一种水平轴风力发电机 技术领域

本实用新型涉及水平轴风力发电机。 背景技术

现在不可再生能源的存储量越来越少了， 因此， 需要需求一些可再 生能源或新的能源来替代不可再生能源。 其中， 风能就是可再生能源中 的一种， 该能源利用起来环保， 其应用将越来越广泛。

现在， 对风能利用最多的是风力发电， 目前风力发电的设备主要有 水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种。 其中， 水平轴风力发电机 主要由塔柱、 发电机及风轮组成。 发电机安装在塔柱上， 风轮安装在发 电机上， 风轮旋转则可使发电机工作， 因此， 风轮的结构、 强度等在水 平轴风力发电机中起到了非常重要的作用， 而为了解决因风轮产生的技 术问题， 人们对风轮进行了许多的研究。 如在申请号为 201010555574.7 公开日为 2012.5.30的专利文献中公开了一种扩散型风轮， 并具体公开了 扩散型风轮由轮毂、 叶片及轮圈组成， 虽然其结构简单， 在不增大风轮 直径的情况下可以最大限度的提高风轮的可用 功率， 使用安全稳定， 噪 音小， 并且可以大幅度地增加流量和功率， 但是， 风轮的位置是随风向 的变化而变化的， 因此， 叶片的各个方向都有可能受力， 且不均匀， 而 叶片与轮毂的连接截面为长方形， 在这种情况下， 叶片与轮毂之间的连 接部位容易产生陀螺效应， 叶片和轮毂之间容易断裂， 因此， 强度低。 发明内容

为了使叶片与轮毂的连接强度提高， 本实用新型提供了一种水平轴 风力发电机。

为达到上述目的， 一种水平轴风力发电机， 包括塔杆、 电机壳体、 尾舵、 端盖、 电机定子、 电机转子及风轮； 电机壳体设有在塔柱内， 尾 舵设在电机壳体的后部， 端盖设在电机壳体的前端， 电机定子安装在电 机壳体内， 电机转子设在电机定子内， 电机转子的输出轴穿过端盖且伸 出端盖； 风轮设在电机转子输出轴的伸出端上； 所述的风轮包括轮毂、 叶片及轮圈， 叶片的一端连接在轮毂上， 轮圈套在叶片的叶尖上； 叶片 根部的截面为椭圆形。

上述结构， 由于叶片根部的截面为椭圆形， 同时通过轮圈将叶尖连 接在一起， 叶片不易扭曲， 当风轮在旋转过程中， 叶片根部四周的受力 均匀， 因此， 提高了叶片与轮毂的连接强度。 由于轮圈将叶尖连接在一 起， 因此， 风轮在旋转过程中叶尖的振动小， 从而降低了噪音量， 而且 轮圈能减少叶片挥舞方向的位移量， 从而减少叶尖部位风能的流失， 因 此， 提高了风能的利用率。 所述的叶片将轮毂和轮圈连接起来， 起到了 加强骨架的作用， 因此， 整个风轮的强度好。

进一步的， 叶片根部与轮毂之间设有过渡圆弧， 能进一步提高轮毂 和叶片之间的连接强度。

进一步的， 在叶片的背面设有降噪紋， 以降低风轮工作时的噪音。 进一步的， 轮毂、 叶片和轮圈为一体结构， 这样， 制造成本低， 而 且强度高。

进一步的， 在轮毂上设有减重孔， 以减轻轮毂的重量。 附图说明

图 1为水平轴风力发电机的立体图。

图 2为水平轴风力发电机的主视图。

图 3为水平轴风力发电机 A-A剖视图。

图 4为风轮背面结构示意图。

图 5为图 1中 A的放大图。

图 6为图 3中 B的放大图。

图 7为图 4中 C的放大图。 具体实施方式 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进 行进一步详细说明。 如图 1至图 3所示， 水平轴风力发电机包括塔柱 1、 电机壳体 2、 尾 舵 3、 端盖 4、 电机定子 5、 电机转子 6及风轮 7。

电机壳体 2内具有腔体 21， 腔体 21—方面能减轻电机壳体的重量， 另一方面用于容置电机定子 5和电机转子 6。电机壳体的中部安装在塔柱 1上。尾舵 3设在电机壳体 2的后部， 且与电机壳体 2—体成型。所述的 端盖 4安装在电机壳体 2的前端。 所述的电机定子 5安装在电机壳体 2 的内壁上， 电机转子 6设在电机定子 5内， 电机转子 6具有输出轴， 输 出轴穿过端盖 4伸出端盖， 在输出轴和端盖 4之间设置轴承。

如图 1至图 4所示， 所述的风轮 7包括轮毂 71、 叶片 72及轮圈 73。 轮毂 71中心具有孔 711， 用于安装输出轴； 轮毂 71的端面位于孔 711的 外侧设有减重孔 712，该结构一方面能减轻风轮的重量，使得风 轮的负载 减小， 另一方面还能提高轮毂的强度。所述的叶片 72包括依次连接的叶 片根部 721、 叶片中部 722及叶尖 723， 如图 6所示， 叶片根部 721的截 面呈椭圆形， 其中椭圆形的长径和短径之比为 1 : 0.8-0.99， 叶片与轮毂 一体成型，叶片根部 721与轮毂 71之间设有过渡圆弧，以提高连接强度; 如图 7所示， 在叶片的背面设有降噪紋 724， 能减小风轮工作时的噪音。 轮圈 72套在叶片的叶尖 723上。

如图 1至图 3所示， 在输出轴上位于风轮 7的外侧通过螺栓 8连接 有导流帽 9。

本实施方式， 由于叶片根部 721的截面为椭圆形， 同时通过轮圈 73 将叶尖 723连接在一起， 叶片不易扭曲， 当风轮 7旋转过程中， 叶片根 部 721 四周的受力均匀， 因此， 提高了叶片与轮毂的连接强度。 由于轮 圈 73将叶尖 723连接在一起，因此，风轮 7在旋转过程中叶尖的振动小， 从而降低了噪音量， 而且轮圈能减少叶片挥舞方向的位移量， 从而减少 叶尖部位风能的流失， 因此， 提高了风能的利用率。 所述的叶片将轮毂 和轮圈连接起来， 起到了加强骨架的作用， 因此， 整个风轮的强度好。