[发明专利]垂直轴风力发电机及其叶片自动调节机构

说明书

技术领域

本发明涉及垂直轴风力发电机及其叶片自动调节机构。

背景技术

申请号为200810036365.4的中国专利申请提出了自调角度迎风叶片，利用叶片旋转轴与主轴直接用齿轮相啮合或链条传动。叶片转到最佳迎风位置。

但存在缺陷的是：因主轴和叶片的传动是通过齿轮相啮合或链条直接传动，这样会使叶片在转动时负荷太重，无法充分利用风能，也不利于产品的商业化开发。

申请号为200620128513.1的中国专利采用液压装置，如液压泵、液压油缸、液压控制阀及液压蓄能器等配件，来控制叶片横向和纵向的伸缩，使叶片转到最佳迎风面，充分利用风能。

但存在缺陷的是：采用的是液压装置，如液压泵、液压油缸、液压控制阀及液压蓄能器等配件，来控制叶片伸缩转向，增加系统控制装置，其装置本身耗电就大大降低发电效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垂直轴风力发电机及其叶片自动调节机构，其中风叶自动转动迎风面，最大可能地充分利用风能资源。

实现了所述目的的叶片自动调节机构，其特征在于，包括公转轴、风叶支撑盘和旋转架，叶片的外侧弧面上安装有上、下固定支架，旋转架的外侧和上、下固定架可转动地轴套连接，叶片以上、下固定支架所在的直线为自转轴线，旋转架的内侧固定在风叶支撑盘上，风叶支撑盘可转动地套接在公转轴上，叶片以公转轴的轴线为公转轴线，上、下固定支架在叶片的外侧弧面的位置为偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公转轴线，该位置是朝径向外侧偏移。

所述的叶片自动调节机构，其进一步的特点是，该公转轴为风力发电机的风能动力的输入轴。

所述的叶片自动调节机构，其进一步的特点是，该旋转架在该叶片的外侧弧面能接触的位置设置有防震垫。

实现了所述目的的垂直轴风力发电机，包括输入轴、多个叶片，其特征在于，叶片连接在叶片自动调节机构上，该叶片自动调节机构包括公转轴、风叶支撑盘和旋转架，叶片的外侧弧面上安装有上、下固定支架，旋转架的外侧和上、下固定架可转动地轴套连接，叶片以上、下固定支架所在的直线为自转轴线，旋转架的内侧固定在风叶支撑盘上，风叶支撑盘可转动地套接在公转轴上，叶片以公转轴的轴线为公转轴线，上、下固定支架在叶片的外侧弧面的位置为偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公转轴线，该位置是朝径向外侧偏移，该输入轴是该公转轴，叶片转动产生的动力通过传动机构传动给输入轴。

所述的垂直轴风力发电机，其进一步的特点是，该公转轴为风力发电机的风能动力的输入轴。

所述的垂直轴风力发电机，其进一步的特点是，该旋转架在该叶片的外侧弧面能接触的位置设置有防震垫。

所述的垂直轴风力发电机，其进一步的特点是，所述传动机构是齿轮传动机构、皮带传动机构或液压传动机构，所述传动机构安装在风叶支撑盘和输入轴之间。

本发明的有益效果是：本发明的叶片可通过公转和自转来具有风叶自动转动迎风面，最大可能地充分利用风能资源，既使很微小的风也能推动风叶启动，弥补了风力发电机要在风速较大时才能达到所设计的额定功率。大大提高风力发电机设备利用率，减少风力发电机设备的闲置。

附图说明

图1是本发明的垂直轴风力发电机的主视图。

图2是本发明的叶片自动调节机构在特定位置的状态图。

图3是本发明的直轴风力发电机工作时的状态图。

具体实施方式

图1省略了的垂直轴风力发电机的基础支架、发电部分，省略的部分可以直接采用现有技术。

如图1所示，叶片1的外弧面(与最大迎风面相反的面)上设置有上、下固定支架2，上、下固定支架2是固定在叶片1的外弧面的偏心位置(即非中心位置)，旋转架4的外侧可转动地轴套连接固定支架2，叶片1以上、下固定支架2所在的竖直线为在旋转架4上的自转轴线，旋转架4的内侧固定在风叶支撑盘5上，风叶支撑盘5同轴心地套装在输入轴6上。旋转架4在风叶1外弧面能接触的部位固定有避震垫3。

风叶1产生的动力可通过齿轮、皮带、油压等传动机构作同步或变速传动给输入轴6，输入轴6再将动力传递给发电单元，传动机构可以安装在风叶支撑盘和输入轴之间。

风叶1的外弧面的上下固定支架2与旋转架4的外侧可转动轴套连接，使风叶1能在旋转架4上自由转动。如图2和图3所示，当风叶1在180度到0度(360度)的范围内迎风时，风叶1的外弧面会逐渐地紧靠避震垫3。而当风叶1从0度到180度范围迎风时，风叶1会逐渐地离开避震垫3以最小弧面积迎风。

将风叶1在顺时针最大程度迎风时方向设为0度，此时风叶1凹弧面迎风，使风叶1迎风面受风力最大。当风叶1围绕输入轴6顺时针旋转到180度位置，使风叶1自转90度以最小面积迎风时，此时受风力最小。上、下固定支架2是固定在叶片1的外弧面的偏心位置，以叶片的0度位置为参考，相对于公转中心，该偏心位置是朝径向外侧偏移。