[發(fā)明專利]風(fēng)葉轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及旋帆式風(fēng)機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210365306.8
• 申請(qǐng)日: 2012-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102865193A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常典軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京石光龍騰風(fēng)力科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/06
• 分類號(hào): F03D7/06;F03D3/06;F03D11/02
• 代理公司: 北京兆君聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及風(fēng)葉轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及采用該控制系統(tǒng)的旋帆式風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)葉和發(fā)電機(jī)組成，風(fēng)葉在風(fēng)力帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)動(dòng)，使其切割發(fā)電機(jī)內(nèi)的磁力線圈產(chǎn)生的磁力線，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)能是一種潔凈能源，且是大自然賦予的無(wú)窮盡的能量，各國(guó)都在大力開(kāi)發(fā)風(fēng)能。目前，應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備上的各個(gè)風(fēng)葉只能沿中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而其迎風(fēng)角度一般不可調(diào)節(jié)，當(dāng)風(fēng)向不斷改變時(shí)，風(fēng)扇葉片迎風(fēng)面積變小，降低風(fēng)力對(duì)風(fēng)葉的吹動(dòng)力，風(fēng)能利用不合理，造成風(fēng)能的損失浪費(fèi)，風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率降低。專利“板式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置”（ZL2008202117537）提出了一種鏈輪式裝配方式，在風(fēng)力推動(dòng)下，星形框架總成順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在風(fēng)向舵標(biāo)控制下中心鏈輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，保持靜止，此時(shí)主傳動(dòng)鏈條拉動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪4并帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪、迎風(fēng)板逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)迎風(fēng)板相對(duì)于中心軸的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)其迎風(fēng)面角度。但鏈條與輪的配合運(yùn)行非常復(fù)雜，而且逐級(jí)傳動(dòng)的能量損失很大，具有很多不可控因素，最終導(dǎo)致可行性較差；而且傳動(dòng)裝置固定在機(jī)架的上方，重心較高，穩(wěn)定性較差，整個(gè)機(jī)組載重負(fù)荷較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述領(lǐng)域中的缺陷，本發(fā)明提供一種風(fēng)葉轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，能使風(fēng)葉以最佳角度對(duì)風(fēng)，使迎風(fēng)面軸對(duì)稱，左右形成最大力差推動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，取得最大的風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率，并可調(diào)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)或停車，而且還提高了傳動(dòng)的可靠性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供含有該風(fēng)葉轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的旋帆式風(fēng)機(jī)，其風(fēng)機(jī)的實(shí)度率可達(dá)掃風(fēng)面積的80%以上，能量轉(zhuǎn)換率超過(guò)60%。由于轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的重心降低，整個(gè)機(jī)組的穩(wěn)定性得以提高。

風(fēng)葉轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括一根豎直的中心軸和若干固定有風(fēng)葉的豎直的副軸，所述副軸繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述每個(gè)副軸通過(guò)分別固定于其上、下端的上托臂、下托臂與中心軸的上、下端連接，其特征在于：在上托臂或下托臂與中心軸的連接處固定有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)下方固定有動(dòng)力控制系統(tǒng)，所述齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括依次相互嚙合的中心齒輪A、中間齒輪A、副齒輪A，所述副齒輪A與上托臂或下托臂固定連接，所述動(dòng)力控制系統(tǒng)包括依次相互嚙合的中心齒輪B、中間齒輪B、副齒輪B，所述轉(zhuǎn)軸上端固定著中心齒輪A，下端固定有中心齒輪B，所述轉(zhuǎn)軸下端底部還固定有鎖定機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸位于中心齒輪A和下端固定有中心齒輪B之間部分套接有傳動(dòng)軸，副齒輪B固定于動(dòng)力輸出軸上。

所述副軸為四個(gè)，所述中心齒輪A與兩個(gè)中間齒輪A嚙合，所述一個(gè)中間齒輪A與兩個(gè)副齒輪A嚙合，所述兩個(gè)中間齒輪A分別位于中心齒輪A的相對(duì)位置，所述兩個(gè)副齒輪A分別位于中間齒輪A的相對(duì)位置。

所述中心齒輪A、中間齒輪A和副齒輪A的齒輪比為3：4+2：3。

所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)固定于齒輪箱內(nèi)，齒輪箱位于下托臂與中心軸的連接處。

所述轉(zhuǎn)軸的下端底部還固定有轉(zhuǎn)輪。

旋帆式風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)葉，其特征在于還包括上述控制系統(tǒng)，所述風(fēng)葉固定于所述副軸上。

所述風(fēng)葉為豎直懸掛的風(fēng)帆式風(fēng)葉，所述風(fēng)葉分為左右兩半副本，以副軸為中心對(duì)稱固定。

所述中心軸與上托臂之間、中心軸與下托臂之間固定有斜拉桿。

所述中心軸的頂部固定有風(fēng)向標(biāo)和測(cè)速儀。

本發(fā)明通過(guò)中間齒輪A將中心齒輪A的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給副齒輪A，從而使副齒輪A的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與中間齒輪A方向相同，即當(dāng)副軸繞中心軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，副軸也同時(shí)在自轉(zhuǎn)，保證了與副軸固定的風(fēng)葉隨時(shí)都是最佳的迎風(fēng)角度，風(fēng)葉的掃風(fēng)面積提高了，風(fēng)能的利用率也提高了。同時(shí)齒輪的傳動(dòng)較鏈輪的傳動(dòng)穩(wěn)定性更高，且齒輪可位于齒輪箱中，封閉性好，持久，耐用。

本發(fā)明動(dòng)力控制系統(tǒng)包括中心齒輪B、中間齒輪B、副齒輪B，在調(diào)試前通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸可以將風(fēng)葉以最佳角度迎風(fēng)，通過(guò)鎖定機(jī)構(gòu)鎖定后，風(fēng)葉的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)由齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)控制完成，非常簡(jiǎn)單方便。風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳送至傳動(dòng)軸，再通過(guò)動(dòng)力控制系統(tǒng)再傳輸至動(dòng)力輸出軸，外接發(fā)電機(jī)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能，由于齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力控制系統(tǒng)的重心降低，整個(gè)機(jī)組的穩(wěn)定性得以提高，增強(qiáng)了可操作性。

本發(fā)明設(shè)置了四個(gè)風(fēng)葉，為保證齒輪之間的布置，本發(fā)明設(shè)計(jì)了兩個(gè)中間齒輪A，將副齒輪A兩兩與中間齒輪A嚙合。所述中心齒輪A、中間齒輪A和副齒輪A的齒輪比為3：4+2：3，相當(dāng)于副軸繞中心軸轉(zhuǎn)一圈，而副軸自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半圈，由于風(fēng)葉正反面迎風(fēng)具有相同的效果。

將所有的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置有一個(gè)齒輪箱中，可以防止齒輪被沙塵粘附。

轉(zhuǎn)軸底部還固定有轉(zhuǎn)輪，方便轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。