[發明專利]自動耦合式開合型采風組件及裝置

在審

• 申請號: 201611175219.0
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106593784A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 吳天福;程寒飛;張鑫珩;王月萍
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及一種自動耦合式開合型采風組件及裝置。

背景技術

立軸式采風裝置的采風原理是：選用特定的幾何形狀，其正面迎風所產生的推力大于背面迎風所形成的阻力，利用兩種受力之差來驅動葉輪旋轉。其典型結構型式是三杯式風速儀，風杯的形狀主要是半球形和圓錐形兩種。這種結構型式的優點是任意風向吹過的風力都能被采集，不需另配對風裝置，轉動比較穩定，但由于其自身結構原因所造成的缺點也很明顯：1、其正面(凹面)迎風或背面(凸面)迎風時的投影面積不變，僅僅是阻力系數不同，所以產生的驅動力很小。由于阻力系數的改變有限，所以要增大驅動力只能通過增加迎風面積來實現。2、立軸式采風裝置的驅動力是風杯正面受力與背面受力之差，但葉輪的整體風阻則是風杯正面受力與背面受力之和，增加迎風面積使得驅動力和阻力同步增加，葉輪整體風阻成倍的增加，所以增加大量風阻只能獲得少量的驅動力，采風效率非常低。

現有技術一直未解決提高驅動力與降低整體風阻之間的矛盾關系，所以其應用范圍受到了制約，目前主要應用于感應風速，很少用于動力輸出，立軸式風力機的發展狀態明顯落后于水平軸式風力機。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種驅動力大、風阻小、采風效率高的自動耦合式開合型采風組件及裝置。

為達到上述目的，本發明一種自動耦合式開合型采風組件，包括聯接座、兩個沿同一旋轉軸線與所述聯接座鉸接的葉片、固定連接在聯接座上與所述旋轉軸線垂直共面的導桿、與所述導桿滑動連接的滑塊以及兩個連接桿；所述連接桿一端與所述葉片鉸接，所述連接桿的另一端與所述滑塊鉸接；

或者，

包括固定座、與所述固定座垂直固定連接的支撐桿、與所述支撐桿垂直滑動連接的滑動軸、兩個沿同一旋轉軸線與所述滑動軸鉸接的葉片以及兩個連桿；所述連桿一端與所述葉片鉸接，所述連桿另一端與所述固定座鉸接。

較佳的，所述導桿還包括至少一個限制滑塊滑動范圍從而控制兩個所述葉片開合角度為0～180°的限位裝置；所述限位裝置包括限位塊和定位桿；所述限位塊中心設置有與所述導桿直徑適配的通孔，所述限位塊通過通孔與所述導桿滑動連接；所述限位塊的側壁上設置有與所述通孔連通的螺紋孔；所述定位桿外壁上設置有與所述螺紋孔配合的螺紋段，所述限位塊與所述定位桿螺紋連接；或者，

所述支撐桿還包括至少一個限制滑動軸滑動范圍從而控制兩個所述葉片開合角度為0～180°的限位裝置；所述限位裝置包括限位塊和定位桿；所述限位塊中心設置有與所述支撐桿直徑適配的通孔，所述限位塊通過通孔與所述支撐桿滑動連接；所述限位塊的側壁上設置有與所述通孔連通的螺紋孔；所述定位桿外壁上設置有與所述螺紋孔配合的螺紋段，所述限位塊與所述定位桿螺紋連接。

較佳的，所述葉片為光滑的板面結構或者所述葉片為工作面有凹槽的板面結構。

較佳的，所述滑塊和所述導桿接觸面分別設置有兩端封閉的凹槽；所述滑塊與所述導桿之間設置有與所述凹槽相適配的滾珠。

為達到上述目的，本發明一種自動耦合式開合型采風裝置，包括輪轂和呈輻射狀間隔固定連接在所述輪轂上若干任一上述的自動耦合式開合型采風組件。

較佳的，所述輪轂為柱形軸，所述輪轂上端和所述輪轂下端并排固定連接有兩組自動耦合式開合型采風裝置，每組相對應的所述自動耦合式開合型采風組件分別與支桿兩端固定連接；所述支桿與所述自動耦合式開合型采風組件連接處設置有肋板；所述支桿通過連桿與所述輪轂中段固定連接；或者，

所述輪轂為由若干桿件圍成的框架，所述框架包括并排設置的兩個相同圓框、兩端分別與兩個所述圓框邊緣固定連接的若干支桿、與兩個所述圓框中心同軸設置的轉軸；所述轉軸中部通過連桿與所述支桿固定連接；所述支桿與兩個所述圓框連接處還固定連接有與所述支桿垂直的自動耦合式翻板型采風組件；所述自動耦合式翻板型采風組件與所述支桿之間還設置有肋板。

本發明技術方案具有以下有益效果：解決了現有技術中提高驅動力與降低阻力之間的矛盾關系，處于采風狀態的葉片自動打開，增大采風面積，處于阻力狀態的葉片自動閉合，減小阻力面積，所以使得采風效率提高了數倍；建立了采風組件的整體平衡，微小風力即可實現葉片的開合動作，解決了上葉片難以打開，下葉片難以閉合的技術問題。采風不受風向變化的影響，輸出的旋轉很穩定。由于其驅動力大，風阻小，采風效率高，為大型立軸式風機的實現提供了技術支持。

附圖說明

圖1是本發明實施例1自動耦合式開合型采風組件的正等側視圖；

圖2是本發明實施例2自動耦合式開合型采風組件的主視圖；