一种垂直轴折叠式风力发电机叶片组

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种垂直轴折叠式风力发电机叶片组。

背景技术

风力发电是一种清洁、可再生的能源，具有广泛的应用前景。传统的风力发电机叶片组通常采用水平轴设计，但是水平轴设计的叶片组在低风速时效率较低，而且在大风时容易出现过速现象，从而降低了发电效率和安全性；比如传统的风力发电机在面对9级以上的大风或强风等极端天气时，叶片就非常容易受到损坏，轻则影响正常发电甚至停机，重则整个叶片组完全破坏并造成严重的经济损失；传统技术中风力发电机的叶片绝大部分自身就会有着较大的迎风面积，必然会产生很大的风阻力，加之缺少高风速下的有效保护，风力发电机叶片就很可能发生破坏。

因此，如何解决现有风力发电机叶片在高风速下减小受风面积的问题，成为本领域技术人员急需改进的难点。

发明内容

为了解决上述至少一个问题，本发明提供了一种垂直轴折叠式风力发电机叶片组。该叶片组采用垂直轴设计，能够提高低风速时的发电效率，并且在大风时能够折叠，有效避免大风对叶片的损坏，以及水平轴风力发电叶片过速现象的发生，提高了安全性。并且结构简单、成本较低，具有广泛的应用前景。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种垂直轴折叠式风力发电机叶片组，包括肋板、叶片、伸缩机构、动力系统、筒柱及连接盘；所述肋板不少于三组，由两片对应的实心板之间预留空腔组成；所述肋板的竖向侧面与所述筒柱的筒壁固定连接；所述叶片为折叠式，不少于三组，并可以折叠在所述肋板的空腔内；所述伸缩机构不少于六组，设置在所述叶片的上端和所述叶片下端；所述动力系统设置在所述筒柱的上端，与所述伸缩机构连通，并由所述伸缩机构驱动所述叶片做伸缩折叠动作；所述筒柱为空心管材，设置在所述肋板的中心位置，在所述筒柱的底部设置有所述连接盘，所述连接盘上设置有固定孔。

优选地，所述肋板高度≥所述叶片高度。

优选地，所述叶片包括叶板、滑杆、轴杆、滑饼；所述滑饼设置在所述滑杆的顶部，所述叶板与所述滑杆和所述轴杆转动连接。

优选地，所述伸缩机构包括伸缩杆、连接件、滑道、伸缩盒；所述伸缩杆与所述连接件螺栓连接，所述伸缩杆设置在伸缩盒的内部并与所述伸缩盒同步伸缩。

优选地，所述滑饼与所述滑道滑动连接。

优选地，所述动力系统包括动力管，所述动力管贯穿所述筒柱的管体与所述叶片的上端和所述叶片下端伸缩机构连通。

优选地，所述筒柱的下端设置有附筒、所述附筒的直径小于所述筒柱的直径。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的一种垂直轴折叠式风力发电机叶片组，包括肋板、叶片、伸缩机构、动力系统、筒柱及连接盘；所述肋板不少于三组，由两片对应的实心板之间预留空腔组成；所述肋板的竖向侧面与所述筒柱的筒壁固定连接；所述叶片为折叠式，不少于三组，并可以折叠在所述肋板的空腔内；所述伸缩机构不少于六组，设置在所述叶片的上端和所述叶片下端；所述动力系统设置在所述筒柱的上端，与所述伸缩机构连通，并由所述伸缩机构驱动所述叶片做伸缩折叠动作；所述筒柱为空心管材，设置在所述肋板的中心位置，在所述筒柱的底部设置有所述连接盘，所述连接盘上设置有固定孔。本发明采用垂直轴设计，能够有效提高低风速时的发电效率，并且在大风时能够自动折叠，避免了水平轴风力发电叶片过速现象的发生，提高了安全性。而且结构简单、成本较低，具有广泛的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明折叠后的整体效果示意图。

图2为本发明上部结构展示示意图。

图3为本发明下部结构展示示意图。

图4为本发明伸展后的整体效果示意图。

图5为本发明伸展后的俯视效果示意图。

附图标记说明：

肋板 1

叶片 2

伸缩机构 3

动力系统 4

筒柱 5

连接盘 6

叶板 21

滑杆 22

轴杆 23

滑饼 24

伸缩杆 31

连接件 32

滑道 33

伸缩盒 34

动力管 41

动力管 41

固定孔 61

具体实施方式

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申请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、本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

如图1所示，一种垂直轴折叠式风力发电机叶片组，包括肋板1、叶片2、伸缩机构3、动力系统4、筒柱5及连接盘6；所述肋板1不少于三组，由两片对应的实心板之间预留空腔组成；所述肋板1的竖向侧面与所述筒柱5的筒壁固定连接；所述叶片2为折叠式，不少于三组，并折叠在所述肋板1的空腔内；所述伸缩机构3不少于六组，设置在所述叶片2的上端和所述叶片2下端；所述动力系统4设置在所述筒柱5的上端，与所述伸缩机构3连通，并由所述伸缩机构3驱动所述叶片2做伸缩折叠动作；所述筒柱5为空心管材，设置在所述肋板1的中心位置，在所述筒柱5的底部设置有所述连接盘6，所述连接盘6上设置有固定孔61。

通过图1～2图4～5可以理解的是，所述肋板1不少于三组，其组数可以是双数也可以是单数；所述肋板1优选地为实心板，每组所述肋板1为两片，所述两片肋板1之间预留空腔；所述肋板1的竖向侧面与所述筒柱5的竖向筒壁固定连接，其连接方式优选为焊接，也可以是螺栓连接；所述叶片2为横向折叠式，且不少于三组，其组数与所述肋板1组数相同，所述叶片2 可以折叠在所述肋板1的所述空腔内；所述伸缩机构3不少于六组，分别对应设置在所述叶片2的上端和所述叶片2下端；所述动力系统4优选为气压或油压动力，所述动力系统4固定设置在所述筒柱5的上端，并与所述伸缩机构3连通，由所述伸缩机构3驱动所述叶片2做伸缩折叠动作；所述筒柱为5上下口直径相同的空心管材，设置在所述肋板1的中心位置，在所述筒柱5的底部设置有所述连接盘6，所述连接盘6优选地为圆形，所述连接盘6设置有固定孔61，所述固定孔61用于固定本发明的垂直轴折叠式风力发电机叶片组。

在本发明一个优选的实施例中，如图1、图4所示，所述肋板1高度≥所述叶片2高度，如此设置的好处是当风力9级以上大风或强风等极端天气时，所述叶片2可以折叠到所述肋板1的内部空腔内，有效避免因大风天气造成的叶片损坏。

在本发明另一个优选的实施例中，由图1～图3可知，所述叶片2包括叶板21、滑杆22、轴杆23、滑饼24；所述滑饼24设置在所述滑杆22的顶部，所述叶板21与所述滑杆22和所述轴杆23转动连接。

可以理解的是，所述叶片2包括四个部分，分别是所述叶板21、所述滑杆22、所述轴杆23及所述滑饼24；所述滑饼24为立体圆饼形状，在所述滑饼24的下部外边缘设置有转珠以方便滑动，所述滑饼24设置在所述滑杆22的顶部，在所述滑饼24的底部中心设置有螺杆与所述滑杆22的顶部管口设置有螺母，所述螺杆与所述螺母紧固连接；所述滑杆22的高度高于所述轴杆23的高度；所述叶板21与所述滑杆22和所述轴杆23转动连接，其连接方式优选地是折页转动方式，也可以是其他的转动方式，关于转动方式本发明不做限定。

在本发明另一个优选的实施例中，所述伸缩机构3包括伸缩杆31、连接件32、滑道33、伸缩盒34；所述伸缩杆31与所述连接件32螺栓连接，所述伸缩杆31设置在伸缩盒34的内部并与所述伸缩盒34同步伸缩。

如图2～4所示，伸缩机构3包括四个部分，分别是所述伸缩杆31、所述连接件32、所述滑道33、所述伸缩盒34；所述伸缩杆31为多节伸缩杆，所述伸缩盒34为多节伸缩盒，所述伸缩杆31设置在伸缩盒34的内部并与所述伸缩盒34同步伸缩；在所述伸缩杆31的端头设置有所述连接件32，所述连接件32与所述叶片2最外侧的滑饼24采用螺栓固定连接。

在本发明另一个优选的实施例中，所述滑饼24与所述滑道33滑动连接；

如图2所示，所述滑道33固定设置在所述筒柱5的上端并延伸向外，并具有一定的承载能力；所述滑道33为两个角钢相对组成的内凹槽滑道，所述凹槽滑道中间有一道空隙，所述滑饼24以及所述滑杆22沿所述滑道33的空隙滑动从而将所述叶板21收缩或展开。

在本发明另一个优选的实施例中，所述动力系统4包括动力管41，所述动力管41贯穿所述筒柱5的管体与所述叶片2的上端和所述叶片2下端伸缩机构3连通；如图2、图3可知，所述动力系统4包括了多根动力管41，所述动力管41与所述伸缩机构3相通；所述动力管41贯穿所述筒柱5的管体与所述叶片2的上端和所述叶片2下端伸缩机构3连通，如此设置，只用一套所述动力系统4即可以带动整个叶片组的叶片实现伸缩驱动，所述动力系统4及伸缩机构3的执行命令来自叶片组外部的信号控制系统。

在本发明另一个优选的实施例中，所述筒柱5的下端设置有所述附筒51，所述附筒51的直径小于所述筒柱5的直径；由图3可知，所述筒柱5的下端固定设置有所述附筒51，所述筒柱5与所述附筒51优选地为焊接连接，所述附筒51的直径小于所述筒柱5的直径，所述附筒51的中心轴与所述筒柱5的中心轴共轴，如此设置，给伸缩系统预留了设置空间。

本发明中，术语“上端”“上面”应理解为包括上部或顶端，“下端”“下面”应理解为包括下部或底端，且术语“上端”和“下端”均仅表示相对于附图相对设置。

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。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。