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