阅读说明：本技术 一种新型涡轮风力发电系统 (Novel turbine wind power generation system ) 是由 杨小营 赵德贵 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种新型涡轮风力发电系统,包括支撑框架,所述支撑框架内部设置有至少一个涡轮风叶、方形的第一安装腔和第二安装腔,所述第一安装腔的顶部和底部分别设置有三角形的第一辅助梁和第二辅助梁,所述涡轮风叶包括主转轴和六扇扇叶,每扇所述扇叶之间间隔六十度设置在所述主转轴上,所述主转轴的顶部穿过所述第一辅助梁转动设置,所述主转轴的底部穿过所述第二辅助梁连接于发电机的驱动轴,所述发电机设置在所述第二安装腔内,每扇所述扇叶上均匀设置有多个风孔,每个所述风孔内均通过竖向的阻尼转轴设置有活动叶片。本发明结构简单,能够有效提高风力的转化率的同时,提高扇叶的抗干扰能力,提高发电系统的适用度。(The invention provides a novel turbine wind power generation system which comprises a supporting frame, wherein at least one turbine blade, a square first mounting cavity and a square second mounting cavity are arranged in the supporting frame, a triangular first auxiliary beam and a triangular second auxiliary beam are respectively arranged at the top and the bottom of the first mounting cavity, the turbine blade comprises a main rotating shaft and six blades, the blades are arranged on the main rotating shaft at intervals of sixty degrees, the top of the main rotating shaft penetrates through the first auxiliary beam to be rotatably arranged, the bottom of the main rotating shaft penetrates through the second auxiliary beam to be connected to a driving shaft of a generator, the generator is arranged in the second mounting cavity, a plurality of air holes are uniformly formed in each blade, and movable blades are arranged in each air hole through a vertical damping rotating shaft. The wind power generation system is simple in structure, the anti-interference capability of the fan blades is improved while the conversion rate of wind power is effectively improved, and the applicability of the power generation system is improved.)

一种新型涡轮风力发电系统

技术领域

本发明涉及风力发电设备的相关领域，具体而言，涉及一种新型涡轮风力发电系统。

背景技术

随着科技与经济的飞速发展，能源的利用越来越多，能源危机日趋严重，其中以煤炭、石油或铀作为燃料，面临严重的环境污染，水力发电为了建水库，有时需要占用农田、搬迁民居，投入较大，因此，可再生、无污染能源利用逐渐崛起，例如风能，将风能转化为机械能的风力机的风轮常由叶片和轮毂组成，分为水平轴风轮和垂直轴风轮，但是现有垂直轴风轮的轮毂上设置的叶片大多不能调节，均固定设置在轮毂的侧面上，在风力利用时，不同角度的叶片容易受力不均，造成阻力，影响风轮的转速，且现有的风力发电设备造价成本较高，不适用于组装使用，对环境要求高，适用度较低。

发明内容

本发明提出了一种新的新型涡轮风力发电系统，要解决的技术问题是现有风力发电设备造价成本较高，不适用于组装使用，且扇叶抗干扰能力较弱，适用度较低的问题。

有鉴于此，本发明提出了一种新的新型涡轮风力发电系统，包括支撑框架，所述支撑框架内部设置有第一安装腔、第二安装腔和至少一个涡轮风叶，所述第一安装腔的顶部和底部分别设置有三角形的第一辅助梁和第二辅助梁，所述涡轮风叶包括主转轴和六扇扇叶，每扇所述扇叶之间间隔六十度设置在所述主转轴上，所述主转轴的顶部穿过所述第一辅助梁转动设置，所述主转轴的底部穿过所述第二辅助梁连接于发电机的驱动轴，所述发电机设置在所述第二安装腔内，每扇所述扇叶上均匀设置有多个风孔，每个所述风孔内均通过竖向的阻尼转轴设置有活动叶片。

在该技术方案中，支撑框架包括第一安装腔和第二安装腔，第一安装腔的顶部和底部分别设置有第一辅助梁和第二辅助梁，该第一辅助梁和第二辅助梁分别包括两个交叉设置的三角槽钢梁，能够有效提高支撑框架的稳定性；涡轮风叶包括主转轴和六扇扇叶，其中六扇扇叶之间分别间隔60度，均匀设置在主转轴上，即六扇扇叶交替进行，形成360度的旋转，能够有效保证涡轮风叶受力均匀；主转轴的顶部通过轴承穿设在第一辅助梁上，即穿设在两个交叉设置的三角槽钢梁的交叉点处，主转轴的底部通过轴承穿过第二辅助梁，与发电机的驱动轴连接，即发电机与主转轴同轴设置，使得主转轴的转动能够带动发电机的转动，通过简单的结构实现发电的目的，造价成本较低；且支撑框架内部设置有多于一个涡轮风叶时，仅需要相应的添加一组第一安装腔和第二安装腔，即可实现涡轮风力发电系统的组装；每扇扇叶上分隔设置的风孔内单独通过阻尼转轴设置有活动叶片，阻尼转轴能够保持活动叶片受力可双向九十度转动，使得迎风面的扇叶在风力的推动下，能够顺风转动，从而带动主转轴转动，即带动发电机动作，达到发电的目的，背风面的扇叶在逆向风力的推动下，扇叶上的活动叶片转动至与风力一致的方向，减小背风面扇叶受到的风力，有效提高了涡轮风叶的转速，增强了扇叶的抗干扰能力，能够充分的利用风力产生动能，来转化为电能，适用度较高。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述涡轮风叶的顶部和底部均设置有涡轮盘。

在该技术方案中，涡轮风叶顶部和底部设置的涡轮盘能够有效提高涡轮风叶的紧固性，形成涡风作用，也可以有效维持涡轮风叶的平衡，以达到匀速转动，另一方面也可以为设置在涡轮风叶底部的发电机遮风挡雨，维护发电机的正常使用。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述支撑框架的侧面对角均设置有紧固筋，所述紧固筋采用18mm的规格制作。

在该技术方案中，支撑框架的侧面对角设置的紧固筋能够有效巩固支撑框架整体的牢固性。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述支撑框架的左侧面、前侧面、右侧面和后侧面均设置有安装框，每个所述安装框上均设置有同向开合的推拉门，所述推拉门的底部均设置有固定锁扣。

在该技术方案中，支撑框架的安装框内设置的推拉门闭合后，能够在风力较大的情况下，有效保护发电系统不受侵害；推拉门打开后，超出支撑框架的推拉门可以在支撑框架的周边形成涡旋，提供一定的动力至扇叶，提高发电效率。

在上述任一项技术方案中，优选地，每扇所述扇叶的顶部和底部均设置有紧箍圈，所述紧箍圈与所述主转轴相适配。

在该技术方案中，每个紧箍圈一侧延伸设置的固定臂通过螺钉固定在每扇扇叶上，每个紧箍圈的箍紧部件包裹在主转轴上，且两两之间通过螺栓固定，能够有效保持每个扇叶与主转轴同步转动，便于有效将扇叶受到的动力通过主转轴快速传递至发动机。

在上述任一项技术方案中，优选地，每扇所述扇叶靠近所述主转轴一端竖向设置的一列风孔内，按照十公分、二十公分、三十公分、四十公分的间隔排列设置有多个调节风孔，每个所述调节风孔内分别通过所述阻尼转轴设置有相对应长度的所述活动叶片。

在该技术方案中，每扇扇叶上靠近主转轴的那一列风孔按照十公分、二十公分、三十公分、四十公分的间隔排列设置有多个调节风孔，能够有效克服张角受限的问题，提高工作效率。

在上述任一项技术方案中，优选地，每个所述活动叶片的两侧分别设置有磁条，每个所述风孔的两侧设置有与所述磁条相对应的同极磁条。

在该技术方案中，活动叶片上设置的磁条与风孔上设置的同极磁条相对应设置，使得在活动叶片快速在风孔内闭合时，利用磁条与同极磁条的排斥作用，有效减缓活动枫叶对支撑框架的冲击力，同时降低了噪音，减少了噪音和冲击对支撑框架的损坏程度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：结构简单，在第一安装腔内设置的涡轮风叶直接连接于设置在第二安装腔内的发电机，有效减少了动能的传送途径，且可多个组装使用，造价成本较低；其中，涡轮风叶分为六扇均匀分布的扇叶，每扇扇叶上均通过阻尼转轴设置有活动叶片，使得任一扇叶转动至迎风面时，保持活动叶片与扇叶水平，充分承接风力，任一扇叶转动至背风面时，保持活动叶片倾斜于扇叶，以减少背风面风力产生的阻力，能够有效提高风力的转化率的同时，提高扇叶的抗干扰能力，提高发电系统的适用度。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的新型涡轮风力发电系统的结构示意图；

图2示出了基于图1的涡轮风叶的结构示意图；

图3示出了基于图1的支撑框架的结构示意图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的新型涡轮风力发电系统的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：支撑框架101、涡轮风叶102、第一安装腔103、第二安装腔104、涡轮盘105、第一辅助梁106、第二辅助梁107、主转轴108、扇叶109、发电机110、风孔111、活动叶片112、推拉门113、调节风孔114。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

以下结合图1至图4对本发明进行进一步的说明。

如图1至图4所示，一种新型涡轮风力发电系统，包括支撑框架101，所述支撑框架101内部设置有第一安装腔103、第二安装腔104和至少一个涡轮风叶102，所述涡轮风叶102的顶部和底部均设置有涡轮盘105，所述第一安装腔103的顶部和底部分别设置有三角形的第一辅助梁106和第二辅助梁107，所述涡轮风叶102包括主转轴108和六扇扇叶109，每扇所述扇叶109之间间隔六十度设置在所述主转轴108上，每扇所述扇叶109的顶部和底部均设置有紧箍圈(图中未示出)，所述紧箍圈与所述主转轴108相适配，所述主转轴108的顶部穿过所述第一辅助梁106转动设置，所述主转轴108的底部穿过所述第二辅助梁107连接于发电机110的驱动轴，所述发电机110设置在所述第二安装腔104内；每扇所述扇叶109上均匀设置有多个风孔111，每个所述风孔111内均通过竖向的阻尼转轴(图中未示出)设置有活动叶片112；所述述支撑框架101的侧面对角均设置有紧固筋(图中未示出)，所述紧固筋采用18mm的规格制作；所述支撑框架101的左侧面、前侧面、右侧面和后侧面均设置有安装框(图中未示出)，每个所述安装框上均设置有同向开合的推拉门113，所述推拉门113的底部均设置有固定锁扣(图中未示出)；每扇所述扇叶109靠近所述主转轴108一端竖向设置的一列风孔111内，按照十公分、二十公分、三十公分、四十公分的间隔排列设置有多个调节风孔114，每个所述调节风孔114内分别通过所述阻尼转轴设置有相对应长度的所述活动叶片112，每个所述活动叶片112的两侧分别设置有磁条(图中未示出)，每个所述风孔111的两侧设置有与所述磁条相对应的同极磁条(图中未示出)。

进一步地，支撑框架101包括第一安装腔103和第二安装腔104，第一安装腔103的顶部和底部分别设置有第一辅助梁106和第二辅助梁107，该第一辅助梁106和第二辅助梁107分别包括两个交叉设置的三角槽钢梁，能够有效提高支撑框架101的稳定性；涡轮风叶102包括主转轴108和六扇扇叶109，其中六扇扇叶109之间分别间隔60度，均匀设置在主转轴108上，即六扇扇叶109交替进行，形成360度的旋转，能够有效保证涡轮风叶102受力均匀；主转轴108的顶部通过轴承穿设在第一辅助梁106上，即穿设在两个交叉设置的三角槽钢梁的交叉点处，主转轴108的底部通过轴承穿过第二辅助梁107，与发电机110的驱动轴连接，即发电机110与主转轴108同轴设置，使得主转轴108的转动能够带动发电机110的转动，通过简单的结构实现发电的目的，造价成本较低；且支撑框架101内部设置有多于一个涡轮风叶102时，仅需要相应的添加一组第一安装腔103和第二安装腔104，即可实现涡轮风力发电系统的组装；每扇扇叶109上分隔设置的风孔111内单独通过阻尼转轴设置有活动叶片112，阻尼转轴能够保持活动叶片112受力可双向九十度转动，使得迎风面的扇叶109在风力的推动下，能够顺风转动，从而带动主转轴108转动，即带动发电机110动作，达到发电的目的，背风面的扇叶109在逆向风力的推动下，扇叶109上的活动叶片112转动至与风力一致的方向，减小背风面扇叶109受到的风力，有效提高了涡轮风叶102的转速，增强了扇叶109的抗干扰能力，能够充分的利用风力产生动能，来转化为电能，适用度较高。

其中，涡轮风叶102顶部和底部设置的涡轮盘105能够有效提高涡轮风叶102的紧固性，形成涡风作用，也可以有效维持涡轮风叶102的平衡，以达到匀速转动，另一方面也可以为设置在涡轮风叶102底部的发电机110遮风挡雨，维护发电机110的正常使用；支撑框架101的侧面对角设置的紧固筋能够有效巩固支撑框架101整体的牢固性，支撑框架101的安装框内设置的推拉门113闭合后，具体如图4所示，能够在风力较大的情况下，有效保护发电系统不受侵害；推拉门113打开后，超出支撑框架101的推拉门113可以在支撑框架101的周边形成涡旋，提供一定的动力至扇叶109，提高发电效率；每个紧箍圈一侧延伸设置的固定臂通过螺钉固定在每扇扇叶109上，每个紧箍圈的箍紧部件包裹在主转轴108上，且两两之间通过螺栓固定，能够有效保持每个扇叶109与主转轴108同步转动，便于有效将扇叶109受到的动力通过主转轴108快速传递至发动机，每扇扇叶109上靠近主转轴108的那一列风孔111按照十公分、二十公分、三十公分、四十公分的间隔排列设置有多个调节风孔114，能够有效克服张角受限的问题，提高工作效率；活动叶片112上设置的磁条与风孔111上设置的同极磁条相对应设置，使得在活动叶片112快速在风孔111内闭合时，利用磁条与同极磁条的排斥作用，有效减缓活动枫叶对支撑框架101的冲击力，同时降低了噪音，减少了噪音和冲击对支撑框架101的损坏程度。

实施例一，本发明设计的新型涡轮风力发电系统不同于现有立式风力发电设备，采用环境空气动力学的原理，利用其中流体力学的运动规律及杠杆力学的作用，通过在扇叶上设置的多个风孔内设置可根据风向开启与合闭的活动叶片，使得涡轮风叶形成增压减阻的规律运动，可以最大限度的利用风力产生动能，进而转化为电力，充分利用；即将支撑框架平稳放置后，此时支撑框架周边设置的推拉门未打开，涡轮风叶未开始转动，安装人员能够进入支撑框架内部，将设置在第二安装腔内的发电机连通外界的储电设备，安装完成后，将支撑框架周边的推拉门统一向外拉出，并通过固定锁扣进行同步固定，完成风力系统工作的准备工作；在任一风向的风力吹向涡轮风叶时，处于迎风面一侧的扇叶上的活动叶片受力保持与扇叶统一水平面，该活动叶片承受风力带动相连的扇叶随风力动作，推动涡轮风叶转动，当涡轮风叶相对于风向旋转至180度的瞬间，同时会有两组迎风面的扇叶处于全闭合状态，与该两组迎风面的扇叶相邻的两组扇叶处于临界状态，受力最小，与该两组迎风面的扇叶相对应的另两组扇叶则处于全开启状态，即背风面一侧的扇叶上的活动叶片受风力涡旋式转动的影响转动，在阻尼转轴的辅助下转动至与扇叶竖直交叉的状态，构成相对于相连的扇叶，活动叶片在迎风时闭合，在逆风时张开；当扇叶受风力推动旋转超过风向180度时，扇叶处于临界开启状态，与之相对应的一扇扇叶处于临界受力状态，处于临界开启状态的扇叶由于风的作用会完全张开，使得逆风的一面不会产生阻力，在上述过程中，每组扇叶远离主转轴一端的风孔内的活动叶片常处于与相连扇叶逆时针方向倾斜45度的状态下，维持整个涡轮风叶处于充分的涡风效果；然后扇叶转动带动主转轴转动，通过传动装置将动力输送至发电机，以此带动发电机进行发电；另外，在上述过程中，若发电系统出现故障，可以通过关闭支撑框架周边的推拉门，阻挡风力侧向吹入第一安装腔内，使涡轮叶片保持静止，进行维修。

实施例二，本发明设计的新型涡轮风力发电系统对地理条件及气候条件要求不高，只要有充足的风或水流的地方，均可装机发电，可小户型装机，也可在小区联机、联组，也可在矿山、学校、山区、沙漠、戈壁、沙漠、海岸线或浅海区，安装人员可以根据现场的风速、风力、风向或水流状况选择装机类型，也可以在特定风口采取大规模联组进行发电，后续发电也可连接集中形电网进行供电；例如将支撑框架的第一安装腔放置在水流集中处，组装完毕后，水流冲击面的扇叶上的活动叶片闭合，受力转动，与该扇叶相对应的扇叶处于张开状态，以此双向受力带动整个涡轮风叶转动，然后带动主转轴转动，通过传动装置将动力输送至发电机，以此带动发电机进行发电；另外，若需大功率装机发电时，可以加大扇叶的尺寸，增加扇叶的受力面积，在相同环境条件及风力相同时，设置有活动叶片的扇叶的扭矩为现有风力发电设备的同尺寸扇叶扭矩的十倍左右。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种新的新型涡轮风力发电系统，能够拆卸安装与维修，运输方便，在第一安装腔内设置的涡轮风叶直接连接于设置在第二安装腔内的发电机，有效减少了动能的传送途径，且可多个组装使用，造价成本较低，装机容量大，维护简单；其中，涡轮风叶分为六扇均匀分布的扇叶，每扇扇叶上均通过阻尼转轴设置有活动叶片，使得任一扇叶转动至迎风面时，保持活动叶片与扇叶水平，充分承接风力，任一扇叶转动至背风面时，保持活动叶片倾斜于扇叶，以减少背风面风力产生的阻力，能够有效提高风力的转化率的同时，提高扇叶的抗干扰能力，提高发电系统的适用度，适用于广泛推广，无污染零排放，便于回收，可充分利用绿色能源。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。