[其他]矩葉型立軸式風(fēng)能機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86104947
• 申請(qǐng)日: 1986-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN86104947A
• 公開（公告）日: 1987-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐平科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐平科
• 主分類號(hào): F03D3/02
• 分類號(hào): F03D3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是以風(fēng)作為動(dòng)力開發(fā)風(fēng)力能源的一種矩葉型立軸式風(fēng)能機(jī)，由水（油）的浮力承托在風(fēng)力的作用下圍繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，將風(fēng)能變?yōu)殡娔埽驇?dòng)其他設(shè)備，將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪堋?/p>

現(xiàn)有的風(fēng)能機(jī)多數(shù)是橫軸式的（也有立軸式的），一般由風(fēng)葉，橫軸（或立軸）、定向舵等組成。由于這些風(fēng)能機(jī)的形式或本身結(jié)構(gòu)的原因，很難適應(yīng)在低風(fēng)速條件下運(yùn)行，抗風(fēng)害能力低，難以向巨型化方向發(fā)展，發(fā)電容量小，一般只在幾千瓦至幾十千瓦之間。在七十年代，美國(guó)桑迪亞實(shí)驗(yàn)室風(fēng)能研究中心研制的“打蛋器”式（立軸式）風(fēng)車，發(fā)電容量達(dá)10萬瓩，但這種風(fēng)能機(jī)啟動(dòng)時(shí)需另加外力，風(fēng)力方向與風(fēng)葉面不能長(zhǎng)時(shí)間保持垂直，風(fēng)車本身結(jié)構(gòu)不能提高風(fēng)速和改變風(fēng)向，其架子的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量限制了向巨型化方向的發(fā)展。1982年1月由科學(xué)畫報(bào)報(bào)導(dǎo)，由黑龍江省機(jī)械研究所研制的FD-17型風(fēng)力發(fā)電機(jī)（橫軸式），是我國(guó)目前所見報(bào)導(dǎo)的最大的風(fēng)能發(fā)電機(jī)，發(fā)電容量為20瓩，該風(fēng)能機(jī)的缺點(diǎn)是必須配有測(cè)試風(fēng)向和使槳葉換向的裝置，風(fēng)力方向與風(fēng)葉面不能垂直，其本身結(jié)構(gòu)不能提高風(fēng)速，改變風(fēng)向。

本發(fā)明的目的是以一種新穎原理提供一種利用風(fēng)力資源的立軸式新型風(fēng)能機(jī)，這種風(fēng)能機(jī)主要由風(fēng)葉（1）、改向柱（4）、立軸（2）、浮箱圈（5）等組成。

風(fēng)葉（1）外形為矩形，其斷面為流線形（或半流線形，薄板形和園弧形），以葉樞（6）垂直向安裝在主機(jī)支架（8）上，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉（1）轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定位置后風(fēng)葉（1）自動(dòng)翻轉(zhuǎn)（避風(fēng)），受翻轉(zhuǎn)限角桿（7）的制約，風(fēng)葉（1）只能翻轉(zhuǎn)至一定角度，當(dāng)風(fēng)葉（1）運(yùn)轉(zhuǎn)至起始位置后自動(dòng)復(fù)位（受風(fēng)）。

風(fēng)葉（1）的葉樞（6），可以有主、次兩個(gè)葉樞（6、25），這時(shí)則有主次兩個(gè)風(fēng)葉（1、28），這樣在風(fēng)葉翻葉時(shí)可減少阻力。葉樞（6）可設(shè)在風(fēng)葉中心線的一側(cè)或端點(diǎn)，次葉樞（25）也可設(shè)在改向柱（4）的壁上，當(dāng)收葉時(shí)次風(fēng)葉（28）貼在改向柱（4）凹壁處。次風(fēng)葉（28）可制成伸縮型，當(dāng)收葉時(shí)次風(fēng)葉（28）可縮進(jìn)改向柱（4）的凹槽內(nèi)。葉樞（6）本身可以隨風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)。

為了多得風(fēng)能，也可將風(fēng)葉制作成裝配活動(dòng)型，利用頭葉拉桿（26）和尾葉拉桿（27）。借助風(fēng)力使風(fēng)葉自動(dòng)張開和收攏。這種風(fēng)葉由主葉（15）、頭葉（16）和尾葉（17）三部分組成，當(dāng)其收攏后呈飛機(jī)翼祥的流線型。無論是單一的或裝配活動(dòng)型風(fēng)葉，均能在任何風(fēng)向下工作。

風(fēng)能機(jī)的風(fēng)葉（1）可以設(shè)4個(gè)，也可以設(shè)8個(gè);設(shè)8個(gè)風(fēng)葉（1）對(duì)大直徑風(fēng)能機(jī)減少風(fēng)葉寬度，多得風(fēng)能，并能增加運(yùn)行的平穩(wěn)性，風(fēng)能機(jī)可設(shè)雙層或多層。

改向柱（4）為一園筒形，圍繞立軸（2）隨風(fēng)葉（1）一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其作用在于改變風(fēng)向，從而提高風(fēng)能機(jī)的風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)至改向柱（4）受阻時(shí)，風(fēng)便改向分成兩股，其中一股風(fēng)向以更多的時(shí)間與風(fēng)葉面長(zhǎng)時(shí)間保持近似垂直作用（另一股在改向柱（4）與變了位的風(fēng)葉（1）面之間很快通過），從而增大了風(fēng)葉面上的風(fēng)力，可提高風(fēng)速一倍左右。

立軸（2）可以是實(shí)心的也可以是空心的，用鋼制或混凝土澆制均可。當(dāng)空心立軸（3）很高時(shí)，為減少風(fēng)的推力，加強(qiáng)其穩(wěn)定性，可在立軸上部四周開轉(zhuǎn)窗（30），當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)轉(zhuǎn)窗（30）就打開，當(dāng)風(fēng)速小時(shí)轉(zhuǎn)窗（30）就關(guān)閉。

空心軸（3）可以代替改向柱（4）（即立軸與改向柱合二為一），在立軸外則另設(shè)主機(jī)支架（8），以便裝置風(fēng)葉（1）;或在空心立軸（3）外另設(shè)鋼制改向柱（4）。這將大大增加風(fēng)能機(jī)的穩(wěn)定性，而且可將發(fā)電機(jī)組安裝在空心立軸（3）內(nèi)，以節(jié)省專用廠房。風(fēng)能機(jī)所獲得的風(fēng)能可通過設(shè)置在空心立軸（3）壁上的傳力窗（19）傳入安裝在空心立軸（3）內(nèi)的發(fā)電機(jī)組，這種傳入法距離短，風(fēng)能機(jī)架不受扭力。

浮箱圈（5）置于盛水（油）的池子（18）內(nèi)，借助水的浮力，承托風(fēng)能機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，風(fēng)能機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)浮箱圈（5）一起轉(zhuǎn)動(dòng)。浮箱圈（5）為中空、園形，在水中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無正面阻力，只有側(cè)面與水的極小的摩擦阻力。這為風(fēng)能機(jī)設(shè)計(jì)巨型化和低風(fēng)速下啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)提供了理論根據(jù)，也為風(fēng)能機(jī)設(shè)計(jì)抗風(fēng)害能力創(chuàng)造了條件。