杆与旋转轴连接，其横截面的迎风面 为凸弧形，在风力作用下，迎风面本身就会产生两种相反的旋转力， 且风叶在旋转过程中空气的阻力也较大，使得风叶的工作效率低下， 而单杆与旋转轴连接在工作过程中其稳定性也较差，不单如此，由于 现在风叶多数为整体结构，用在大型的风力设备上时搬运极不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种风能利用率高、成本低廉、稳定性好、 搬运方便的风叶框架及用其制作的风叶。

本发明的目的是这样实现的：

风叶框架，框架包括有支杆与横梁，框架的中轴上有一贯通孔， 所述的支杆是不等径弧形体结构且自转轴连接端至横梁的中部外径与 壁厚逐渐缩小，支杆与转轴连接端的端面外径与横梁中部的外径比例 为10∶1最宜，壁厚的比例为4∶1最宜，所述的横梁为U型的弧形体， 支杆的转轴连接端的端面上设置有多个与转轴固定连接的连接孔，框 架的支杆上下扭曲形成具有扭曲形状的框架。

作为优选，所述的框架为一体式结构，或者通过支杆与横梁拼接 而形成整个框架；框架的结构选择参照实际的需要，当框架的型宽不 足3米时，选择一体式的结构；当框架的型宽在3米至6米之间时， 选择从横梁的中部分体拼接；当框架的型宽在6米以上时，选择两支 杆的一端分别与横梁的端部过渡连接。

作为优选，在框架的贯通孔内部设置有加强筋，所述的加强筋的 截面有人字型或放射型或为多个相互平行的支撑面；加强筋一般使用 在较大型的框架上，但在一些特殊的地区(最高风速达40米/秒以上 的地区)，小型的框架内部也应设置加强筋。

作为优选，所述的框架用玻璃钢或碳纤维复合材料制成，这种材 料具有较强的牢固度和较轻的重量。

作为优选，所述的框架的截面为圆环形或者卵形或两者混合型， 在选择截面形状为卵形的结构时，框架内侧的圆弧较宽，外侧的圆弧 较窄；在选择混合型的框架结构时，支杆的两端为圆形再逐渐过渡至 卵形，最后至横梁的中部为较扁的卵形。

上述的风叶框架制作的风叶，在框架的上下表面包裹有蒙皮形成 风叶；所述的蒙皮的材料具有广泛的选择，一些能够满足足够抗拉强 度的材料都能适用，通常情况下选择帆布。

上述的风叶，以风叶的旋转面为基准面，风叶截面上最远两点之 间的连线离旋转轴越远，与基准面形成的夹角越小，最大与最小夹角 的范围在35°～15°之间。

本发明相比现有技术突出的优点是：

1、本发明与自然风的接触面多，风能利用率高，能大幅提高单机 容量；

2、本发明采用双杆与旋转轴连接，稳定性好；

3、本发明与其它同功率的风叶相比长度缩短，使得成本大幅降低， 可减少50％左右的成本；蒙皮的材料具有广泛的经济选择，这也使得成 本能够大幅降低；

4、本发明的框架用在大型的风力设备上时为可拆分式，使得搬运 更加方便。

附图说明

图1是本发明框架的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明第一种框架的截面示意图；

图5是本发明第二种框架的截面示意图；

图6是本发明第三种框架的截面示意图；

图7是本发明第四种框架的截面示意图；

图8是本发明第五种框架的截面示意图；

图9是本发明风叶的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-9：