[發(fā)明專利]導(dǎo)流型機(jī)械儲能式垂直軸風(fēng)動力機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036462.3
• 申請日: 2008-04-22
• 公開（公告）號: CN101265877A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琪;李勇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海愛瑞科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D3/06
• 代理公司: 上海三方專利事務(wù)所
• 代理人: 吳干權(quán)

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明創(chuàng)造涉及風(fēng)動力機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種導(dǎo)流型機(jī)械儲能式垂直軸風(fēng)動力機(jī)。

[背景技術(shù)]

自然風(fēng)中蘊(yùn)藏著巨大的能量，它是一種無污染、可再生的綠色能源。要利用風(fēng)能服務(wù)人類，首先必須通過風(fēng)輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。根據(jù)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)不同，可分為水平軸風(fēng)輪和垂直軸風(fēng)輪兩大類。垂直軸組合式風(fēng)輪由導(dǎo)流型風(fēng)輪與環(huán)形增速導(dǎo)流罩組成，它們組合運(yùn)行，功能互補(bǔ)，很好地克服了單獨(dú)風(fēng)輪運(yùn)行時的不足，大幅度提高了風(fēng)能轉(zhuǎn)換率和輸出力矩。由于自然風(fēng)不穩(wěn)定，使風(fēng)輪經(jīng)常交替處于主動或被動的運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致組合式風(fēng)輪機(jī)械能輸出不穩(wěn)定。這也是目前風(fēng)能利用領(lǐng)域中普遍存在的問題，而解決之道在于增設(shè)機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)，將所獲之機(jī)械能進(jìn)行存儲與緩釋。但實(shí)現(xiàn)機(jī)械儲能與緩釋必須先解決：1.提升轉(zhuǎn)速，因?yàn)楸淮鎯δ芰康拇笮∨c轉(zhuǎn)速的平方成正比。2.自動脫嚙，因?yàn)檫\(yùn)行于從動狀態(tài)的風(fēng)輪會消耗額外能量。因此就需要再配套設(shè)計一種具有整合提升轉(zhuǎn)速和自動脫嚙功能的復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械儲能與緩釋創(chuàng)造條件。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的在于適應(yīng)自然風(fēng)的不穩(wěn)定特性，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新功能設(shè)備：帶風(fēng)速提升和雙重導(dǎo)流組合風(fēng)輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并自動將冗余能量加以儲存和緩釋，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能的穩(wěn)定輸出。該設(shè)備即導(dǎo)流型機(jī)械儲能式垂直軸風(fēng)動力機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種導(dǎo)流型機(jī)械儲能式垂直軸風(fēng)動力機(jī)，包括組合式風(fēng)輪(1)、復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)(2)、離心式變慣量機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)(3)、基座(4)，其特征在于組合式風(fēng)輪安裝于基座之上；復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)、離心式變慣量機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)安裝于基座之內(nèi)，自上而下沿垂直軸向依次安裝，構(gòu)成整體。

所述的組合式風(fēng)輪包括導(dǎo)流型風(fēng)輪(1.1)、環(huán)形增速導(dǎo)流罩(1.2)、中心軸(1.3)，環(huán)形增速導(dǎo)流罩位于導(dǎo)流型風(fēng)輪外側(cè)，固定安裝于基座上；內(nèi)置導(dǎo)流型風(fēng)輪可隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，通過中心軸和軸承支撐于基座上；兩者的安裝圓心重合；自然風(fēng)流經(jīng)環(huán)形增速導(dǎo)流罩后再對導(dǎo)流型風(fēng)輪作功，并通過中心軸向下部復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)輸出力矩。

所述的復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)由行星增速器(2.1)、超越離合器(2.2)、輸出聯(lián)接軸(2.3)沿垂直軸方向自上而下安裝聯(lián)接構(gòu)成，行星增速器的輸入軸與上部風(fēng)輪同軸；行星增速器的輸出軸通過超越離合器與輸出聯(lián)接軸嚙合或脫嚙；通過輸出聯(lián)接軸向下部離心式變慣量機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)輸出力矩。

所述的離心式變慣量機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)由同步器(3.2)、連桿(3.3)、慣性體(3.4)沿垂直軸向自上而下連接構(gòu)成，同步器的公共齒輪安裝于垂直軸(3.1)上部；從同步器的多個分齒輪上，分別引出各自的連桿；各連桿下部設(shè)有一個慣性體；機(jī)械力矩從垂直軸的上端輸入、下端輸出。

綜上所述，組合式風(fēng)輪實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的高效轉(zhuǎn)換；復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速倍增，同時隨著風(fēng)況的變化自動實(shí)現(xiàn)構(gòu)件間的嚙合或脫嚙，以聯(lián)接或阻斷力矩的傳遞；離心式變慣量儲能機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能量的存儲與緩釋，并最終輸出力矩。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)牢固，使用可靠、制造方便。采用組合式風(fēng)輪大幅度提高了風(fēng)能的轉(zhuǎn)換率和輸出力矩；整體機(jī)構(gòu)靜態(tài)慣量低，便于低風(fēng)速啟動；當(dāng)處于高風(fēng)速時，能在輸出力矩的同時，自動將冗余能量以動能和勢能兩種形式加以儲存；當(dāng)風(fēng)速降低或無風(fēng)時，能自動脫嚙，維持慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，避免不必要的能量損失，并通過機(jī)械能的緩釋，繼續(xù)輸出力矩。從而適應(yīng)了自然風(fēng)的不穩(wěn)定性，改善和提高了風(fēng)動力機(jī)的工作效能。

[附圖說明]

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明創(chuàng)造的組合式風(fēng)輪結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明創(chuàng)造的復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為本發(fā)明創(chuàng)造的離心式變慣量機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

參見附圖：

圖1?1組合式風(fēng)輪??2復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)??3離心式變慣量機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)??4基座

圖2?1.1導(dǎo)流型風(fēng)輪??1.2環(huán)形增速導(dǎo)流罩??1.3中心軸

圖3?2.1行星增速器??2.2超越離合器??2.3輸出聯(lián)接軸

圖4?3.1垂直軸??3.2同步器??3.3連桿??3.4慣性體

[具體實(shí)施方式]

結(jié)合附圖對本發(fā)明專利做進(jìn)一步說明，這種裝置的制造技術(shù)對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。

參見圖1，導(dǎo)流型機(jī)械儲能式垂直軸風(fēng)動力機(jī)，包括組合式風(fēng)輪(1)、復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)(2)、離心式變慣量機(jī)械儲能機(jī)構(gòu)(3)、基座(4)，其特征在于組合式風(fēng)輪安裝于基座之上，復(fù)合傳動機(jī)構(gòu)、離心式變慣量儲能機(jī)構(gòu)安裝于基座之內(nèi)，自上而下沿垂直軸向依次安裝，構(gòu)成整體；