自動調節葉片角度的垂直軸風力機的製作方法

2023-06-05 09:47:26 3

專利名稱：自動調節葉片角度的垂直軸風力機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發動機領域，特別是自動調節葉片角度的垂直軸風力機。
現有同類的風力機有一種平板葉片風力機，能自動開關葉片，其葉片鉸接在葉片框上，使葉片能起到隨風向開關，阻力差較大，但是該風力機運轉時，每轉一周葉片都要撞擊葉片框一次，噪音大，易損壞。
本實用新型的目的在於提供一種自動調節葉片角度的垂直軸風力機，不僅運轉平穩，噪音小，使用壽命長，而且阻力差大，提高輸出功率。
本實用新型是這樣實現的一種自動調節葉片角度的垂直軸風力機，包括安裝在垂直轉軸上的葉輪和傳動裝置，葉輪為橫臂的兩端分別固結著葉片面互相垂直的水平葉片，橫臂的中部通過軸承聯結在垂直轉軸軸孔內，與垂直轉軸相對固定的電動機通過減速傳動裝置帶動葉輪橫臂間歇轉動，每次轉動的角度為90度，在橫臂兩側分別安裝著控制開關或傳感器，在垂直轉軸上可平行安裝多組葉輪，每組相鄰葉輪的葉片相互相差一定的角度。
本實用新型工作時，因葉輪橫臂兩端的葉片面互相垂直，當一端工作葉片面迎風時，另一端的非工作葉片面與風向平行，此時該葉片迴轉時的頂風阻力非常小，當工作葉片旋轉與風向產生適當的夾角時，風力驅動接通電動機控制開關，電動機運轉使葉輪的橫臂按預定的速度旋轉，當工作葉片水平轉動至180度時，葉片的橫臂沿自身的軸線自轉90度，使工作葉片面與風向平行，此時，非工作面迎風成為工作葉片。由於在垂直軸上可以安裝多組葉輪，而且相鄰葉輪的葉片安裝角度相互交錯，葉輪運轉時可以克服死點，使風力機勻速轉動。本實用新型葉輪的工作葉片與非工作葉片的阻力差大，因此可以大大提高風力機的輸出功率。本實用新型自動調節葉片角度，運轉平穩，無噪音，使用壽命長。


圖1為本實用新型主視結構示意圖圖2為本實用新型的俯視結構示意圖圖3為槽輪機構示意圖下面將結合附圖對本實用新型作進一步描述，一種自動調節葉片角度的垂直軸風力機，包括安裝在垂直轉軸(3)上的葉輪和傳動裝置，葉輪為橫臂(6)的兩端分別固結著葉片面互相垂直的水平葉片(1)，葉片(1)的形狀為平板葉片，在水平葉片(1)面上還安裝有調速機構，調速機構為垂直固定在水平葉片(1)的一端平面上的轉軸鉸接在調風板(7)中部，調風板(7)較短的一端為自由端，其較長的一端與固定在水平葉片(1)上的彈簧連接，在水平葉片(1)面上還固定著限位杆(10)，以限制調風板(7)自由端的位置，當水平葉片(1)順風時，葉片(1)面與地面垂直，調風板(7)面與地面平行，當該水平葉片(1)迴轉逆風時，葉片(1)面與地面平行，調風板(7)面與地面垂直，當風速較大時，吹動葉輪轉動加快，離心力使調風板(7)較長的一端面板與葉片(1)軸線的夾角減小，當該葉片(1)迴轉逆風時，風吹動調風板(7)，限位杆(10)使調風板(7)面與葉片(1)軸線重合，產生一定的減速阻力，不同的超速風力產生的阻力大小不同，當該葉片(1)轉至順風時，彈簧將調風板(7)拉至復位。橫臂(6)的中部通過軸承聯接在垂直轉軸(3)的軸孔內，與垂直轉軸(3)相對固定的電動機(8)通過減速傳動裝置(9)帶動葉輪橫臂(6)間歇轉動，每次轉動的角度為90度，減速傳動裝置(9)包括減速器(2)和齒輪傳動或槽輪機構傳動，齒輪傳動為減速器(2)輸出軸上安裝的齒輪與橫臂(6)上安裝的齒輪相嚙合，槽輪機構由安裝在減速器(2)輸出軸上帶有圓柱銷(13)的構件(11)和安裝在橫臂(6)上具有徑向槽的槽輪(15)組成，圓盤狀的構件(11)的周邊具有軸向高出圓盤面帶有90度缺口的圓環邊(14)，在圓環邊(14)90度的缺口中心線上的伸出臂的端側固接著圓柱銷(13)，槽輪(15)為對稱均布的4個徑向槽(16)，相鄰的兩個徑向槽(16)之間具有向內凹的圓弧面，圓柱銷(13)與徑向槽(16)相配合，構件(11)的圓環邊(14)與槽輪(15)向內凹的圓弧面相配合，構件(11)轉一周槽輪(15)轉1/4周，在橫臂(6)的兩側分別安裝著控制開關或傳感器，控制開關為側端部相互鉸接在一起的兩片葉片(5)，收攏時呈V字形，其下部的葉片(5)的另一側端固定在橫臂(6)上，其上部的葉片(5)另一端為自由端，葉片(5)為金屬片，當V字形葉片(5)開口迎風時，上部的葉片(5)被風吹翻，搭接在V字形葉片(5)後部的金屬導體(4)上，通過導線接通電動機(8)，通過減速傳動裝置帶動橫臂(6)轉動90度電動機(8)斷電，當葉輪旋轉180度時，逆風端的V字形葉片(5)的自由端被風吹攏回位，另一端橫臂(6)上安的V字形葉片(5)開口迎風被風吹翻搭接在V字形葉片(5)後部的金屬導體(4)上，使電動機通電帶動橫臂(6)轉動90度，周而復始使風力機工作，在橫臂(6)的兩側安裝的V字形葉片(5)，一側可以分別安裝兩組V字形葉片(5)，而且相互安裝位置相差90度，傳感器可以是風向傳感器，風向傳感器通過導線與控制電動機(8)的微處理機相連，當風向傳感器正面迎風時，將信號輸入微處理機啟動電動機(8)使橫臂(6)轉動90度，在垂直軸(3)上可以平行安裝多組葉輪，每組相鄰葉輪的葉片(1)相互相差一定的角度。
權利要求1.一種自動調節葉片角度的垂直軸風力機，包括安裝在垂直轉軸(3)上的葉輪和傳動裝置，其特徵是葉輪為橫臂(6)的兩端分別固結著葉片面相互垂直的水平葉片(1)，橫臂(6)的中部通過軸承聯接在垂直轉軸(3)軸孔內，與垂直轉軸(3)相對固定的電動機(8)通過減速傳動裝置(9)帶動葉輪橫臂(6)間歇轉動，每次轉動的角度為90度，在橫臂(6)兩側分別安裝著控制開關或傳感器，在垂直轉軸(3)上可平行安裝多組葉輪，每組相鄰葉輪的葉片(1)相互相差一定的角度。
2.根據權利要求1所述的垂直軸風力機，其特徵是減速傳動裝置(9)包括減速器(2)和齒輪傳動，在減速器(2)輸出軸上安裝的齒輪與橫臂(6)上安裝的齒輪相嚙合。
3.根據權利要求1所述的垂直軸風力機，其特徵是減速傳動裝置(9)還可以包括減速器(2)和槽輪機構傳動，槽輪機構由安裝在減速器(2)輸出軸上帶有圓柱銷(13)的構件(11)和安裝在橫臂(6)上具有徑向槽的槽輪(15)組成，圓盤狀的構件(11)的周邊具有軸向高出圓盤面帶有90度缺口的圓環邊(14)，在圓環邊(14)90度的缺口中心線上的伸出臂的端側固接著圓柱銷(13)，槽輪(15)為對稱均布的4個徑向槽(16)，相鄰的兩個徑向槽(16)之間具有向內凹的圓弧面，圓柱銷(13)與徑向槽(16)相配合，構件(11)的圓環邊(14)與槽輪(15)向內凹的圓弧面相配合，構件(11)轉一周槽輪(15)轉1/4周。
4.根據權利要求1所述的垂直軸風力機，其特徵是控制開關為端部相互鉸接在一起的兩片葉片(5)，收攏時呈V字形，其下部的葉片(5)的另一側端部固定在橫臂(6)上，其上部的葉片(5)另一端為自由端，葉片為金屬片，上部的葉片(5)被風吹翻可搭接在V字形葉片(5)後部的金屬導體(4)上，金屬導體(4)通過導線接通電動機(8)。
5.根據權利要求1所述的垂直軸風力機，其特徵是傳感器可以是風向傳感器，風向傳感器通過導線與控制電動機(8)的微處理機相連。
6.根據權利要求1所述的垂直軸風力機，其特徵是葉片(1)為形狀為平板葉片。
7.根據權利要求1所述的垂直軸風力機，其特徵是在水平葉片(1)面上還安裝著調速機構，調速機構為垂直固定在水平葉片(1)的一端平面上的轉軸鉸接在調風板(7)中部，調風板(7)較短的一端為自由端，其較長的一端與固定在水平葉片(1)上的彈簧連接，在水平葉片(1)面上還固定著限位杆(10)，以限制調風板(7)自由端的位置。
專利摘要本實用新型屬於風力發動機領域,特別是自動調節葉片角度的垂直軸風力機,包括安裝在垂直轉軸上的葉輪和傳動裝置,葉輪為橫臂的兩端分別固結著葉片面互相垂直的水平葉片,橫臂的中部通過軸承聯接在轉軸的軸孔內,電動機帶動橫臂間歇轉動,每次轉動90度,在橫臂兩側分別安裝著控制開關,在垂直轉軸上可平行安裝多組葉輪,相鄰葉輪的葉片相差一定的角度。其運行平穩,噪音小,使用壽命長,阻力差大,輸出功率大。
文檔編號F03D5/00GK2329784SQ9820967
公開日1999年7月21日 申請日期1998年1月19日 優先權日1998年1月19日
發明者倪國華 申請人:倪國華