[发明专利]三叶片立轴风力机

说明书

技术领域：

本发明属于风能发电设备技术领域，具体涉及一种三叶片立轴风力机。

背景技术：

风力机是把风能转变为机械能的动力装置，用于驱动发电机发电或其它机械装置工作。常见的风力机有水平轴风力机和立轴风力机（也称垂直轴风力机）两大类。立轴风力机和水平轴风力机相比，立轴风力机的叶片重力方向平行于回转轴线，仅产生很小的摩擦阻力矩，因而立轴风力机启动风速较小；立轴风力机的叶片可采用两端支承，叶片的受力更加均匀，其结构设计简单，使用寿命长；立轴风力机更容易实现直接驱动发电机，并允许发电机安装在塔架的底部，方便安装、控制和维护。因此，立轴风力机具有广阔的应用前景。

公知的垂直轴竖翼多叶片风力机（见中国专利CN200720084129.0）通过随风调节竖翼上的叶片转角控制竖翼的气流通断来吸收任何方向的风力，降低了启动风速，但其控制气流通断会产生工作噪音，风速较大时，工作噪音会更大。公知的升力、阻力联合型垂直轴风力机（见中国专利：CN200410067575.1）利用导流板和导流装置改变气流的分布使叶片能利用气流的升力和阻力做功，达到了降低风力机启动风速和提高工作效率的目的。然而，其导流装置结构庞大，成本高，且需要随风向变化，存在运动惯量大，控制功率大的问题。公知的双叶片立轴风力机（见中国专利：CN101270720A）使用两个不对称转动的叶片来吸收风能，降低了风力机启动风速和工作噪音，并利用风向传感器的信号控制叶片方位来提高风能利用率。然而其叶片数量较少，输出力矩波动大，风能利用率较低且叶片方位控制系统也较为复杂。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有立轴风力机的不足，提供一种三叶片立轴风力机。本发明采用风向舵来控制叶片方位，通过增加叶片数量使输出力矩波动减小而使风能利用率有所提高。

本发明所提供的三叶片立轴风力机包括风向舵1、上转臂2、立柱3、下转臂5、减速箱6、箱体9 、A传动箱27、B传动箱8、回转支承10、C传动箱17、增速箱13、立轴22、叶片A 26、叶片B 28、叶片C 29；所述风向舵1位于所述上转臂2的上方并通过所述立轴22与所述减速箱6的小齿轮轴固定联接；所述立柱3铅垂设置，所述立柱3的上端与上转臂2固定联接，所述立柱3的下端与所述下转臂5固定联接形成回转支架，所述立轴22穿过所述立柱3的空心部分并与所述立柱3的轴线重合；所述减速箱6位于所述下转臂5与所述箱体9之间；所述减速箱6的回转箱体30的上部与所述下转臂5固定联接，所述回转箱体30的下部与所述箱体9固联，所述回转箱体30的轴线与所述立轴22的轴线重合；所述A传动箱27、B传动箱8以及C传动箱17的结构相同，所述A传动箱27、B传动箱8以及C传动箱17均布在所述箱体9的周围，所述A传动箱27、B传动箱8以及C传动箱17的弧形管与所述下转臂5固定联接，所述A传动箱27、B传动箱8以及C传动箱17的轴承座与所述箱体9固定联接；所述叶片A 26、叶片B 28以及叶片C 29位于所述上转臂2与所述下转臂5之间，所述叶片A 26、叶片B 28以及叶片C 29均布在所述立柱3的周围，所述叶片A 26、叶片B 28以及叶片C 29的自转轴平行于所述立柱3的轴线，所述叶片A 26、叶片B 28以及叶片C 29的自转轴上端通过轴承支承于上转臂2，所述叶片A 26、叶片B 28以及叶片C 29的自转轴下端通过轴承支承于下转臂5，所述叶片A 26、叶片B 28以及叶片C 29的自转轴分别与所述A传动箱27、B传动箱8以及C传动箱17的柔性轴固连，所述叶片A 26、叶片B 28以及叶片C 29的叶片之间的相位差始终保持60°；所述箱体9与所述回转支承10的内圈固定联接，同时所述箱体9与所述增速箱13的输入轴固定联接，所述箱体9内的减速箱6的上锥齿轮38 同时与所述A传动箱27、B传动箱8以及C传动箱17的下锥齿轮52啮合，所述上锥齿轮38与所述下锥齿轮52 的齿数比为1.5。

所述减速箱6包括回转箱体30、小齿轮轴31、小齿轮35、内齿轮42以及上锥齿轮38，所述小齿轮轴31、内齿轮42以及上锥齿轮38的轴线重合；所述小齿轮35与所述内齿轮42内啮合，所述小齿轮35同时与所述小齿轮轴31外啮合；所述内齿轮42与所述上锥齿轮38固定联接，所述内齿轮42由轴承支承于回转箱体30；所述减速箱6的速比为3。