設計理念：源于杠桿原理，特別是系統能繞共軸線旋轉，相當于以軸心為支點，以輪緣半徑為省力杠桿，以均布在輪緣周邊上的多個小型葉片為動力的“全葉尖”葉輪結構(如圖2所示)。

基本結構再描述：葉輪結構類型選用，與目前三葉片大型風機相同的水平軸單支撐結構。“全葉尖葉輪”顧名思義就是沒有葉中和葉根。輪轂與輪緣之間利用斜拉索交叉牽引(近似于自行車輻條編排方式)形成一個輪體，將多個(單體面積十平方米以下)的小型葉片均布在輪緣周邊。形象的比喻：就像在自行車輪的車圈外緣上安裝多個小型葉片(葉片總面積與相同輪徑的三葉片相等)。

利用杠桿原理可使葉輪扭距增加200%以上。假設，葉尖處有10公斤的力、葉尖距軸心支點(主軸)100米，相對于主軸的力矩就是1000公斤，同樣10公斤的力，葉尖距主軸80米，相對于主軸的力矩就剩500公斤了（減少一半），也就是說同等大小的力，距主軸越遠，葉輪獲取的力矩越大。

背景技術：(如圖1所示)現有三葉片葉輪存在著以下缺陷：

缺陷1、整個葉輪只有三只出力葉片，啟動風速高、可利用小時少。

缺陷2、動力(風能)分散在整體葉片多處，并非集中在動力臂的遠端，發揮不出杠桿效率、四兩撥千斤的作用。

缺陷3、百米長、重達一、二十噸的大葉片只是靠葉根一端與輪轂連接，這種單支撐結構(抗彎曲強度)可靠性極差，葉片材質要求高。

通過以上兩種葉輪結構對比至少有五大優勢：

1、可見圖2多個小葉片總面積≈圖1三支葉片面積之合。葉片總面積相同，安裝位置不同，實現了讓更多的動力作用于動力臂遠端。充分利用了杠桿原理，具有科學依據，(物理學杠桿定理是：動力×動力臂=阻力×阻力臂)，又有實驗機的驗證。

2、小型化的葉片制造材料選擇范圍寬，可采用非復合材料制作，待風機服役期限結束后，可以回收利用。

3、與現有三葉片技術對比:經過實驗機驗證，葉輪扭距至少可翻倍。這一結構設計是未來大幅度提升葉輪效率最佳方案。目前三葉片10MW機組，葉輪直徑高達210米，如果采用全葉尖葉輪結構，同樣也是210米輪徑，單機容量可輕松突破30MW。假如單機容量不增加，輪徑可減小20%左右。

4、具有高可靠性：反觀現有三葉片技術，百米長的大葉片只是靠葉根一端與輪轂連接，這種單支撐設計是抗彎曲強度，而全葉尖結構是：輪轂與輪緣之間利用斜拉索(鋼纜)的拉力相互牽引，是抗拉強度。道理很簡單，一根筷子可輕易掰斷，要想拉斷確很難，存在著天壤之別。利用斜拉索替代了葉根和葉中的過渡支撐，輪體中間實度減少了70%左右，大型可超過摩天輪輪徑，載荷可達千噸。具有高可靠性、輕量化、重載荷、降本增效多重目的。

5、大幅度降低成本：幾厘米厚、幾平方米的小型葉片與桶形、半筒形的現有葉片比；從加工工藝、制造難度、所使用的原材料、成本、吊裝、運輸、疲勞壽命、重量等等，均是根本性的改變。多個小葉片造價之合，只是現有三葉片的百分之幾，葉輪總體造價至少降低50%。

6、根據風況變化，調整出力葉片數量。變槳機構密封安裝在輪緣內(加裝密封板后輪緣截面呈倒三角形)。采用雙軸變槳方式，可根據風況變化不同調整出力葉片數量多少。低風速時出力葉片多，高風速時關閉部分葉片，遇，極端風況時關閉所有葉片，葉片與輪緣合二為一，基本上只是輪體框架。具有優越的抗臺風能力，適應海上、陸地等多種風力發電場所。

全葉尖葉輪設計，具有科學依據又有實驗機驗證，原理清晰、結構簡單。專利看什么？就是看結構，通過結構創新，使葉輪效率倍增、可靠性更高、造價更低、葉輪重量大幅度降低、啟動風速更低、年有效發電小時大幅度提升。全葉尖結構設計，為更大兆瓦機型拓展提供了無限的可能。

相信不遠的將來風電一定會像光伏那樣，通過技術變革大幅度降低度電成本。

圖3-1 、3-2 序號說明：1葉片、 2 密封板、 3 輪緣、 4 斜拉索、 5 碟狀法蘭、 6 主軸、 7 葉輪、 8 變槳電機、 9 電動推桿、 10 通孔、 11 圓弧形導軌、 12 限位滑塊、 13 橫向支撐桿、 14 桿端軸承、 15 葉片翻轉連桿、 16 葉片支架、 17 中滑塊、 18 中間導軌。

7、輪體截面圖：3-1 局部放大圖：3-2

這不是天方夜譚，本人制作了一臺輪徑6米的小型實驗機(有視頻)，實驗當天(霧霾)當風速達到0.8m/s時葉輪即可啟動(空載)其原因是：出力葉片多，而且葉片距離中心軸端遠，每只小葉片均處在輪體邊緣(葉尖位置)，起到了四兩撥千斤作用。

為了務實合作：您可花很少的錢，先制作一個小型全葉尖葉輪(或計算機模擬)。然后用扭矩測試儀與同等輪徑的三葉片葉輪進行對比。不比不知道，經過對比，您會深切的感受到它將改變風電歷史、具有革命性。

另外還有多項專利，尋:愿通過實施知識產權戰略，而求變的合作伙伴。

發明人：戚勝基

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