立軸旋轉式風力機的製作方法

2023-06-03 04:53:21 3

專利名稱：立軸旋轉式風力機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種立軸旋轉式風力機。
背景技術：
目前風帆式風力機以其易於製作、製造成本低、使用方便等優點而較多的被推廣使用，其結構大多為呈十字架上分布四塊風板，共同造風力帶動十字架中端軸轉動從將風能轉變為機械能而輸出動力。但這種風力機由於其本身的設計缺陷造成在風板正面迎風產生動力時，而另一風板的反面正好也迎風產生阻力，由於風板通常設計為曲面，造成迎風面兜風，背風面順風結構，風力機的實際輸出動力是動力與阻力之差。因此，這種風力機輸出動力小，風能利用率低。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種立軸旋轉式風力機，採用簡單的結構，大幅度增加風力機的輸出動力，提高該機的風能利用率和良好的使用效果。為此，本實用新型採用立軸旋轉式風力機由底座、主軸、上下旋轉支架、主風板、副風板和齒輪調風板角度結構所構成，主軸與底座軸接，主軸下端為動力輸出軸，位於底座上端的主軸上固接上下旋轉支架的一端，上下旋轉支架的另一端軸接主風板中端軸，副風板軸接在主風板兩側邊，齒輪調風板角度結構位於空心套軸和上旋轉支架、或下旋轉支架上。上述結構設計實現了本實用新型的目的。
本實用新型的優點是採用簡單的結構，大幅度提高風板迎風面積，減少其背風面的阻力，從而大幅度增加風力機的輸出動力，本實用新型比傳統的風力機輸出動力高出近5倍，提高了該機的風能利用率，有良好的使用效果。


圖1為本實用新型的結構示意圖圖2為本實用新型的結構原理示意圖圖3為本實用新型的齒輪調風板角度結構原理示意圖圖4為本實用新型的凸輪拉杆局部結構示意圖圖5為本實用新型的中心齒輪局部結構示意圖具體實施方式
如圖1至圖5所示，一種立軸旋轉式風力機，由底座6、主風板9和風向板3所組成。立軸旋轉式風力機由底座、主軸5、下旋轉支架7、上旋轉支架10、四個主風板和軸接在每個主風板兩側邊的副風板8及齒輪調風板角度結構所構成。主軸與底座軸接，底座用於支撐主軸上結構，主軸下端為動力輸出軸，位於底座上端的主軸上固接四個呈十字分布的下旋轉支架的一端，下旋轉支架的另一端軸接主風板中端軸4下端，間隔主風板的適合高度的主軸上亦固接四個呈十字分布的上旋轉支架的一端，上旋轉支架的另一端軸接主風板中端軸上端。兩副風板通過軸杆14軸接在對應的主風板兩側邊，齒輪調風板角度結構位於空心套軸17和上旋轉支架、或下旋轉支架上。
所述的齒輪調風板角度結構由中心齒輪16、空心套軸、風向板、調角從動齒輪15、風板調杆13、凸輪12和拉杆11所構成。凸輪固設在上旋轉支架、或下旋轉支架上，中心齒輪與空心套軸同軸，空心套軸套設在主軸上，風向板和中心齒輪固設在空心套軸上，四個調角從動齒輪軸設在上、或下旋轉支架上並與中心齒輪齒接，風板調杆的一端軸接在對應的調角從動齒輪的偏心邊上，風板調杆的另一端軸接在對應的擺臂18一端，擺臂的另一端固接在對應的風板中心軸上。風板調杆的一端通過調杆軸21軸接在對應的調角從動齒輪的偏心邊上。四個調角從動齒輪通過齒輪軸22和固定該齒輪軸的螺栓23軸設在上旋轉支架上，所述的齒輪調風板角度結構的拉杆11的一端通過頂持滑輪19和彈簧20頂持在對應的凸輪邊上，另一端軸接在對應的副風板外側邊上。所述的主軸上端設有調速板2和風標1。調速板與主軸通過螺栓固接，為平面擋風板，其作用是大風季節風大時，產生風阻，防止主軸轉速過快，亦可隨時卸下。風標與主軸軸接，其作用是指示風向。
如圖2和圖3所示，顯然，本實用新型的調角從動齒輪、風板調杆、凸輪和拉杆為四組結構，每個主風板上設有一組結構，圖2所示為四個主風板在對風向(箭頭指向)時所開設的位置，也可用於一個主風板在十字點上的開設的角度位置，為方便簡捷，僅對一組結構進行描述。主風板通過中端軸與上下旋轉支架軸接，主風板兩側通過軸杆軸接兩副風板。兩拉杆的一端通過兩頂持滑輪和兩彈簧頂持在對應的凸輪兩側邊上，另一端軸接在對應的副風板外側邊上。如圖3所示，當其中一上旋轉支架(圖所示A)與風向(箭頭指向)夾角為0°時，主風板通過上下旋轉支架帶動主軸，使四個調角從動齒輪繞中心齒輪轉動(中心齒輪受風向板控制而不轉)使風板調杆帶動各自擺臂再帶動中端軸使主風板向風向展開，同時頂持滑輪沿對應的凸輪邊軌跡滑動使拉杆帶動兩副風板向風向展開兜風。同理當該上旋轉支架與風向夾角為90°時，主風板和副風板橫對風向，最大接收風力；當該上旋轉支架與風向夾角為180°時，主風板和副風板斜橫對風向，最大接收風力；當該上旋轉支架與風向夾角為270°時，主風板和副風板順對風向，不產生阻力。在主軸下端的延長部分為動力輸出軸輸出動力，用於帶動電機，抽水機等。
當風向變化時，風帶動風向板使空心套軸轉動，帶動中心齒輪轉動，中心齒輪轉動通過四個調角從動齒輪使圖3所示的其中一上旋轉支架(圖所示A)對準風向。
本實用新型在三級風下，主軸轉速每分鐘26轉，輸出功率不低於100千瓦，適合我國廣大地區使用，為無汙染動力結構，可推廣使用。
權利要求1.一種立軸旋轉式風力機，由底座和主風板所組成，其特徵在於立軸旋轉式風力機由底座、主軸、上下旋轉支架、主風板、副風板和齒輪調風板角度結構所構成，主軸與底座軸接，主軸下端為動力輸出軸，位於底座上端的主軸上固接上下旋轉支架的一端，上下旋轉支架的另一端軸接主風板中端軸，副風板軸接在主風板兩側邊，齒輪調風板角度結構位於空心套軸和上旋轉支架、或下旋轉支架上。
2.根據權利要求1所述的立軸旋轉式風力機，其特徵在於所述的齒輪調風板角度結構由中心齒輪、空心套軸、風向板、調角從動齒輪、風板調杆、凸輪和拉杆所構成，凸輪固設在上旋轉支架、或下旋轉支架上，中心齒輪與空心套軸同軸，空心套軸套設在主軸上，風向板和中心齒輪固設在空心套軸上，四個調角從動齒輪軸設在上、或下旋轉支架上並與中心齒輪齒接，風板調杆的一端軸接在對應的調角從動齒輪的偏心邊上，風板調杆的另一端軸接在對應的擺臂一端，擺臂的另一端固接在對應的風板中心軸上。
3.根據權利要求1或2所述的立軸旋轉式風力機，其特徵在於所述的齒輪調風板角度結構的拉杆的一端通過頂持滑輪和彈簧頂持在對應的凸輪邊上，另一端軸接在對應的副風板外側邊上。
4.根據權利要求1所述的立軸旋轉式風力機，其特徵在於所述的主軸上端設有調速板和風標。
專利摘要本實用新型屬於一種立軸旋轉式風力機，採用立軸旋轉式風力機由底座、主軸、上下旋轉支架、主風板、副風板和齒輪調風板角度結構所構成，主軸與底座軸接，主軸下端為動力輸出軸，位於底座上端的主軸上固接上下旋轉支架的一端，上下旋轉支架的另一端軸接主風板中端軸，副風板軸接在主風板兩側邊，齒輪調風板角度結構位於空心套軸和上旋轉支架、或下旋轉支架上。本實用新型採用簡單的結構，大幅度增加風力機的輸出動力，提高該機的風能利用率和良好的使用效果。
文檔編號F03D3/00GK2911234SQ20062002279
公開日2007年6月13日 申請日期2006年3月1日 優先權日2006年3月1日
發明者孟慶雲, 孟卓, 陳曉鳳, 孟暉 申請人:孟慶雲