[发明专利]立轴中形活动风兜式风力机

说明书

本发明《立轴中形活动风兜式风力机》是全新立轴风力机。中字的口及竖是活动兜状风叶工作状态直观描述，风力机上顺着风向的活动风兜都张开阻风如口形顺风运行；风力机逆风向的活动风兜都合起泄风如一竖逆风运行。逆风运行产生阻力可忽略不计，因理论计算阻力值很小。本风力机有巨大风轮，上、下多层长风叶杆有大扫风面积，又有高效利用风力的活动风兜，同时长风叶杆放大了风作用力。单机最大功率是水平轴二倍以上。本风力机生产制造成本低，现场安装成本低，使用维护成本低。单机成本是水平轴的二分之一。本发明能够为用户提供低廉价格的风电。本发明也适宜生产中、小型风力机。对于风力资源充分远离电网的用户是一最经济选择。

技术领域 风力发电

背景技术 现在风力发电应用都是水平轴三浆叶风力机。这种风力机风塔高，所有发电设备都安装于风塔顶部。这是水平轴风力机最大的缺点。桨叶要求大但要轻，这是矛盾。塔高要求设备要小而轻，但要坚固耐用这又是矛盾。因此现市场风力机价格高。风塔高安全系数就低。风塔高在风塔顶部的设备，从材料生产到设备制造都有严格要求。因此三浆叶风力机生产制造成本高。因为风塔高安全成本高、现场施工安装成本高、使用维护成本高。因为各种成本高，所以生产出的风电价格高。没有展现出风电的优势。

发明内容 本发明的任务是提供低廉价格的风电，突显出风力发电独有的优势。采用是立轴风力机来降低风塔，风塔低了随之降低各种成本。利用技术手段克服立轴风力机扫风面积小的缺陷。采用长风叶杆安装在立轴轮毂的轮辐上成辐条状。采用金属结构风轮支撑长风叶杆。为使金属结构风轮稳定支撑更长的风叶杆采用近似塔吊斜拉索结构。在轮毂上方设置一金属塔用于固定斜拉索，斜拉索另一端固定在风轮上，金属塔固定在风轮上。风轮上安装风叶的结构称为风叶杆。风叶杆是上、下多层，顺着风叶杆长度安装风叶，风叶是同轴相同上、下叶片。为了提高风的利用率，采用一种新式兜状风叶，阻风做功时成兜状，泄风时合起。为实现风叶以上功能将同轴上、下叶片采用连杆齿轮机构将叶片有机地连接。再用柔性材料连接上、下叶片，同轴的上、下叶片用柔性材料间隔成多个风斗状。柔性材料对上、下叶片摆动没有阻碍，同时又能满足风叶兜风的需求。每一个斗状就是一个风兜，多个斗状就是多个风兜。这样每根风叶杆上的风叶是由多个斗状风兜组成的风兜式风叶。活动风兜式风叶是同轴的上、下叶片分别与对应的连杆一端连接，上、下连杆的另一端分别固定在对应的上、下齿轮上，上、下齿轮相互啮合。叶片摆动带动连杆、连杆带动齿轮、相互啮合齿轮互动。活动风兜就是活动的兜状风叶，当风作用在这样兜状风叶上时风不是一扫而过，风在风兜内产生了滞留时间，这样也就增加了风的作用力。初步测算与平面风叶相比较增加了一倍风地作用力。而活动兜状风叶在一整个工作周期都是高效率阻风。通过以上技术方法获得立轴活动风兜式风力机。立轴活动风兜式风力机把活动风兜表现很直观，在风地作用下泄风一侧的活动风兜的兜底在前朝着风向活动风兜都合起泄风逆风向运行；在风作用下阻风一侧的活动风兜都张开兜口在前朝着风向兜风顺风向运行。把这种阻风、泄风使风叶成两种形状的风力机命名为《立轴中形活动风兜式风力机》。把可变换的活动兜状风叶称活动风叶或活动风兜也简称风叶。大型风力机上下多层风叶杆上的活动风兜也是同样运行。立轴活动风兜式风力机适宜生产大、中、小不同型号的风力机。在风力资源比较富集又能出售电的地区，理论计算小型家庭用风力机两年就可收回投资。