一种错位补角的风力发电机叶片组的制作方法

1.本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风机叶片。


背景技术：

2.随着国家对新能源风力发电的政策支持，风力发电机安装的越来越多，尤其是垂直轴风力发电机近年来安装数量不断攀升；在随着安装数量增多的同时，垂直轴风力发电机普遍存在的缺陷被凸显出来；现有技术中的垂直轴风力发电机叶片在围绕中心立轴做旋转运动过程中，前面的风机叶片在运转过程中会对后面相邻的风机叶片造成一定的气流阻挡，随着叶片的转动受阻挡的气流量会渐渐的变多，导致后面的叶片会因阻挡气流而过早的终止受风，造成了风能利用率低的缺陷。
3.因此，如何解决现有风力发电机相邻两个风机叶片之间造成的气流阻挡问题，成为本领域技术人员急需改进的难点。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中风力发电机叶片在运转过程中，前后相邻两个风机叶片之间造成的气流阻挡问题，本发明提供一种错位补角的风力发电机叶片组，将斜切弧角风力发电机叶片分别设置在前后相邻的两个支撑杆上，呈上下层两部分依次排列安装，通过错位补角的方式解决前面风机叶片与后面风机叶片之间阻挡气流的缺陷。
5.为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种错位补角的风力发电机叶片组，包括风机叶片、叶片叠合区、支撑杆、叶片安装轴及风机杆；所述风机叶片为斜切弧角矩形框，包括上叶片和下叶片；所述上叶片与所述下叶片分别与前后相邻的两根所述支撑杆连接；所述上叶片与所述下叶片为上下层补角式依次安装；所述叶片叠合区位于前后相邻两片所述上叶片与所述下叶片之间形成的错位叠合区域；所述叶片安装轴设置在所述风机杆的上部；所述支撑杆分别设置在所述叶片叠合部和所述叶片安装轴之间，所有的所述支撑杆角度一致；所述风机杆与所述叶片安装轴之间设置有转动连接装置。
6.优选地，所述上叶片包括第一上叶片和第二上叶片；所述下叶片包括第一下叶片和第二下叶片。
7.优选地，所述风机叶片为立体叶片。
8.优选地，所述风机叶片与所述支撑杆上部采用螺栓连接。
9.优选地，所述叶片安装轴设置有螺纹管孔，所述支撑杆下部设置有螺纹，所述支撑杆3顺螺纹旋转与所述叶片安装轴4连接。
10.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的一种错位补角的风力发电机叶片组，将斜切弧角的矩形框风力发电机叶片分为上叶片和下叶片，分别设置在前后相邻的两个支撑杆上，呈上下层补角式依次安装；当气流直吹上叶片时后面是下叶片，当气流直吹下叶片时后面是上叶片，上叶片与下叶片不在同一个位置层面上没有气流阻挡，有效解决了现有技术中风力发电机叶片在运转过程中，前后相邻两个风机叶片之间造成的气流阻挡缺陷，从而提高了风机叶片的风能利用率。
附图说明
11.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
12.图1为本发明风机叶片在叠合状态下的透视结构示意图。
13.图2为本发明风机叶片在错位补角状态下的示意图。
14.图3为本发明示意图。
15.图4为本发明俯视示意图。
16.图中1-风机叶片, 11-上叶片, 111-第一上叶片, 112-第二上叶片, 12-下叶片, 121-第一下叶片, 122-第二下叶片, 2-叶片叠合区, 3-支撑杆，4-叶片安装轴, 5-风机杆, 6-螺栓, 7-转动连接装置。
具体实施方式
17.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的如有相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置或方法的例子。
18.如图1所示，一种错位补角的风力发电机叶片组，包括风机叶片1、叶片叠合区2、支撑杆3、叶片安装轴4及风机杆5；见图1、2所示，所述风机叶片1为斜切弧角矩形框，包括上叶片11和下叶片12；所述上叶片11与所述下叶片12分别与前后相邻的两根所述支撑杆3连接；所述上叶片11与所述下叶片12为上下层补角式依次安装；所述叶片叠合区2位于前后相邻两片所述上叶片11与所述下叶片12之间形成的错位叠合区域；所述叶片安装轴4设置在所述风机杆5的上部；所述支撑杆3分别设置在所述叶片叠合部2和所述叶片安装轴4之间，所有的所述支撑杆3角度一致；所述风机杆5与所述叶片安装轴4之间设置有转动连接装置7。
19.可以理解的是，所述风机叶片1为完整的矩形框风机叶片，在所述完整的矩形框风机叶片的中部斜切弧角，分成上叶片11和下叶片12两片独立的风机叶片，分别与前后相邻的两根支撑杆3连接；上叶片11与下叶片12按上下层、错位补角的方式，依照上叶片11、下叶片12，然后上叶片11、下叶片12的顺序排列安装；所述斜切弧角可以过渡及减小前后叶片之间的湍流风力，斜切弧角的具体角度本发明不做限定。
20.所述叶片叠合区2，设置在上叶片11与下叶片12的斜切弧角一侧，所述叶片叠合区2为实心结构，也可以是框架一体的加密结构。
21.所述支撑杆3优选地为厚壁空心圆钢，也可以为实心圆钢，还可以在现有支撑杆3的基础上再增加斜撑支杆使其更加牢固；所有风机叶片1的支撑杆3安装角度一致有利于风力发电机在运转过程中减少杆径受风面积以减少风阻。
22.所述风机杆5为圆钢筒体，其直径与叶片安装轴4相同，优选地所述转动连接装置7上部为转动体、下部为固定体，其上部转动体与所述叶片安装轴4转动连接，下部固定体与所述风机杆5固定连接，在所述转动连接装置7的中心位置，设置有动力传动轴将风能动力通过风机杆5的筒体向下传递至风力发电机；在另一个实施例中还可以将风力发电机设置在所述转动连接装置7的部位。
23.在本发明一个优选的实施例中，如图2、3、4所示，所述上叶片11包括第一上叶片111和第二上叶片112；所述下叶片12包括第一下叶片121和第二下叶片122；所述上叶片包括第一上叶片111与第二上叶片112围绕叶片安装轴4对称安装在风机叶片组的上层；所述下叶片包括第一下叶片121与第二下叶片122围绕叶片安装轴4对称安装在风机叶片组的下层。
24.在本发明另一个优选的实施例中，所述风机叶片1为立体叶片，除叶片叠合区2填充为实心结构或加密结构以外，其它叶片的区域为轻质立体结构，例如：铝质型材；所述风机叶片1的外表面为光滑表面，风机叶片1的受风面可以有一定的弧度。
25.在本发明另一个优选的实施例中，如图4所知，所述风机叶片1与所述支撑杆3的上部采用螺栓6连接，其螺栓6配有防松垫片，可以使用加长杆螺栓6直接将支撑杆3与风机叶片1连接，也可以采用抱箍扣住支撑杆3后用螺栓6紧固，其固定点不少于两个，还可以配以焊接的方式进行加固。
26.在本发明另一个优选的实施例中，如图4所知，所述叶片安装轴4按照所述支撑杆3的位置对应设置螺纹管孔，支撑杆3下部端头设置有安装螺纹，支撑杆3顺螺纹旋转与叶片安装轴4连接，还可以在连接处增加法兰螺母进一步的加强紧固。
27.本发明中，术语“上端”“上部”应理解为包括上面或顶端，“下端”“下部”应理解为包括下面或底端，且术语“上端”和“下端”均仅表示相对于附图相对设置。
28.以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

技术特征：
1.一种错位补角的风力发电机叶片组，包括风机叶片、叶片叠合区、支撑杆、叶片安装轴及风机杆，其特征在于，所述风机叶片为斜切弧角矩形框，包括上叶片和下叶片；所述上叶片与所述下叶片分别与前后相邻的两根所述支撑杆连接；所述上叶片与所述下叶片为上下层补角式依次安装；所述叶片叠合区位于前后相邻两片所述上叶片与所述下叶片之间形成的错位叠合区域；所述叶片安装轴设置在所述风机杆的上部；所述支撑杆分别设置在所述叶片叠合部和所述叶片安装轴之间，所有所述支撑杆角度一致；所述风机杆与所述叶片安装轴之间设置有转动连接装置。2.根据权利要求1所述的一种错位补角的风力发电机叶片组，其特征在于，所述上叶片包括第一上叶片和第二上叶片；所述下叶片包括第一下叶片和第二下叶片。3.根据权利要求1所述的一种错位补角的风力发电机叶片组，其特征在于，所述风机叶片为立体叶片。4.根据权利要求1所述的一种错位补角的风力发电机叶片组，其特征在于，所述风机叶片与所述支撑杆上部采用螺栓连接。5.根据权利要求1所述的一种错位补角的风力发电机叶片组，其特征在于，所述叶片安装轴设置有螺纹管孔，所述支撑杆下部设置有螺纹，所述支撑杆顺螺纹旋转与所述叶片安装轴连接。

技术总结
本发明的一种错位补角的风力发电机叶片组，包括风机叶片、叶片叠合区、支撑杆、叶片安装轴及风机杆；所述风机叶片为斜切弧角矩形框，包括上叶片和下叶片；所述上叶片与所述下叶片分别与前后相邻的两根所述支撑杆连接；所述上叶片与所述下叶片为上下层补角式依次安装；所述叶片叠合区位于前后相邻两片所述上叶片与所述下叶片之间形成的错位叠合区域；所述支撑杆分别设置在所述叶片叠合部和所述叶片安装轴之间，所有所述支撑杆角度一致。本发明采用的风机叶片当气流直吹上叶片时后面是下叶片，当气流直吹下叶片时后面是上叶片，上叶片与下叶片不在同一个位置层面上没有气流阻挡，有效提高了风机叶片的风能利用率。有效提高了风机叶片的风能利用率。有效提高了风机叶片的风能利用率。


技术研发人员：李钊明 黄菊萍
受保护的技术使用者：上海久能能源科技发展有限公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/7/5