專利名稱：導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于風(fēng)力機，確切地說是設(shè)有導(dǎo)風(fēng)裝置的豎軸風(fēng)力機。
現(xiàn)有的豎軸風(fēng)力機有兩類，一類是升力型、另一類是阻力型。前者效率高，但起動困難，穩(wěn)定性差，后者力矩大，易制造，但旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉存在逆向阻力，效率低。
公知的一種“雙重風(fēng)葉豎軸風(fēng)力機”申請日85·8·29，申請?zhí)?5203566給出了如


圖1所示的設(shè)計方案底座(4)與上蓋(5)為中心有軸孔的同直徑圓盤狀物，豎軸(3)穿過上下軸孔。豎軸上均布旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉(2)，該風(fēng)葉最好呈弧形。在旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉(2)的旋轉(zhuǎn)面積外與底座圓周之間均布靜止風(fēng)葉(1)6－16片，該靜止風(fēng)葉(1)垂直固定于上蓋(5)與底座(4)之間。每片靜止風(fēng)葉(1)與底座(4)的圓周相交于一點，從交點向圓心引半徑線，則靜止風(fēng)葉(1)與該半徑線的夾角為15°～30°，但最好在20°～25°之間，相鄰的靜止風(fēng)葉之間設(shè)活動風(fēng)門(6)，該風(fēng)門可沿靜止風(fēng)葉運動，當(dāng)頂住相鄰靜止風(fēng)葉時即可關(guān)閉，關(guān)閉時可將相鄰風(fēng)葉之間的風(fēng)道完全封閉。
該方案的優(yōu)點是克服了風(fēng)葉的逆向阻力，并將該阻力轉(zhuǎn)變?yōu)榕c風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向相同的動力；結(jié)構(gòu)簡單，便于制動和維修，做功效率顯著提高。
但該方案存在下述缺點(一)沿靜止風(fēng)葉運動的活動風(fēng)門限制了旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉與靜止風(fēng)葉的位置關(guān)系，即旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉的半徑必須小于圓心到靜止風(fēng)葉(或其延長線)的垂直距離，否則風(fēng)門的開關(guān)將影響風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)。從這一基點出發(fā)來考察該設(shè)計方案，不準發(fā)現(xiàn)該風(fēng)力機的有效受風(fēng)面積較小。設(shè)靜止風(fēng)葉和轉(zhuǎn)動風(fēng)葉的長度比為11，則該風(fēng)力機的有效受風(fēng)面積為導(dǎo)風(fēng)板高度的1.4－1.8倍。(二)靜止風(fēng)葉之間形成的收斂形通道過于狹窄，遮擋面積過大，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉大部分面積不受風(fēng)力，風(fēng)能利用率較差。(三)通過活動風(fēng)門調(diào)節(jié)進風(fēng)量，以此控制風(fēng)力機的速度，造成部分風(fēng)能的浪費。該方案的結(jié)構(gòu)特點不利于發(fā)展平面大型風(fēng)力機。(五)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量較小，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。
針對上述缺點，本實用新型導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機提出了一種新的設(shè)計方案。導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機由導(dǎo)風(fēng)板、豎軸、風(fēng)葉、上蓋、底座、能量傳遞機構(gòu)構(gòu)成。結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。導(dǎo)風(fēng)板(11)均勻分布于風(fēng)葉(12)的旋轉(zhuǎn)面積之外，導(dǎo)風(fēng)板(11)的延長線始終與風(fēng)葉(12)旋轉(zhuǎn)所形成的半徑最大的圓相割。導(dǎo)風(fēng)板固定于底座(5)和上蓋(10)之間，數(shù)量以6－12塊為宜。導(dǎo)風(fēng)板靠近旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉的端點(11a)與圓心的連線和導(dǎo)風(fēng)板形成的夾角α最好為120°～150°。
該設(shè)計方案有效地解決了“雙重風(fēng)葉豎軸風(fēng)力機”受風(fēng)面積較小，風(fēng)能利用率較低的問題。在導(dǎo)風(fēng)板數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸相同的條件下，該導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機的有效受風(fēng)面積可提高到導(dǎo)風(fēng)板高度的2.4－3.2倍。而且遮擋面積適宜，風(fēng)力可作用于整個轉(zhuǎn)動風(fēng)葉上，使逆向風(fēng)變?yōu)轫樝蝻L(fēng)的利用達到更理想的狀態(tài)。
考慮到在平面上發(fā)展大中型風(fēng)力機，本實用新型的導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機，在底座(5)上至少設(shè)置一圈以豎軸(1)為中心的環(huán)形支撐導(dǎo)軌(6)，直徑最大的環(huán)形導(dǎo)軌為“L”型結(jié)構(gòu)，設(shè)置導(dǎo)軌的目的在于改善旋轉(zhuǎn)部分的受力狀態(tài)，提高風(fēng)力機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。風(fēng)葉(12)與導(dǎo)軌(6)的支撐面之間為滾動接觸。
為控制風(fēng)力機轉(zhuǎn)速不超過安全值，防止暴風(fēng)對風(fēng)力機造成破壞，該導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機在每片風(fēng)葉下端靠近直徑最大的支撐導(dǎo)軌(6)的部位，設(shè)有離心式摩擦制動器(13)。風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)達到一定速度后，制動塊(2)克服彈簧(4)的拉力與導(dǎo)軌(6)的側(cè)面接觸產(chǎn)生摩擦，以此控制風(fēng)葉轉(zhuǎn)速。
做功機械要求風(fēng)力機有比較穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，在風(fēng)速改變的情況下運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。本實用新型的導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機，在豎軸(1)的下端，配置了大飛輪齒輪(9)，該大齒輪既可增大旋轉(zhuǎn)部分的慣性，穩(wěn)定風(fēng)力機轉(zhuǎn)速，又可帶動做功機械。
本實用新型的能量傳遞機構(gòu)部分，采用多組負荷同時工作或單一工作的形式，可更充分地利用風(fēng)能。風(fēng)大時多組負荷同時工作，風(fēng)小時一組工作或空運轉(zhuǎn)。
綜上所述，本實用新型的導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機，能更有效地克服逆向風(fēng)阻力，更充分地利用風(fēng)能。旋轉(zhuǎn)部分的受力狀態(tài)得到改善。轉(zhuǎn)速更穩(wěn)定，而且整機功率可達到較高水平。
圖1為“雙重風(fēng)葉軸風(fēng)力機”俯視圖。圖中1－靜止風(fēng)葉，2－旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉，3－豎軸，4－底座，6－活動風(fēng)門。
圖2、3為本實用新型的俯視圖和剖視圖。圖中1－豎軸，2－摩擦塊，3－制動器本體，4－彈簧，5－底座，6－支撐導(dǎo)軌，7－齒輪，8－傳動軸，9－大齒輪，10－上蓋，11－導(dǎo)風(fēng)板，12－旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉，13－制動器。
權(quán)利要求1.導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機，由導(dǎo)風(fēng)板、豎軸、風(fēng)葉、上下蓋、能量傳遞機構(gòu)構(gòu)成，其特征在于導(dǎo)風(fēng)板(11)均勻分布于風(fēng)葉(12)的旋轉(zhuǎn)面積之外，且其延長線與風(fēng)葉(12)上半徑最大的點旋轉(zhuǎn)形成的圓相割。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力機，其特征在于導(dǎo)風(fēng)板(11)的數(shù)量為6～12塊；且靠近旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉的端點(11a)與圓心的連線和導(dǎo)風(fēng)板形成的夾角α為120°～150°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力機，其特征在于底座(5)上至少設(shè)置一圈以豎軸(1)為中心環(huán)形支撐導(dǎo)軌(6)，直徑最大的一圈為“L”型結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力機，其特征在于每片風(fēng)葉下端靠近直徑最大的支撐導(dǎo)軌(6)的部位，設(shè)有離心式摩擦制動器(14)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力機，其特征在于豎軸(1)下端裝有慣性飛輪齒輪(9)和至少一組能量傳遞機構(gòu)(7、8)。
專利摘要導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機，由導(dǎo)風(fēng)板，旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉，豎軸，支撐導(dǎo)軌，制動器等構(gòu)成。導(dǎo)風(fēng)板的延長線始終與旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉形成的半徑最大的圓相割。該導(dǎo)風(fēng)式風(fēng)力機能有效地克服逆向風(fēng)阻力，充分利用風(fēng)能，改善了旋轉(zhuǎn)部分的受力狀態(tài)，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，整機功率得到較大提高。
文檔編號F03D3/02GK2042116SQ8721703
公開日1989年8月2日 申請日期1987年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月28日
發(fā)明者朱筱超 申請人:朱筱超