本双轮立轴风轮机主要由风向调准所需要的能携带双轮公转也支撑双轮同步自转的内部活动框架和外支撑固定的门型框架组成。在内活动框架上装有调对风向的机电控制系统或简易的调向翼,两个垂直轴风轮由抛物线形的浆叶围成,两风轮靠近安装浆叶互相插肩,旋转方向分为左右向;两轮旋转时浆叶的展开方向是迎风方向,收拢方向是去风尾部。两轮由等齿对轮式齿轮或电子机电同步控制机构实现同步且互相反向运转,将两轮外侧捕捉的风能转换为旋转动力并相加。其动能经变速器、离合器、连轴器输出到发电机或其他需要拖动的机械上。
图一、二分别为三浆叶和四浆叶组成的并立双轮立轴风轮及相互配置安装的示意图。其中图一ABCD线框为风轮机内活动框架示意图,O、O'两点分别为其上下轴承的支撑点,用于与门型外支撑固定框架联接。
浆叶从轴心到外缘是适应运转时沿浆叶半径延伸出去的各点不同的线速度制成相应的抛物线形状卷曲成型,但两轮的浆叶旋转方向相反。可选用轻薄材料,如铝塑板、塑料板、玻璃钢板、甚至使用帆用塑布、帆布,亦可用金属板等制成,通过动平衡检验调整,安装使用。
叶轮和轮轴框架等的具体参数依具体的风况使用功率、风轮转速等要求灵活地设计出各种类型的机型。叶轮的延长高度可以从地面以上至技术可以达到的高度。超过一定高度的双轴及浆叶和支撑固定框架,可以采用多层多节的结构,细分精制,联轴安装和固定。
因为并立立轴风轮的相互作用和对风力的主动性利用,工作时风轮外缘的线速度不仅可以接近风速,而且可以超过风速,与水平轴飞机翼型浆叶的工作方式不同,立轴式风轮不经过复杂的角度变换,是直接利用风的推力压力,是以轴心为支点的杠杆形式工作,转换效率高,启动力矩大。
并立两轮型立轴式风轮不仅只作为左右并立的立轴形式利用,其他直接利用风的推动力使沿着长轴布置浆叶的风轮旋转工作的风轮类型都可利用,因此这种双轮式技术还可以变化为上下布置的双卧式或其他双轴安装形式设计和制作。
这种双轮型风轮可直接组成单台独立的风力机,也可以以其为一个子系统和基础单元,方便地组成多双轮系统、双轮阵列和双轮集成等,既可以作为立轴式风力机的辅助和补充,增加对空间的有效利用,也可以适应多种环境和场合独立使用和与其他类型风轮互补联合使用。