轴向流力棱形截面叶片与N字拐角折弯板叶片流轮 |
|||||||
| 申请号 | CN201710345695.0 | 申请日 | 2017-05-04 | 公开(公告)号 | CN106996357A | 公开(公告)日 | 2017-08-01 |
| 申请人 | 毛永波; | 发明人 | 毛永波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种轴向流 力 N字拐 角 折弯板 叶片 流轮和另一种轴向流力棱形截面叶片流轮，其包括： 轮毂 、N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片；流轮叶片用锐角或板 块 代替圆桶弧形曲面刮流提高刮流量，在大径刮 风 面中增加风叶数量扩展刮风面积提高刮流量增强动力，用比较长的轴向幅度连根连接轮毂结合拐角叶片提高 支撑 力、设置圆形或多边形的径面支撑、设置拐角加强肋，完善流轮抗击力；在流轮叶片表面贴符光能板，综合利用 风能 和光能互补同用；流轮叶片采用 碳 纤维 或 石墨 烯 碳纤维 凝结 树脂 ，或者流轮直接采用 石墨烯 碳纤维结合石墨烯光能发电体，实现轻量化风叶。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮，其包括：轮毂(0)、N字拐角折弯板叶片(5)； |
||||||
| 说明书全文 | 轴向流力棱形截面叶片与N字拐角折弯板叶片流轮【技术领域】 [0002] 自然能有着巨大的利用价值，但是它们各有所长，各显利弊，光能发电日出而作，日落而息，间歇性生产，存在诸多不便；风能要么疯狂大作要么风平浪静；水能动力强劲又是一种可储存物资，它广泛被储存人为控制利用，动力较为稳定，但是目前的水力电站投资大，建设周期长，涉及社会问题多，下游资源浪费多。 [0003] 风平浪静沙漠中的风车难产，却束缚在炎热的阳光下仰天暴晒。 [0004] 现有的光能发电站必需以大面积安装光能发电板，并且必须固定安装在地表面或楼顶上，其不可忽视的抗风支架设计，让光能发电站多出一份开支和日常维护费用，一旦被台风刮倒将面临重建，然而固定在地面的光能发电板更容易被暴风破坏。 [0005] 现有的大径三叶轴向风轮的风叶都是用圆形根固定连接在轮毂上，为了稳定支撑大径风叶其圆形根端同样也设计得尽可能大，以至于现有的风轮刮风径面大风叶数量少，它的圆形根端和弧面叶片刮流都会流失刮流量并产生刮流对抗力造成动力不足，并且超长的风叶在强风气流下容易折断，维护成本高，维修周期长，纵观所述受风面积、动力、抗击强度、重量之间相互矛盾互相制约，难以在众多问题中找到平衡定位。【发明内容】 [0006] 本发明的目的是综合利用自然能，风能和光能互补同用，用锐角或板块代替圆桶弧形曲面刮流提高刮流量，在大径刮风面中增加风叶数量扩展刮风面积提高刮流量增强动力，用比较长的轴向幅度连根连接轮毂结合拐角叶片提高支撑力、设置圆形或多边形的径面支撑、设置拐角加强肋，完善流轮抗击力。 [0007] 本发明采用下述技术方案： [0008] 一种轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮，其包括：轮毂、N字拐角折弯板叶片；所述的N字拐角折弯板叶片是它的横截面呈N字拐角折弯，并且拐角∠a等于或大于90度；所述的N字拐角折弯板叶片环绕轮毂轴向环形阵列固定在轮毂外圆周面上。 [0009] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮的设计方案中，所述的N字拐角折弯板叶片在拐角∠a线性阵列加强肋(55)。 [0010] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮的设计方案中，所述N字拐角折弯板叶片横截面的N字拐角∠a倒圆或倒角演变成S形横截面叶片。 [0011] 另一种轴向流力棱形截面叶片流轮，其包括：轮毂、棱形截面叶片；所述的棱形截面叶片是它的横截面四点连线呈棱形；所述的连线是直线或弧线；所述的棱形截面叶片环绕轮毂轴向环形阵列固定在轮毂外圆周面上。 [0012] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮或轴向流力棱形截面叶片流轮的设计方案中，所述环形阵列固定在轮毂外圆周面上的多个N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片用钢丝索或直线撑杆、弧线撑杆两两相邻支撑或拉紧N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片固定在轮毂上；所述的钢丝索或直线撑杆、弧线撑杆用两端固定连接在相邻两个N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片的腰间或脚根、顶端，使流轮轴向径面呈圆形、多边形、星形，径向拓展轮毂径面支撑力。 [0013] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮或轴向流力棱形截面叶片流轮的设计方案中，所述的弧线撑杆用钢丝索沿流轮径向拉紧轮毂共轴同心；或者所述的弧线撑杆用钢丝索沿流轮径向斜拉并轴向对称拉紧轮毂共轴同心，径向与轴向同步拓展轮毂支撑力。 [0014] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮或轴向流力棱形截面叶片流轮的设计方案中，所述的N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片连接轮毂根端的轴向叶片宽度大于其末端的轴向叶片宽度，轴向增强支撑力。 [0015] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮或轴向流力棱形截面叶片流轮的设计方案中，所述的N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片外表面固定贴符光能发电板；或者所述的N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片直接是光能发电体。 [0016] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮或轴向流力棱形截面叶片流轮的设计方案中，所述的N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片在一端固定连接平面或弧形锁件；所述的N字拐角折弯板叶片或棱形截面叶片用平面或弧形锁件固定在轮毂外圆周面上。 [0017] 在对上述的轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮或轴向流力棱形截面叶片流轮的设计方案中，所述的叶片流轮轴向平行于水平面一个或多个共轴同架连接机架旋转在流体中；所述的机架固定连接舵板跟踪流向转摆在支架上；或者在支架与机架之间以及在机架与叶片流轮之间分别设置机动转摆装置跟踪风向和太阳射向；所述的机动转摆装置连接电脑中心处理器、控制器、风向标、追光仪。 [0018] 本发明的工作原理是：流轮叶片用锐角或板块代替圆桶弧形曲面刮流提高刮流量，在大径刮风面中增加风叶数量扩展刮风面积提高刮流量增强动力，用比较长的轴向幅度连根连接轮毂结合拐角叶片提高支撑力、设置圆形或多边形的径面支撑、设置拐角加强肋，完善流轮抗击力；在流轮叶片表面贴符光能板综合利用风能和光能互补同用。 [0019] 本发明的有益效果是：综合利用自然能，风能和光能互补同用，解决沙漠地区无风时转换光能发电；它的叶片用锐角或板块代替圆桶弧形曲面刮流提高刮流量，在大径刮风面中增加风叶数量扩展刮风面积提高刮流量增强动力，用比较长的轴向幅度连根连接轮毂结合拐角叶片提高支撑力、设置圆形或多边形的径面支撑、设置拐角加强肋，完善流轮抗击力。 [0021] 图1是N字拐角折弯板叶片流轮轴向平行于水平面连接机架转摆在支架上立体图(它用直线撑杆两端固定连接在相邻两个N字拐角折弯板叶片的腰间多边形径面支撑叶片)； [0022] 图2是流轮轴向正视图(它用钢丝索两端固定连接在相邻两个N字拐角折弯板叶片的腰间多边形径面拉紧叶片)； [0023] 图3是流轮轴向正视图(它用弧线撑杆两端固定连接在相邻两个N字拐角折弯板叶片的腰间圆形径面撑紧叶片并用钢丝索沿流轮径向拉紧轮毂共轴同心径向拓展轮毂径面支撑力)； [0024] 图4是流轮轴向正视图(它用弧线撑杆两端固定连接在相邻两个N字拐角折弯板叶片的顶端圆形径面撑紧叶片并用钢丝索沿流轮径向拉紧轮毂共轴同心径向拓展轮毂径面支撑力)； [0025] 图5是叶片流轮轴向平行于水平面多个共轴同架连接机架转摆在支架上旋转在流体中的轴向侧视图； [0026] 图6是流轮立体图(它用弧线撑杆两端固定连接在相邻两个N字拐角折弯板叶片的顶端圆形径面撑紧叶片，它用钢丝索沿流轮径向斜拉并轴向对称拉紧轮毂共轴同心，径向与轴向同步拓展轮毂支撑力)； [0027] 图7是N字拐角折弯板叶片立体视图； [0028] 图8是N字拐角折弯板叶片折断表露横截面立体视图； [0029] 图9是N字拐角折弯板叶片轴向正视图(轴向径面呈扇形，根端径面的宽度小，末端径面的宽度大)； [0030] 图10是N字拐角折弯板叶片轴向侧视图(连接轮毂根端的轴向叶片宽度(d)大于其末端的轴向叶片宽度(e)，轴向增强支撑力)； [0031] 图11是图9的横断面A-A正视图； [0032] 图12是N字拐角折弯板叶片流轮一个连接机架转摆在支架上立体视图； [0033] 图13是另一种N字拐角折弯板叶片立体视图； [0034] 图14是另一种N字拐角折弯板叶片折断表露横截面立体视图； [0035] 图15是另一种N字拐角折弯板叶片轴向侧视图(连接轮毂根端的轴向叶片宽度(d)大于其末端的轴向叶片宽度(e)，轴向增强支撑力)； [0036] 图16是另一种N字拐角折弯板叶片轴向正视图(轴向径面呈梯形，根端径面的宽度大，末端径面的宽度小)； [0037] 图17是图16的顶视图(连接轮毂根端的轴向叶片宽度(d)大于其末端的轴向叶片宽度(e)，轴向增强支撑力)； [0038] 图18是N字拐角折弯板叶片横截面的N字拐角倒圆演变成S形横截面叶片立体视图(连接轮毂根端的轴向叶片宽度(d)大于其末端的轴向叶片宽度(e)，轴向增强支撑力)； [0039] 图19是N字拐角折弯板叶片横截面的N字拐角倒圆演变成S形横截面叶片顶视图(连接轮毂根端的轴向叶片宽度(d)大于其末端的轴向叶片宽度(e)，轴向增强支撑力)； [0040] 图20是N字拐角折弯板叶片横截面的N字拐角倒圆演变成S形横截面叶片轴向侧视图(连接轮毂根端的轴向叶片宽度(d)大于其末端的轴向叶片宽度(e)，轴向增强支撑力)； [0041] 图21是N字拐角折弯板叶片横截面的N字拐角倒圆演变成S形横截面叶片轴向正视图； [0042] 图22是图21横断面B-B正视图； [0043] 图23是一种中空加强肋的N字拐角折弯板叶片立体视图； [0044] 图24是一种中空加强肋的N字拐角折弯板叶片折断表露横截面立体视图； [0045] 图25是一种中空加强肋的N字拐角折弯板叶片轴向侧视图； [0046] 图26是一种中空加强肋的N字拐角折弯板叶片轴向正视图； [0047] 图27是图26横断面C-C正视图； [0048] 图28是图25顶视图； [0049] 图29是一种棱形截面叶片立体视图； [0050] 图30是一种棱形截面叶片折断表露横截面立体视图(四点连直线棱形)； [0051] 图31是一种棱形截面叶片轴向侧视图； [0052] 图32是一种棱形截面叶片轴向正视图； [0053] 图33是图32横断面D-D正视图； [0054] 图34是一种棱形截面叶片折断表露横截面正视图(四点连弧线棱形)； [0055] 图35是一种棱形截面叶片顶视图； [0056] 图36是普通轴向风轮叶片弧面刮流截面示意图； [0057] 图37是普通轴向风轮叶片圆根刮流截面示意图。【具体实施方式】 [0058] 一种轴向流力N字拐角折弯板叶片流轮，如图1、2、3、4、5、6、12所示，其包括：轮毂0、N字拐角折弯板叶片5；所述的N字拐角折弯板叶片5是它的横截面呈N字拐角折弯，并且拐角∠a等于或大于90度；所述的N字拐角折弯板叶片5环绕轮毂0轴向环形阵列固定在轮毂0外圆周面上。 [0059] 如图1、2、6、8、11、18所示，所述的N字拐角折弯板叶片5在拐角∠a线性阵列加强肋55。 [0060] 如图18、19、22所示，所述N字拐角折弯板叶片横截面的N字拐角∠a倒圆或倒角演变成S形横截面叶片。 [0061] 另一种轴向流力棱形截面叶片流轮，如图29、30、31、32、33、34、35所示，其包括：轮毂0、棱形截面叶片6；所述的棱形截面叶片6是它的横截面四点连线呈棱形；所述的连线是直线或弧线；所述的棱形截面叶片6环绕轮毂0轴向环形阵列固定在轮毂0外圆周面上。 [0062] 如图1、2、3、4、6所示，所述环形阵列固定在轮毂0外圆周面上的多个N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6用钢丝索11或直线撑杆51、弧线撑杆50两两相邻支撑或拉紧N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6固定在轮毂0上；所述的钢丝索11或直线撑杆51、弧线撑杆50用两端固定连接在相邻两个N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6的腰间或脚根、顶端，使流轮轴向径面呈圆形、多边形、星形，径向拓展轮毂0径面支撑力。 [0063] 如图3、4、5、6所示，所述的弧线撑杆50用钢丝索11沿流轮径向拉紧轮毂0共轴同心；或者所述的弧线撑杆50用钢丝索11沿流轮径向斜拉并轴向对称拉紧轮毂0共轴同心，径向与轴向同步拓展轮毂0支撑力。 [0064] 如图10、11、15、17、19、20所示，所述的N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6连接轮毂0根端的轴向叶片宽度d大于其末端的轴向叶片宽度e，轴向增强支撑力。 [0065] 所述的N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6外表面固定贴符光能发电板；或者所述的N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6直接是光能发电体。 [0066] 如图7、8、9、11所示，所述的N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6在一端固定连接平面或弧形锁件7；所述的N字拐角折弯板叶片5或棱形截面叶片6用平面或弧形锁件7固定在轮毂0外圆周面上。 [0067] 如图1、2、3、4、5所示，所述的叶片流轮轴向平行于水平面一个或多个共轴同架连接机架10旋转在流体中；所述的机架10固定连接舵板跟踪流向转摆在支架20上；或者在支架20与机架10之间以及在机架10与叶片流轮之间分别设置机动转摆装置跟踪风向和太阳射向；所述的机动转摆装置连接电脑中心处理器、控制器、风向标、追光仪。 [0068] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，也可以将上述技术内容进行组合形成其他的技术方案，这些改进和润饰，以及形成的其他技术方案也应视为本发明的保护范围。 |
||||||
