活动扇叶风轮结构优化方案

活动扇叶风轮是活动扇叶风轮塔的最主要的构成部分。优化结构的设计制造方案能使其减轻重量，加强刚性，延长使用寿命，提高风能接收效率，提高抗风能力，降低成本。此外还为使用低成本的环保材料制造活动扇叶风轮提供了可能。

本优化结构方案包括:1将风轮外圈采用镂空形式，2将所有风轮辐軸离风轮毂还有总长三分之一的位置相互连续连接，3将风轮毂两侧加长，并将风轮毂两侧边缘分别固定与风轮辐軸数量相同直条，这些直条分别与对应的风轮辐軸固定连接，使各风轮辐軸、风轮毂、直条形成稳定的三角关系。4风轮辐軸下端与风轮外圈用螺口紧固，在紧固过程中产生预应拉力，5风轮毂中采用双滚珠轴承与风轮横轴可转动连接。6限位器可根据抗强风需要选用弹力式限位器。

1将风轮外圈采用镂空形式是本优化方案中最重要的内容。结合以上的风轮外圈结构示意图可以看出，风轮外圈接地的部分是有一定厚度的板圈，其以上有很多由条状组成的三角形结构。当风轮毂通过各个风轮辐軸与风轮外圈固定连接成一个整体在圆形轨道上滚动时，会产生很多不断变化的应力。这些应力有的是纵向的，有的是横向的，也有斜向的。众多镂空风轮外圈中的三角形结构给整个风轮外圈造成了刚性很强的固定结构，足以保障整个风轮外圈在不断变化的复杂较大的应力下不发生形变，不产生金属疲劳。同时还保障了风轮辐軸外端的稳定不发生形变。这些稳定不变的三角形结构还有固定最外板圈保持单圈整体圆形的作用，保持长久最佳状态。

风轮外圈的镂空形式还大幅度减轻了风轮的材料用量并使风轮的重量减轻，重量的减轻可以减小风轮的惯性，还减轻了整个风轮塔架的负重。镂空形式可以较小空气阻力，使各个活动扇叶接收更多风能。

2将各个风轮辐軸将离风轮毂还有总长三分之一的位置相互连续连接，可以减轻单个风轮辐軸颤动。风轮在圆形轨道上滚动时，绝大多数时间各风轮辐軸接受风压力的大小和方向是不一致的，将各辐軸连在一起可以传递抵消均衡风压，减轻颤动产生的疲劳损伤。

3将风轮毂两侧加长，并将风轮毂两侧边缘分别固定与风轮辐軸数量相同直条，这些直条分别与对应的风轮辐軸固定连接，使各风轮辐軸、风轮毂、直条形成稳定的三角形关系。这样可以防止在风轮在受到侧面大的风压时风轮毂的位置偏移，进一步增强风轮的整体刚性不发生形变。