一种新型垂直轴风轮，由四组扇叶组构成，四组扇叶组围绕主转轴均匀分布，其特征在于：每组扇叶组均呈弧形，每组扇叶组设有大扇叶和小扇叶，大扇叶和小扇叶均呈弧形，大扇叶和小扇叶弧长比为1.5:1~2.5:1；大扇叶通过大扇叶转轴与风轮框架相连，在大扇叶转轴的底部还设有大扇叶轻质圆盘弹簧，在风轮框架上还设有大扇叶阻挡杆；小扇叶通过小扇叶转轴与风轮框架相连，在小扇叶转轴的底部还设有小扇叶轻质圆盘弹簧，在风轮框架上还设有小扇叶阻挡杆；在大扇叶上还设有大扇叶弹性漏风板，大扇叶弹性漏风板为矩形，靠近大扇叶转轴边、上下边均与大扇叶本体断开，远离大扇叶转轴边与大扇叶本体连接；在小扇叶上还设有小扇叶弹性漏风板，小扇叶弹性漏风板为矩形，靠近小扇叶转轴边、上下边均与小扇叶本体断开，远离小扇叶转轴边与小扇叶本体连接。
【技术实现步骤摘要】
本实用新涉及风力发电装置，具体是一种新型垂直轴风轮。
技术介绍
垂直轴风力发电机是一种新型的风力发电机，该类发电机一般具有以下优点:1、在不改变风力叶轮朝向的前提下，适应于各个方向吹来的风，不需要转向机构，结构简单、故障率低；2、叶轮与风接触面积大，在微风时即可获得较大的推力，发电效率比较高；3、适合于功率、重量较大的发电机，能够进一步提高发电效率。但该类型发电机也存在一些问题，如名称为“竖轴式风力发电机装置”(申请号:200920073134.0)，改技术方案主要存在以下问题:1、由于该类风力发电机效率较大，当风力较大时，叶轮产生的动力较大，容易造成传动装置、发电装置损坏。2、该类发电机虽然正常运行对风力要求不大，但需要较大的启动风力。3、该类发电机扇叶的回程风阻较大，使其对风能的利用率在一定程度上受到了限制。
技术实现思路
本技术为一种新型垂直轴风轮，由四组扇叶组构成，四组扇叶组围绕主转轴均匀分布。每组扇叶组均呈弧形，每组扇叶组设有大扇叶和小扇叶，大扇叶和小扇叶均呈弧形，大扇叶和小扇叶弧长比为1.5:1-2.5:1。大扇叶通过大扇叶转轴与风轮框架相连，在大扇叶转轴的底部还设有大扇叶轻质圆盘弹簧，在大扇叶轻质圆盘弹簧的作用下，大扇叶可自行关闭，在风轮框架上还设有大扇叶阻挡杆，当大扇叶关闭时，关闭幅度不能超过大扇叶阻挡杆。小扇叶通过小扇叶转轴与风轮框架相连，在小扇叶转轴的底部还设有小扇叶轻质圆盘弹簧，在小扇叶轻质圆盘弹簧的作用下，小扇叶可自行关闭，在风轮框架上还设有小扇叶阻挡杆，当小扇叶关闭时，关闭幅度不能超过小扇叶阻挡杆。在大扇叶上还设有大扇叶弹性漏风板，大扇叶弹性漏风板为矩形，靠近大扇叶转轴边、上下边均与大扇叶本体断开，远离大扇叶转轴边与大扇叶本体连接，当风力过大时，大扇叶弹性漏风板可自行打开一定角度，以减小大扇叶所获得的风力。在小扇叶上还设有小扇叶弹性漏风板，小扇叶弹性漏风板为矩形，靠近小扇叶转轴边、上下边均与小扇叶本体断开，远离小扇叶转轴边与小扇叶本体连接，当风力过大时，小扇叶弹性漏风板可自行打开一定角度，以减小小扇叶所获得的风力。作为改进，大扇叶和小扇叶弧长比为2:1，大扇叶、小扇叶弧长比例在该值时，大扇叶既能在外端以较大面积承受更大的风力作用，也可在大扇叶回程时减少摆动冲击对系统整体稳定性的影响。作为改进，大扇叶、小扇叶本体材料为挤拉型玻璃钢。该材料具有良好的耐久性和耐腐蚀性，耐酸、碱、及大气环境的腐蚀，不须定期维护，材质均匀，柔韧性强，尺寸一致，表面光滑等特点。作为改进，大扇叶弹性漏风板、小扇叶弹性漏风板材料为高强度弹簧钢。该材料既可保证具有足够强度，在低风况条件下不会有较大的漏风量，也保证有足够的弹性，可保证在超越设计极限风速条件下产生变形实现漏风作用，该材料还保证具有较高的疲劳寿命。作为改进，大扇叶弹性漏风板、小扇叶弹性漏风板材料为高强度高韧性PVC复合材料，该材料既可保证材料强度足够，也可保证在超越设计极限风速条件下产生变形实现漏风作用，其造价较低。本技术的有益效果是:( 1)通过设置大扇叶弹性漏风板和小扇叶弹性漏风板，当风力过大时，能够有效减小风力作用，有效保护传动装置、发电机等装置。(2)通过设置大扇叶和小扇叶，能够有效降低回程风阻。在扇叶组尺寸较大的情况下，可以实现更大的扭转力矩，但较大的扇叶组在回转时产生的回转冲击较大，回转时整体扇叶的空气阻力也较大。而将扇叶组设置为大扇叶和小扇叶两部分，将扇叶组的回程冲击分散，也减低了回程时的空气阻力。 (3)通过设置弧形扇叶组，在微风情况下会对扇叶组尾部产生较大推力，使本技术的启动风力减小，易于启动。(4)大扇叶弹性漏风板和小扇叶弹性漏风板在扇叶回程时起到沟通扇叶两侧气流风压的作用，以保证扇叶两侧风压均衡，不使扇叶产生不稳定摆动，对主轴造成径向不平衡力。【附图说明】图1为本技术整体构造示意图图2为本技术俯视图(无风状态)图3为本技术俯视图(有风状态)图4位风轮支架示意图图5为大扇叶示意图图6为小扇叶不意图图7为大扇叶示意图(漏风状态)图8为小扇叶示意图(漏风状态) 图9位扇叶组示意图具体为:大扇叶转轴1，大扇叶轻质圆盘弹簧2，大扇叶3，大扇叶弹性漏风板3.1，大扇叶阻挡杆4，小扇叶转轴5，小扇叶轻质圆盘弹簧6，小扇叶7，小扇叶弹性漏风板7.1，小扇叶阻挡杆8，主转轴9，风轮框架10，扇叶组11。【具体实施方式】根据附图，本技术为一种新型垂直轴风轮，由四组扇叶组11构成，四组扇叶组11围绕主转轴9均匀分布。每组扇叶组11均呈弧形，每组扇叶组11设有大扇叶3和小扇叶7，大扇叶3和小扇叶7均呈弧形，大扇叶3和小扇叶7弧长比为2:1。大扇叶3通过大扇叶转轴1与风轮框架10相连，在大扇叶转轴1的底部还设有大扇叶轻质圆盘弹簧2，在大扇叶轻质圆盘弹簧2的作用下，在无风状态下，大扇叶3可自行关闭，在风轮框架10上还设有大扇叶阻挡杆4，当大扇叶3关闭时，关闭幅度不能超过大扇叶阻挡杆4。小扇叶7通过小扇叶转轴5与风轮框架10相连，在小扇叶转轴5的底部还设有小扇叶轻质圆盘弹簧6，在小扇叶轻质圆盘弹簧6的作用下，在无风状态时，小扇叶7可自行关闭，在风轮框架10上还设有小扇叶阻挡杆8，当小扇叶7关闭时，关闭幅度不能超过小扇叶阻挡杆8。在大扇叶3上还设有大扇叶弹性漏风板3.1，大扇叶弹性漏风板3.1为矩形，靠近大扇叶转轴边、上下边均与大扇叶3本体断开，远离大扇叶转轴边与大扇叶3本体连接。在小扇叶7上还设有小扇叶弹性漏风板7.1，小扇叶弹性漏风板7.1为矩形，靠近小扇叶转轴边、上下边均与小扇叶7本体断开，远离小扇叶转轴边与小扇叶7本体连接，。本技术的工作原理如下:如图3所示，扇叶组11在右侧向来风情况下，逆时针转动途经位置2到位置4的过程中，大扇叶3被大扇叶阻挡杆4阻拦，小扇叶7被小扇叶阻挡杆8阻拦，均不能自由转动，大扇叶3和小扇叶7正表面正对风向，产生较大的逆时针阻力，本技术产生逆时针旋转。在接近位置4的过程中，大扇叶3和小扇叶7正面风阻逐渐减小，在大扇叶轻质圆盘弹簧2和小扇叶轻质圆盘弹簧6弹力作用下，大扇叶3和小扇叶7脱离大扇叶阻挡杆4和小扇叶阻挡杆8。在大扇叶3、小扇叶7在途经位置4到位置2的整个行程中，大扇叶3、小扇叶7将按照最小风阻状态运行，直至到达位置2。此时，大扇叶3、小扇叶7会分别遇到大扇叶阻挡杆4和小扇叶阻挡杆8，不能继续转动。在风力的作用下，上述过程会循环进行。其中，从位置2到位置4为本技术的正行程，从位置4到位置2为本技术的回程。在正行程过程中，如果遇到风力较大的情况，大扇叶弹性漏风板3.1和小扇叶弹性漏风板7.1会在风力作用下自行打开一定角度，有部分空气会通过大扇叶漏风板和小扇叶漏风板打开的缝隙漏走，通过该措施通过降低大扇叶3和小扇叶7的表面风阻，减小本技术所获得的风能，对本技术及传动机构、发电机等部件起到保护作用。【主权项】1.一种新型垂直轴风轮，由四组扇叶组(11)构成，四组扇叶组(11)围绕主转轴(9)均匀分布，其特征在于:每组扇叶组(11)均呈弧形，每组扇叶组设有大扇叶(3 )和小扇叶(7 )，大扇叶(3)和小扇叶(7)均呈弧形，大扇叶(3)和小扇叶(7)弧长本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型垂直轴风轮，由四组扇叶组（11）构成，四组扇叶组（11）围绕主转轴（9）均匀分布，其特征在于：每组扇叶组（11）均呈弧形，每组扇叶组设有大扇叶（3）和小扇叶（7），大扇叶（3）和小扇叶（7）均呈弧形，大扇叶（3）和小扇叶（7）弧长比为1.5:1~2.5:1；大扇叶（3）通过大扇叶转轴（1）与风轮框架（10）相连，在大扇叶转轴（5）的底部还设有大扇叶轻质圆盘弹簧（2），在风轮框架（10）上还设有大扇叶阻挡杆（4）；小扇叶（7）通过小扇叶转轴（5）与风轮框架（10）相连，在小扇叶转轴（5）的底部还设有小扇叶轻质圆盘弹簧（6），在风轮框架（10）上还设有小扇叶阻挡杆（8）；在大扇叶（3）上还设有大扇叶弹性漏风板（3.1），大扇叶弹性漏风板（3.1）为矩形，靠近大扇叶转轴边、上下边均与大扇叶（3）本体断开，远离大扇叶转轴边与大扇叶（3）本体连接；在小扇叶（7）上还设有小扇叶弹性漏风板（7.1），小扇叶弹性漏风板（7.1）为矩形，靠近小扇叶转轴边、上下边均与小扇叶（7）本体断开，远离小扇叶转轴边与小扇叶（7）本体连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田兆南，李东民，宋克伟，陈厚瑞，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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