[發明專利]卵形軌道控制式垂直軸輪機

有效

• 申請號: 201410447357.4
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104265564B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 鄭坤宇;鄭志剛;楊春明;王曉爽;孔祥霞
• 申請（專利權）人: 鄭坤宇
• 主分類號: F03D5/04
• 分類號: F03D5/04;F03B3/12;B63H1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及的是一種卵形軌道控制式垂直軸輪機葉片的控制裝置

技術背景：

水平軸輪機技術已相當成熟，垂直軸輪機卻有自身的優點，它們都可以根據實際應用設計成風輪、水輪和推進器，是機械能轉化的通用設備裝置，但是目前垂直軸輪機的葉片控制裝置結構非常復雜，如擺線推進器，除結構復雜外，葉片控制裝置結構只遵循固定的幾何關系，即所有葉片的擺角都依據偏心距大小的改變而改變，無法適應復雜的流場變化，效率難以提高也就很正常了，所以，簡化垂直軸輪機葉片的控制裝置，優化葉片攻角的變化規律，是垂直軸輪機應用與發展的核心技術。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種簡單高效的卵形軌道控制式垂直軸輪機。

本發明采用如下技術方案：

一種卵形軌道控制式垂直軸輪機，主要部件包括：轉盤，傳動軸，軌道盤，卵形軌道凹槽，直翼葉片等，其技術方案是：傳動軸穿過軌道盤和轉盤固連，直翼葉片均勻安裝在轉盤邊緣上，直翼葉片的擺動軸穿過轉盤與擺臂的一端固連，擺臂另一端的滑動軸嵌入軌道盤上的圈卵形軌道凹槽中，轉盤轉動帶動直翼葉片旋轉，同時牽引滑動軸沿卵形軌道凹槽平穩滑動，因此直翼葉片在繞傳動軸公轉的同時還必須繞自身的擺動軸擺動，使之與來流方向總保持有最佳的攻角，提高了水輪、風輪或推進器的效率。

本發明為卵形軌道控制式垂直軸輪機，每個直翼葉片隨轉盤做圓周運動，滑動軸沿卵形軌道凹槽做近似的橢圓運動，滑動軸通過擺臂與直翼葉片的擺軸相連，因為滑動軸的轉動相位滯后于擺動軸，又不斷變化，使得直翼葉片在繞傳動軸公轉的同時，必須按設計的要求在擺臂和滑動軸的作用下繞自身的擺軸擺動，即每個直翼葉片也都必須按設計好的最佳的攻角推進或吸收流體能，大大提高了推進器、水輪、風輪機械能的轉換效率。

本發明如果用于推進器只要旋轉軌道盤則可輕松實現360度轉向，使中、大型船舶的無舵推進成為可能。

本發明如果用于風力或洋流、水流發電，則需在軌道盤上安裝舵板，使傳動軸總與來流方向垂直即可。

附圖說明：

圖1為本發明的三維示意圖

圖2為本發明的俯視圖

圖3為本發明直翼葉片三維示意圖

圖4為本發明軌道盤三維示意圖

具體實施方式：

下面結合附圖及實施例詳述本發明

一種卵形軌道控制式垂直軸輪機參見附圖1至附圖：4，圖中：轉盤1，傳動軸2，軌道盤3，卵形軌道凹槽4，直翼葉片5，擺動軸6，滑動軸7，擺臂8。

本實施例是一種卵形軌道控制式垂直軸輪機，技術方案是：傳動軸2穿過軌道盤3和轉盤1固連，若干個直翼葉片5均勻安裝在轉盤1邊緣上，直翼葉片5的擺動軸6穿過轉盤1與擺臂8的一端固連，擺臂8另一端的滑動軸7嵌入軌道盤3上的卵形軌道凹槽4中。

實施例1：本發明是一種卵形軌道控制式垂直軸輪機，若作為推進器使用，其工作特征是：固定軌道盤3，主機驅動傳動軸2帶動轉盤1旋轉，直翼葉片5隨之旋轉，同時通過擺臂8牽引滑動軸7沿卵形軌道凹槽4平穩滑動，直翼葉片5在繞傳動軸2公轉的同時受滑動軸7：、擺臂8的約束還必須繞自身的擺動軸6擺動，卵形軌道凹槽4上各點坐標都是提前計算設計好的，因此能夠對直翼葉片5的擺動規律實施精確的控制，使之與來流方向總保持有最佳的攻角，大大提高推進器的推進效率。

其推進方向與轉盤1旋轉方向的關系如附圖2或附圖4中的兩個箭頭所示，若要改變推力方向，只需旋轉軌道盤3一個確定角度即可，輕松實現360度轉向，使大中型船舶無舵化推進成為可能。

實施例2：本發明是一種卵形軌道控制式垂直軸輪機，若作為風力發電的風輪或水流發電的水輪使用時，其工作特征與作為推進器使用時的工作特征相反，條件是：風向和水的流向要與傳動軸2垂直，為此可在軌道盤3的適當位置安裝適當大小的舵板。

本發明不僅限于上述列舉，其結構特征只要包括諸如軌道盤，卵形軌道凹槽，直翼葉片，擺動軸，滑動軸，擺臂等具體結構特征或者是能實現所述技術方案的等同技術特征，均視為在本發明的保護范圍之內。