CN216241076U - 一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置包括用于带动直线翼垂直轴风力发电机叶片转动的叶片转动元件和用于避免随着叶片转动元件转动的分离端板元件，叶片转动元件可拆卸的装配在设置在分离端板元件内部。本实用新型减小了风轮的阻力系数，能有效地提升风力机的风能利用率，有效地解决了风力发电机风轮的阻力系数增加的问题。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及风力发电技术领域，具体涉及一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置。
背景技术
全球经济快速发展，能源日益紧张，生态环境不断恶化，全球范围内对清洁能源的关注与发展，达到前所未有的高度。水能，太阳能以及风能，毫无疑问地成为各国重点关注的清洁能源。为了更有效的利用风能，开发一种风能利用率高，稳定性好，方便安装的风力发电机尤为重要。
直线翼垂直轴风力发电机因结构简单，噪音低，发电机处于地面，增速装置安装维护方便，维护成本相对较低，对复杂环境的适应性强，从而得到了广泛的应用。但是现有的直线翼垂直轴风力发电机为了提高风能利用率，改善叶尖紊流现象，在直线翼垂直轴风力机的叶片端部增加了固定端板，但是，添加的叶片固定端板时长会随着风轮的转动而转动，从而增加了风力发电机风轮的阻力系数，如何解决风力发电机风轮的阻力系数增加的问题尤为重要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置,包括用于带动直线翼垂直轴风力发电机叶片转动的叶片转动元件和用于避免随着所述叶片转动元件转动的分离端板元件，所述叶片转动元件可拆卸的装配在设置在所述分离端板元件内部。
本实用新型的有益效果是：通过叶片转动元件和分离端板元件减小了风轮的阻力系数，能有效地提升风力机的风能利用率，有效地解决了风力发电机风轮的阻力系数增加的问题。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述分离端板元件包括第一分离端板、第二分离端板和水平设置的支撑底板，
所述第一分离端板和所述第二分离端板均为水平设置的圆环结构，二者上下间隔分布，所述第一分离端板上设有多个支撑杆，所述第一分离端板通过多个所述支撑杆与所述支撑底板可拆卸连接，所述第二分离端板设置在所述支撑底板靠近所述第一分离端板的一端，所述叶片转动元件设置在所述第一分离端板与所述支撑底板之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：改善了风轮叶片端部叶尖涡现象，不会增加风轮转动的额外转矩，减少了风能的消耗，提高了风能利用率。
进一步，所述叶片转动元件包括驱动元件、多个风力发电机叶片、竖直设置的连接轴和连接件，多个所述风力发电机叶片环绕分布在所述连接轴四周，所述连接件装配在所述连接轴上，并分别与多个所述风力发电机叶片连接固定，所述驱动元件装配于所述支撑底板的上端，并与所述连接轴的下端转动连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：简化了叶片的设计，与分离端板的风轮相比较，减小了风轮的阻力系数，改善了叶片端部尾涡现象，能够有效地提升风力机的风能利用率。
进一步，所述连接件包括分别上下间隔的装配于所述连接轴上的第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆的外围分别与所述风力发电机叶片连接固定。
采用上述进一步方案的有益效果是：加大了对风力发电机叶片的固定力度。
进一步，所述分离端板装置还包括装置支撑架，所述装置支撑架可拆卸的装配在所述分离端板元件上。
采用上述进一步方案的有益效果是：对装置进行支撑，方便装置的运输。
进一步，任一所述支撑杆的一端通过螺栓可拆卸的装配在所述第一分离端板的顶部，任一所述支撑杆的另一端通过螺栓可拆卸的装配在所述支撑底板上。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够将端板与风轮分离，减少叶片端部扰流，解决了固定端板随着风轮的转动而转动，从而增加了风力发电机风轮的阻力系数的问题。
进一步，所述驱动元件包括永磁发电机。
采用上述进一步方案的有益效果是：带动风轮转动，减小了风轮的阻力系数，改善了叶片端部尾涡现象。
进一步，所述第一分离端板与所述第二分离端板的圆环内径不同。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够在进一步改善叶片端部尾涡现象，提高风能利用率的同时，减轻了第一分离端板和第二分离端板的质量，简化结构。
进一步，所述第一分离端板、所述第二分离端板以及任一所述风力发电机叶片均为铝合金构件。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高了耐盐蚀能力，同时还可以减少风力发电机的整体质量，特别是减少风轮的质量。提高了启动风速和风能利用率。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置的正视图；
图2为本实用新型实施例提供的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置的俯视图；
图3为本实用新型实施例提供的分离端板元件的结构图；
图4为本实用新型实施例提供的叶片转动元件的结构图；
图5为本实用新型实施例提供的驱动元件的结构图；
图6为本实用新型实施例提供的装置支撑架的结构图。
附图中，各标记所代表的部件名称如下：
1、第一分离端板,2、第二分离端板,3、支撑底板，4、支撑杆，5、驱动元件，6、风力发电机叶片，7、第一连接杆，8、第二连接杆，9、连接轴，10、装置支撑架。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1至4所示，一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置,包括用于带动直线翼垂直轴风力发电机叶片转动的叶片转动元件和用于避免随着所述叶片转动元件转动的分离端板元件，所述叶片转动元件可拆卸的装配在设置在所述分离端板元件内部。
应理解地，所述分离端板元件与所述叶片转动元件分离，不连接，风轮通过吸收来流风能量带动发电机发电，所述分离端板元件能够在改善风轮叶片端部叶尖涡现象，不会增加风轮转动的额外转矩，减少风能的消耗，提高风能利用率。
具体地，本实用新型将风轮叶片的端板分离设计，简化了叶片的设计，与叶片固定端板的风轮相比较，减小了风轮的阻力系数，改善叶片端部尾涡现象，能有效提升风力机的风能利用率。
上述实施例中，通过叶片转动元件和分离端板元件减小了风轮的阻力系数，能有效地提升风力机的风能利用率，有效地解决了风力发电机风轮的阻力系数增加的问题。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，如图1至3所示，所述分离端板元件包括第一分离端板1、第二分离端板2和水平设置的支撑底板3，
所述第一分离端板1和所述第二分离端板2均为水平设置的圆环结构，二者上下间隔分布，所述第一分离端板1上设有多个支撑杆4，所述第一分离端板1通过多个所述支撑杆4与所述支撑底板3可拆卸连接，所述第二分离端板2设置在所述支撑底板3靠近所述第一分离端板1的一端，所述叶片转动元件设置在所述第一分离端板1与所述支撑底板3之间。
优选地，多个所述支撑杆4的数量为3。
应理解地，所述第一分离端板1、所述支撑底板3与风轮叶片端部(即所述叶片转动元件)在一个的间隙宽度范围内，分离端板改变了叶片上涡量线的路径，使得上、下分离端板的存在会增加风轮叶片的升力系数和降低阻力系数，能够在进一步改善叶片端部尾涡现象，减少叶片端部扰流提高风能利用率的同时，减轻整机风轮系统的质量，简化结构设计，提高直线翼垂直轴风力机的气动性能。
上述实施例中，改善了风轮叶片端部叶尖涡现象，不会增加风轮转动的额外转矩，减少了风能的消耗，提高了风能利用率。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，如图1、2和4所示，所述叶片转动元件包括驱动元件5、多个风力发电机叶片6、竖直设置的连接轴9和连接件，多个所述风力发电机叶片6环绕分布在所述连接轴9四周，所述连接件装配在所述连接轴9上，并分别与多个所述风力发电机叶片6连接固定，所述驱动元件5装配于所述支撑底板3的上端，并与所述连接轴9的下端转动连接。
优选地，多个所述风力发电机叶片6的数量为3。
应理解地，任一所述风力发电机叶片6通过螺栓分别与多个所述风力发电机叶片6连接固定，所述连接件通过螺栓装配在所述连接轴9上，所述驱动元件5通过螺栓装配于所述支撑底板3的上端。
上述实施例中，简化了叶片的设计，与分离端板的风轮相比较，减小了风轮的阻力系数，改善了叶片端部尾涡现象，能够有效地提升风力机的风能利用率。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，所述连接件包括分别上下间隔的装配于所述连接轴9上的第一连接杆7和第二连接杆8，所述第一连接杆7和第二连接杆8的外围分别与所述风力发电机叶片6连接固定。
应理解地，所述第一连接杆7与所述第二连接杆8均可以采用结构钢材质喷塑制成。
上述实施例中，加大了对风力发电机叶片的固定力度。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，如图6所示，所述分离端板装置还包括装置支撑架10，所述装置支撑架10可拆卸的装配在所述分离端板元件上。
应理解地，所述装置支撑架10通过螺栓可拆卸的装配在所述分离端板元件上。
应理解地，所述装置支撑架10可以采用铝合金型材焊接喷塑制成。
上述实施例中，对装置进行支撑，方便装置的运输。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，如图1至4所示，任一所述支撑杆4的一端通过螺栓可拆卸的装配在所述第一分离端板1的顶部，任一所述支撑杆4的另一端通过螺栓可拆卸的装配在所述支撑底板3上。
上述实施例中，能够将端板与风轮分离，减少叶片端部扰流，解决了固定端板随着风轮的转动而转动，从而增加了风力发电机风轮的阻力系数的问题。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，如图5，所述驱动元件5包括永磁发电机。
应理解地，所述永磁发电机即为三相交流永磁发电机，所述永磁发电机外壳为铝合金外壳，表面喷塑处理。
上述实施例中，带动风轮转动，减小了风轮的阻力系数，改善了叶片端部尾涡现象。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，如图1至4所示，所述第一分离端板1与所述第二分离端板2的圆环内径不同。
应理解地，所述第一分离端板1和所述第二分离端板2可以设计成内外直径不同的圆环，也可以设计成带孔的分离端板。
上述实施例中，能够在进一步改善叶片端部尾涡现象，提高风能利用率的同时，减轻了第一分离端板和第二分离端板的质量，简化结构。
可选的，作为本实用新型的一个实施例，所述第一分离端板1、所述第二分离端板2以及任一所述风力发电机叶片6均为铝合金构件。
应理解地，所述第一分离端板1、所述第二分离端板2和多个所述风力发电机叶片6均有铝合金型材喷塑制成，提高耐盐蚀能力，同时还可以减少风力发电机的整体质量，特别是减少风轮的质量，提高启动风速和风能利用率。
上述实施例中，提高了耐盐蚀能力，同时还可以减少风力发电机的整体质量，特别是减少风轮的质量。提高了启动风速和风能利用率。
本实用新型的使用方法是通过所述分离端板元件与所述叶片转动元件分离，不连接，风轮(即所述叶片转动元件)通过吸收来流风能量带动发电机发电，所述分离端板元件能够在改善风轮叶片端部叶尖涡现象，不会增加风轮转动的额外转矩，减少风能的消耗，提高风能利用率。
本实用新型的优点是，通过叶片转动元件和分离端板元件减小了风轮的阻力系数，能有效地提升风力机的风能利用率，有效地解决了风力发电机风轮的阻力系数增加的问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置,其特征在于，包括用于带动直线翼垂直轴风力发电机叶片转动的叶片转动元件和用于避免随着所述叶片转动元件转动的分离端板元件，所述叶片转动元件可拆卸的装配在设置在所述分离端板元件内部；
所述分离端板元件包括第一分离端板(1)、第二分离端板(2)和水平设置的支撑底板(3)，
所述第一分离端板(1)和所述第二分离端板(2)均为水平设置的圆环结构，二者上下间隔分布，所述第一分离端板(1)上设有多个支撑杆(4)，所述第一分离端板(1)通过多个所述支撑杆(4)与所述支撑底板(3)可拆卸连接，所述第二分离端板(2)设置在所述支撑底板(3)靠近所述第一分离端板(1)的一端，所述叶片转动元件设置在所述第一分离端板(1)与所述支撑底板(3)之间；
所述第一分离端板(1)与所述第二分离端板(2)的圆环内径不同。
2.根据权利要求1所述的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置，其特征在于，所述叶片转动元件包括驱动元件(5)、多个风力发电机叶片(6)、竖直设置的连接轴(9)和连接件，多个所述风力发电机叶片(6)环绕分布在所述连接轴(9)四周，所述连接件装配在所述连接轴(9)上，并分别与多个所述风力发电机叶片(6)连接固定，所述驱动元件(5)装配于所述支撑底板(3)的上端，并与所述连接轴(9)的下端转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置，其特征在于，所述连接件包括分别上下间隔的装配于所述连接轴(9)上的第一连接杆(7)和第二连接杆(8)，所述第一连接杆(7)和第二连接杆(8)的外围分别与所述风力发电机叶片(6)连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置，其特征在于，所述分离端板装置还包括装置支撑架(10)，所述装置支撑架(10)可拆卸的装配在所述分离端板元件上。
5.根据权利要求1所述的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置，其特征在于，任一所述支撑杆(4)的一端通过螺栓可拆卸的装配在所述第一分离端板(1)的顶部，任一所述支撑杆(4)的另一端通过螺栓可拆卸的装配在所述支撑底板(3)上。
6.根据权利要求2所述的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置，其特征在于，所述驱动元件(5)包括永磁发电机。
7.根据权利要求2所述的一种直线翼垂直轴风力发电机分离端板装置，其特征在于，所述第一分离端板(1)、所述第二分离端板(2)以及任一所述风力发电机叶片(6)均为铝合金构件。
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2021
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| CN117823331B (zh) * | 2024-01-10 | 2024-08-20 | 石家庄铁道大学 | 马格努斯风轮及马格努斯风力机 |
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