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迎風啟閉式帆葉風輪的製作方法

2023-07-24 04:42:31 1

專利名稱:迎風啟閉式帆葉風輪的製作方法
技術領域:
本發明涉及風力發電技術,特別涉及風力發電的風輪、是一種迎風啟閉式 帆葉風輪。
背景技術:
風力發電技術早己為人類所採用,其中以風輪發電比較普遍,我國大西北 的走風口就設置有成片的風輪塔林,它的風輪鼓上安裝著風葉,風葉在風力的 作用下發生旋轉,風輪鼓也隨之旋轉,切割磁力線產生電流。目前所見的風輪 的風葉均是細而長的有一定斜角的外形結構,這種風葉是靠風的分力產生的旋 轉,故所能產生的旋轉力是有限的,特別是當風力不夠強勁時,風葉所感受到 的分力就比較小,風輪鼓旋轉速度也就較慢、所能獲得的功率也較小。因此, 上述外形結構的風葉風輪發電對風能的利用是不夠充分的。

發明內容
本發明針對上述存在問題,提出了一種迎風啟閉式帆葉風輪,目的在於通 過改變風輪的葉片形態,使其迎風而立,垂直而全面感受風力,以便即使在風 力較小的情況下,也能充分利用風能,提高發電功率。
本發明的技術解決方案
本發明主要由風輪鼓及其風輪鼓轉向機構、帆葉(狀如帆的風葉)及其帆 葉開啟、閉合機構(以下簡稱啟閉機構)組成,所述風輪鼓轉向機構設置有凸 輪、凸輪與架體的連接杆、轉動杆及轉向舵組成,其中凸輪還穿套在風輪鼓軸
上;所述帆葉及其啟閉機構有多組、等方位地分布連接在風輪鼓的輪廊上;其 中帆葉由左右葉片以鉸鏈合成,帆葉下方連接有帆葉杆,帆葉杆連接在風輪鼓
上;所述的帆葉啟閉機構主要由上推桿連接下推裝置組成,其中上推桿設有左 右兩根,下推裝置主要由連杆、齒輪及齒條、橫杆、豎杆、滾輪組成,上推桿 上端分別連接在帆葉的左右葉片上,下端與下推裝置的連杆相接,滾輪設置在 下推裝置的豎杆底端、觸抵在靜止的凸輪輪廊上。 本發明的有益效果
(一) 本發明的帆葉迎風而立、垂直正向受風,受風面積大,即使風力不 夠強勁,也能推動帆狀葉轉動,可達到充分利用風能的目的;
(二) 本發明的帆葉的雙葉面開啟閉合自動且有規則,能帶動風輪高速轉 動獲得功率;
(三) 本發明可以製作成不同規格大小的風輪,既可用於荒野大漠供給大 功率發電機組,也可用於航運船隻的自發電;
(四) 本發明可以多組風輪同軸並聯組合,因而可以大大提高發電功率。


附圖1為本發明的結構示意圖(其中僅一組表示了帆葉及其啟閉機構,其 餘組別與此相同,故略);
附圖2為本發明的多組風輪同軸並聯組合的側向結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示,本發明設置在架體5上,由風輪鼓2及其風輪鼓轉向機構、 帆葉l及其帆葉啟閉機構組成。風輪鼓轉向機構設置有凸輪3、凸輪連接杆3K 轉動杆32、轉向舵33。其中,連接杆31下方的轉動杆32通過軸承與架體連接, 轉向舵33與連接杆31連接,風輪鼓2的輪軸4可隨轉向舵轉動與風向垂直, 凸輪3穿套在風輪鼓輪軸上、但不與風輪鼓輪軸相連接。所述帆葉如1 (A)、 1 (B)、 1 (C)、 1 (D)、 1 (E)及其啟閉機構有多組、等方位地分布連接在風輪的輪廊上;所述帆葉呈長方形,均由左右對稱雙葉片以鉸鏈10合成,帆葉下 方連接有帆葉杆16,帆葉杆連接在風輪鼓上;所述的帆葉啟閉機構主要由上推 杆12,下推裝置組成,其中上推桿設有左右兩根,下推裝置主要由連杆13、齒 輪15及齒條14、橫杆17、豎杆171、滾輪21組成,上推桿上端分別以活絡扣 11連接在帆葉的左右葉片上,下端與下推裝置的連杆13相接,滾輪21設置在 下推裝置的豎杆171的底端、觸抵在靜止的凸輪3的輪廊上。凸輪3穿在風輪 鼓軸4上,是通過連接杆31和下方的轉動杆32與架體5連接。每一組帆葉的 上推桿下端與下推裝置的連杆13相接處設有短杆131,上推桿12的下端連接 在短杆131的兩端,連杆13的上端活絡連接在短杆131的中部、下端固定在齒 輪15的輪面上。齒輪15的輪軸固定在帆葉杆16上,齒條直立在橫杆17的一 端上,並由設在帆葉杆上的定位圈18定位;橫杆17上還設有回位彈簧22,回 位彈簧一端連接在橫杆17上,另一端連接在風輪鼓面上。另帆葉面的上、下 部位設有橫跨鉸鏈10的限位條19,。
如圖2所示,本發明將多組風輪同軸並聯組合,風輪鼓軸向與風向垂直, 即會同時有多個帆葉1 (A)迎風而立,共同帶動同一根風輪軸旋轉,則使風輪 鼓旋轉輕鬆而快速。
以下結合附圖簡述本發明的工作過程
本發明風輪按照上述要求組合後,安裝在架體上。圖1所示,與凸輪連接 杆31連接的轉向舵33隨風向調節風輪鼓軸向,帆葉帶動風輪鼓順時針旋轉, 滾輪在靜止的凸輪廊的頂部隨風輪鼓順時針轉動,滾輪在滑向凸輪廊右側低谷 處,齒條14上行,使與之嚙合的齒輪15逆時針轉動,與齒輪連接的連杆13向 後位移,由於連杆13與短杆131呈活絡連接,則左右上推桿12隨之將雙葉面 也向後推開、併合擾閉合;當滾輪隨著風輪轉動到靜止的凸輪左側低谷處,齒條下行,齒輪順時針轉動,帶動連杆13向前位移,則左右上推桿12向前,將 雙葉面拉回,帆葉處在開啟狀態。圖1中設有五組(也可以是多組)帆葉及帆 葉啟閉機構,帆葉在風力作用下、風輪鼓旋轉,又迫使帆葉始終有規律的開啟 閉合,而且只要有風,便可作業,獲得發電功率,最大限度提高了風能利用率, 如遇風力過大,因帆葉面設有限位條19,帆葉也不會被吹翻。
根據同樣的工作原理,將多組風輪直立並聯組合(如圖2所示)、或將多組 風輪水平並聯組合應用(無需使用轉向舵),都將能獲得多倍更高的發電功率。
權利要求
1、迎風啟閉式帆葉風輪,設置架體(5)上,其特徵在於它由風輪鼓(2)、帆葉(1)及其帆葉啟閉機構組成,所述的風輪鼓輪軸(4)上穿套有凸輪(3);所述帆葉及其啟閉機構有多組,多組帆葉等方位地分布在風輪鼓的輪廊上;所述的帆葉啟閉機構主要由上推桿(12)連接下推裝置組成,其中,下推裝置主要由連杆(13)、齒輪(15)及齒條(14)、橫杆(17)、豎杆(171)、滾輪(21)組成,上推桿上端連接在帆葉的葉片上,下端與下推裝置的連杆相接,滾輪設置在下推裝置的豎杆底端、觸抵在靜止的凸輪輪廊上。
2、 根據權利要求l所述的迎風啟閉式帆葉風輪,其特徵在於所述的風輪 鼓還設有風輪鼓轉向機構、該轉向機構設置有凸輪(3)、凸輪連接杆(31)、轉 動杆(32)、轉向舵(33),其中,連接杆(31)下方的轉動杆(32)通過軸承 與架體(5)連接,轉向舵(33)與連接杆(31)連接。
3、 根據權利要求l所述的迎風啟閉式帆葉風輪,其特徵在於所述各組帆 葉呈長方形,由左右葉片以鉸鏈(10)合成,帆葉下方連接有帆葉杆(16),帆 葉杆連接在風輪鼓的輪廊上。
4、 根據權利要求l所述的迎風啟閉式帆葉風輪,其特徵在於所述上推桿 (12)設有左右兩根,上端分別以活絡扣(11)連接在帆葉的左右葉片上。
5、 根據權利要求l所述的迎風啟閉式帆葉風輪,其特徵在於下推裝置的 齒輪(15)的輪軸固定在帆葉杆(16)上,齒條直立在橫杆(17)的一端,並 由設在帆葉杆上的定位圈(18)定位;橫杆(17)上還設有回位彈簧(22),回 位彈簧一端連接在橫杆(17)上,另一端連接在風輪鼓面上。
6、 根據權利要求1或3所述的迎風啟閉式帆葉風輪,其特徵在於帆葉面 的上、下部位橫跨鉸鏈(10)設有限位條(19)。
7、 根據權利要求l所述的迎風啟閉式帆葉風輪,其特徵在於每組帆葉的 上推桿下端與下推裝置的連杆(13)相接處設有短杆(131),上推桿(12)的 下端連接在短杆(131)的兩端,連杆(13)的上端活絡連接在短杆(131)的 中部、下端固定在齒輪(15)的輪面上。
8、 迎風啟閉式帆葉風輪,設置架體(5)上,其特徵在於它將多組風輪 同軸並聯組合。
全文摘要
本發明涉及一種迎風啟閉式帆葉風輪。該風輪主要由風輪鼓及其風輪鼓轉向機構、帆葉及其帆葉開啟、閉合機構組成,風輪鼓轉向機構設置可使風輪鼓輪軸轉向與風向垂直;帆葉及其啟閉機構有多組;帆葉由左右葉片合成;帆葉啟閉機構主要由上推桿連接下推裝置組成,其中上推桿的兩根推桿上端分別連接在帆葉的左右葉片上,下端與下推裝置的連杆相接,下推裝置由連杆、齒輪及齒條、橫杆、豎杆、滾輪組成,滾輪位於豎杆底端、觸抵在靜止的凸輪輪廓上。本發明的帆葉隨舵迎風而立、正向受風面積大,即使風力不夠強勁也能推動帆葉、風輪鼓轉動,可達到充分利用風能的目的;本發明並可製作成不同的規格用於荒野大漠或航運船隻的自發電;同時還可以將多組風輪同軸並聯組合,大大提高發電功率。
文檔編號F03D3/06GK101182830SQ20071019145
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月18日 優先權日2007年12月18日
發明者王掊陌 申請人:王掊陌

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