CN101363418B - 带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，属于风力发电技术领域。该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、双发电机、空心内定轴、上下轴套、自动和手动制动装置；双组风车叶片朝向相反地安装于该上下轴套上，双发电机为功率相同的永磁直驱式交流发电机，上下轴套套在空心内定轴外，上下轴套与空心内定轴为轴承连接，自动及手动制动装置分别安装于该上下轴套外侧及空心内定轴内。还包括一个主要由双组风车叶片和单发电机组成的结构。在风速超过额定风速的情况下，发电设备能将转速控制在额定转速范围，本发明采用相反方向转动的双风车结构，在自动制动和手动制动时，产生的力矩就不会传到空心内定轴上，提高设备使用效率。

Description

带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，特别涉及立轴式风力发电设备的结构设计。

背景技术

风力发电设备有立轴式风力发电设备与水平轴式风力发电设备两种，现世界上一般采用水平轴式风力发电设备，因水平轴式发电设备可以通过电子控制改变叶片迎风角来调整力矩和转速，使其保持相对稳定的输出功率，而立轴式风力发电设备在风速变化时不能改变叶片迎风角，也就不能调整力矩和转速，不能保持相对稳定的输出功率，这是立轴式和水平轴式风力发电设备的主要差别之一，所以尽管立轴式风力发电设备结构简单，成本相对低廉，仍不利于广泛应用。

例如一台立轴式风力发电设备，它的额定功率是1000W，额定风速是5—8M/S，转速是2转/S，力矩是500NM，当风速超过8M/S时，其力矩和转速都会增加，这时发电设备的输出功率就会大于1000W，导致发电设备烧毁，目前解决的办法只是关机停车，这样，当超过额定风速时，立轴式风车发电设备就不能够正常使用，不仅浪费了资源，而且发电设备的利用率也低。

直到目前，所有立轴式风车发电设备的制动装置，无论自动还是手动，其制动的力矩全部传到空心内定轴上，这样增加了对空心内定轴的强度要求，使设备的造价增加。

发明内容

本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，提出一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，以解决当风速超过额定风速时，把发电设备的转速控制在额定转速之内，使立轴式风力发电设备能正常工作的问题。

本发明提出的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、双发电机、空心内定轴、上下轴套、自动和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该双发电机为功率相同的永磁直驱式交流发电机，该发电机的定子和转子分别固定在该空心内定轴的外侧和该上下轴套的内侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧，该手动制动装置安装于该空心内定轴内。

本发明提出的另外一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、发电机、空心内定轴、上下轴套、自动和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该发电机为永磁直驱式交流发电机，该发电机转子固定在上该轴套内侧，该发电机另一个转子固定在该下轴套外侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧。

本发明的特点和效果：

采用本发明的结构，当风速超过额定风速时，离心力增大，推动自动制动装置动作，形成“制动—减速—加速—制动”的过程，这样，在风速超过额定风速的情况下，发电设备不用停车，也能将转速控制在额定转速范围内，使立轴式风力发电设备能正常工作，从而提高风力发电设备的使用效率；本发明的手动制动装置，可供维修或紧急情况下使用。

本发明的另一个优点，是采用了双组风车叶片朝向相反地通过双组风车叶片连杆安装于上下轴套上，这种相反方向转动的双组风车叶片(或多组风车叶片)结构，又称双风车(或多风车)结构，在自动制动和手动制动时，产生的力矩就不会传递到空心内定轴上，节约造价，并提高了风力发电设备的使用效率。

附图说明

图1为本发明的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备(中部双发电机)实施例结构示意图。

图2为本发明带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备的自动制动和手动制动实施例结构示意图。

图3为图2中B-B剖面示意图。

图4为图2中C-C剖面示意图。

图5为图2中A-A剖面示意图。

图6为图2中D-D剖面示意图。

图7为本发明的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备(上下部双发电机)实施例结构示意图。

图8为本发明的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备(单发电机)实施例结构示意图。

具体实施方式

本发明提出的带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备结合附图及实施例详细说明如下：

本发明提供了一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、双发电机、空心内定轴、上下轴套、自动和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该双发电机为功率相同的永磁直驱式交流发电机，该发电机的定子和转子分别固定在该空心内定轴的外侧和该上下轴套的内侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧，该手动制动装置安装于该空心内定轴内。

所述自动制动装置可包括上制动盘、下制动盘、离心球滚动槽、离心球；该开有中心通孔的上制动盘的纵向截面为倒∏形，该上制动盘套在该上轴套的底部，该上制动盘的顶的内侧壁与该上轴套固定连接；该上底开有中心通孔的下制动盘包括纵向截面为扁平矩形的盘及该盘下底带有的至少两个对称均匀地分布的支脚，该支脚的横向截面为矩形，该支脚的底面为带有适当角度的斜面，该下制动盘套在该下轴套的端部，该下制动盘的支脚的内侧和该下轴套的外壁通过键连接；该离心球滚动槽的横向截面为∏形且开口端面固定在该下轴套上，该离心球滚动槽的位置与该下制动盘的支脚对应，该支脚插入该离心球滚动槽内；该离心球置于该离心球滚动槽中，与该下制动盘支脚的斜面相接触。

所述手动制动装置可包括固定于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧的两个孔内的两个刹车块导向槽、一对置于两个刹车块导向槽中的带齿条的刹车块、中间有轴承座的上下驱动杆支架、一对带有轴承座的蜗杆支架、蜗杆、手轮、上部带有齿轮和下部带有蜗轮的驱动杆；该两个刹车块导向槽由上下两块中间有孔的导向板和与其相连并垂直的前后四块导向板组成，该前后四块导向板中，靠近该空心内定轴轴线的中间的两块板为每个导向槽槽口的内侧的挡头板；该刹车块横截面为矩形，与该刹车块导向槽相匹配，该刹车块一端为圆弧面，该圆弧面朝向该刹车块导向槽槽口，该两个刹车块相对的侧面上有直齿条，该直齿条的长度使该刹车块能从该刹车块导向槽中伸出和缩进；该上下驱动杆支架分别固定在该空心内定轴内的上下端部；该驱动杆的上部装有齿轮，下部装有蜗轮，该驱动杆穿过该导向槽的上下导向板中间的孔，并通过轴承装在该上下驱动杆支架上，该驱动杆上的齿轮和刹车块的齿条啮合；该一对带有轴承座的蜗杆支架固定在该下驱动杆支架上，该蜗杆通过轴承装在该蜗杆支架上，该蜗杆和驱动杆下部的蜗轮啮合；该蜗杆的一端伸出该空心内定轴外连接该手轮。

本发明提供的另外一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、发电机、空心内定轴、上下轴套、自动和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该发电机为永磁直驱式交流发电机，该发电机转子固定在上该轴套内侧，该发电机另一个转子固定在该下轴套外侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧。

所述自动制动装置可包括上制动盘、下制动盘、离心球滚动槽、离心球；该开有中心通孔的上制动盘的纵向截面为矩形，该上制动盘上底与该发电机外套固定连接，该发电机外套与该上轴套的下端固定连接；该下轴套套在该空心内定轴外，该上底开有中心通孔的下制动盘包括纵向截面为扁平矩形的盘及该盘下底带有的至少两个对称均匀地分布的支脚，该支脚的横向截面为矩形，该支脚的底面为带有适当角度的斜面，该下制动盘套在该下轴套外，该下制动盘的内侧壁与该下轴套为键连接；该离心球滚动槽的横向截面为∏形且开口端面固定在该下轴套上，该离心球滚动槽的位置与该下制动盘的支脚对应，该支脚插入该离心球滚动槽内；该离心球置于该离心球滚动槽中，与该下制动盘支脚的斜面相接触。

所述手动制动装置可包括固定于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧的两个孔内的两个刹车块导向槽、一对置于两个刹车块导向槽中的带齿条的刹车块、中间有轴承座的上下驱动杆支架、一对带有轴承座的蜗杆支架、蜗杆、手轮、上部带有齿轮和下部带有蜗轮的驱动杆，有中心通孔的上下风车手动制动盘；该两个刹车块导向槽由上下两块中间有孔的导向板和与其相连并垂直的前后四块导向板组成，该前后四块导向板中，靠近该空心内定轴轴线的中间的两块板为每个导向槽槽口的内侧的挡头板；该刹车块横截面为矩形，与该刹车块导向槽相匹配，该两个刹车块相对的侧面上有直齿条，该直齿条的长度使该刹车块能伸出和缩进，该刹车块一端为圆弧面，该圆弧面朝向该刹车块导向槽槽口；该上下驱动杆支架分别固定在该空心内定轴内的上下端部；该驱动杆的上部装有齿轮，下部装有蜗轮，该驱动杆穿过该导向槽的上下导向板中间的孔，并通过轴承装在该上下驱动杆支架上，该驱动杆上的齿轮和该刹车块的齿条啮合；该一对带有轴承座的蜗杆支架固定在该下驱动杆支架上，该蜗杆通过轴承装在该蜗杆支架上，该蜗杆和驱动杆下部的蜗轮啮合，该蜗杆的一端伸出该空心内定轴外连接该手轮。

实施例1

本实施例带自动制动装置和中部双发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备的结构，如图1所示，该设备包括双组风车叶片111和113、双组风车叶片连杆112和114、空心内轴13、上轴套14、下轴套15、发电机16、17及自动制动装置，所述双组风车叶片111和113朝向相反地通过双组风车叶片连杆112和114安装于上下轴套14、15上，该双组风车叶片旋转方向相反，其转速可以相同，也可以不同，所述空心内轴13，其特征在于，该空心内轴13的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，所述上下轴套14、15，套在空心内轴13外，分别位于该空心内轴13的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套14、15与该空心内轴13为轴承连接，所述发电机16、17为功率相同的永磁直驱式交流发电机，该发电机16的定子和转子分别固定在该空心内定轴13的外侧和该发电机16的外套的内侧，该发电机16的外套固定在该上轴套14下端，该发电机17的定子和转子分别固定在该空心内定轴13的外侧和该发电机17的外套的内侧，该发电机17的外套固定在下轴套15的上端。

所述自动制动装置的结构如图2所示，该装置包括上制动盘21、下制动盘22、离心球滚动槽23、离心球24；该开有中心通孔的上制动盘21的纵向截面为倒∏形，该上制动盘21套在上轴套14的底部，该上制动盘21的顶的内侧壁与该上轴套14固定连接；该上底开有中心通孔的下制动盘22包括纵向截面为扁平矩形的盘及该盘下底带有的至少两个对称均匀地分布的支脚221，该支脚221的横向截面为矩形，该支脚221的底面为带有适当角度的斜面，该下制动盘22套在该下轴套15的端部；所述下制动盘的支脚221的内侧和该下轴套15的外壁的结构如图3所示，该下制动盘的支脚221的内侧和该下轴套15的外壁通过键连接；所述离心球滚动槽23的结构及离心球24、下制动盘支脚221的工作状态如图4所示，该离心球滚动槽23的横向截面为∏形且开口端面固定在该下轴套15上，该离心球滚动槽23的位置与该下制动盘的支脚221对应，该支脚221插入该离心球滚动槽23内；该离心球24置于该离心球滚动槽23中，与该下制动盘支脚221的斜面相接触。

本实施例按下述方式进行工作：当风速超过额定风速时，离心力加大，使该离心球24向外滚动，顶起该下制动盘支脚221，将该下制动盘22上推，该下制动盘22与该上制动盘21接触，制动开始；由于制动，转速下降，离心力减小，该离心球24向内滚动，该下制动盘支脚221向下回落，该下制动盘22下降，制动取消；然后，转速加快，再度制动，再度减速，形成“制动—减速—加速—制动”的过程，这样，在风速高于额定风速的情况下，不用停车，发电设备也能将转速稳定在额定转速范围内，使发电设备能正常工作。本实施例采用了该相反方向转动的双组风车叶片111和113结构，在制动时，产生的力矩就不会传递到该空心内定轴13上。

实施例2

本实施例为带手动制动装置和中部双发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备的结构，如图1所示，该设备包括双组风车叶片111和113、双组风车叶片连杆112和114、空心内轴13、上轴套14、下轴套15、双发电机16、自动制动装置，所述双组风车叶片111和113朝向相反地通过该双组风车叶片连杆112和114安装于该上下轴套14、15上，该双组风车叶片旋转方向相反，其转速可以相同，也可以不同，所述空心内轴13，其特征在于，该空心内轴13的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，所述上下轴套14、15，套在该空心内轴13外，分别位于该空心内轴13的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套14、15与该空心内轴13为轴承连接，所述双发电机16、17为功率相同的永磁直驱式交流发电机，该发电机16的定子和转子分别固定在该空心内定轴13的外侧和该发电机16的外套的内侧，该发电机16的外套固定在该上轴套14下端，该发电机17的定子和转子分别固定在该空心内定轴13的外侧和该发电机17的外套的内侧，该发电机17的外套固定在下轴套15的上端。

所述手动制动装置的结构如图2所示，该装置包括固定于该空心内轴13的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧的两个孔内的两个刹车块导向槽25、一对置于两个刹车块导向槽中的带齿条的刹车块26、中间有轴承座的上下驱动杆支架271、272、一对带有轴承座的蜗杆支架281、蜗杆282、手轮29、上部带有齿轮和下部带有蜗轮的驱动杆273。所述上下驱动杆支架271、272分别固定在该空心内轴内的上下端部；该驱动杆273的上部装有齿轮，下部装有蜗轮，该驱动杆273穿过导向槽25的上下导向板中间的孔，并通过轴承装在该上下驱动杆支架271、272上，该驱动杆273上的齿轮和刹车块26的齿条啮合。

所述空心内轴13、导向槽25、刹车块26、驱动杆273的结构及工作状态，如图5所示，该两个刹车块导向槽25由上下两块中间有孔的导向板和与其相连并垂直的前后四块导向板组成，该前后四块导向板中，靠近该空心内定轴轴线的中间的两块板为每个导向槽槽口的内侧的挡头板51、52(该挡头板有适当长度，即能限制刹车块26的运动方向，又不影响驱动杆273上的齿轮和刹车块26上的直齿条的啮合)；该刹车块26横截面为矩形，与该刹车块导向槽25相匹配，该两个刹车块26相对的侧面上有直齿条，该直齿条的长度使该刹车块26能伸出和缩进，该刹车块26一端为圆弧面且圆弧面朝向该刹车块导向槽25槽口。

所述蜗轮蜗杆结构与工作状态如图6所示，该一对带有轴承座的蜗杆支架281固定在该下驱动杆支架上，该蜗杆282通过轴承装在蜗杆支架281上，该蜗杆282和该驱动杆273下部的蜗轮啮合；该蜗杆282的一端伸出该空心内轴13外连接该手轮29。

本实施例按下述方式进行工作：

顺时针转动该手轮29，该蜗杆282带动蜗轮，驱动杆273转动，通过该驱动杆273上的齿轮与该刹车块26上的齿条的啮合运动，使该刹车块26在该导向槽25中向外移动，当该刹车块26与该上下制动盘21、22接触时，制动开始；逆时针转动该手轮29，通过蜗轮蜗杆、齿轮齿条的传动，该刹车块26向内移动，当该刹车块26与该上下制动盘21、22松开时，制动取消。这样，在风车发电过程中，在维修或紧急情况下使用手动制动装置，使发电设备能正常工作。本实施例的其它结构及工作过程同实施例1。

实施例3

本实施例为带自动制动装置和上下部双发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备。该上下部双发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备的结构，如图7所示，该结构与实施例1不同之处是所述发电机71的定子和转子分别固定在空心内定轴75的外侧和该发电机71的外套的内侧，该发电机71的外套固定在上轴套73的上端，所述发电机72的定子和转子固定在空心内定轴75外侧和该发电机72的外套的内侧，该发电机72的外套固定在下轴套74的下端。

本实施例的其它结构及工作过程同实施例1。

实施例4

本实施例带手动制动装置和上下部双发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备的结构，如图7、图2所示。所述上下部双发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备的结构及工作过程同实施例3。

本实施例的手动制动装置的结构及工作过程同实施例2的手动装置部分。

实施例5

本实施例为带自动制动装置和单发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备。

该单发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备的结构，如图8所示，该设备与实施例1不同之处是所述发电机为单发电机81，该发电机81的一个转子固定在该下轴套的外侧，另一个转子固定在该发电机81的外套的内侧，该发电机81的外套固定在该上轴套的下端。本实施例的其它结构及工作过程同实施例1。

实施例6

本实施例为带手动制动装置和单发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备，该设备的结构，如图8、图2所示，所述单发电机的立轴式双组风车叶片风力发电设备的结构及工作过程同实施例5。本实施例的手动制动装置的结构及工作过程同实施例2的手动装置部分。

Claims (6)

1.一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，其特征在于，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、双发电机、空心内定轴、上下轴套、自动制动装置和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该双发电机均为功率相同的永磁直驱式交流发电机，该双发电机中的每个发电机的定子和转子分别固定在该空心内定轴的外侧和该上下轴套的内侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧，该手动制动装置安装于该空心内定轴内。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该自动制动装置包括开有中心通孔的上制动盘、上底开有中心通孔的下制动盘、离心球滚动槽、离心球；该上制动盘的纵向截面为倒∏形，该上制动盘套在该上轴套的底部，该上制动盘的顶的内侧壁与该上轴套固定连接；该下制动盘包括纵向截面为扁平矩形的盘及该盘下底带有的至少两个对称均匀地分布的支脚，该支脚的横向截面为矩形，该支脚的底面为带有适当角度的斜面，该下制动盘套在该下轴套的端部，该下制动盘的支脚的内侧和该下轴套的外壁通过键连接；该离心球滚动槽的横向截面为∏形且开口端面固定在该下轴套上，该离心球滚动槽的位置与该下制动盘的支脚对应，该支脚插入该离心球滚动槽内；该离心球置于该离心球滚动槽中，与该下制动盘支脚的斜面相接触。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该手动制动装置包括固定于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧的两个孔内的两个刹车块导向槽、一对置于两个刹车块导向槽中的带齿条的刹车块、中间有轴承座的上下驱动杆支架、一对带有轴承座的蜗杆支架、蜗杆、手轮、上部带有齿轮和下部带有蜗轮的驱动杆；该两个刹车块导向槽由上下两块中间有孔的导向板和与其相连并垂直的前后四块导向板组成，该前后四块导向板中，靠近该空心内定轴轴线的中间的两块板为每个导向槽槽口的内侧的挡头板；每个刹车块横截面为矩形，与该两个刹车块导向槽相匹配，该每个刹车块一端为圆弧面，该圆弧面朝向该两个刹车块导向槽槽口，两个刹车块相对的侧面上有直齿条，该直齿条的长度使刹车块能从该两个刹车块导向槽中伸出和缩进；该上下驱动杆支架分别固定在该空心内定轴内的上下端部；该驱动杆的上部装有齿轮，下部装有蜗轮，该驱动杆穿过该两个刹车块导向槽的上下导向板中间的孔，并通过轴承装在该上下驱动杆支架上，该驱动杆上的齿轮和刹车块的齿条啮合；该一对带有轴承座的蜗杆支架固定在该下驱动杆支架上，该蜗杆通过轴承装在该蜗杆支架上，该蜗杆和驱动杆下部的蜗轮啮合；该蜗杆的一端伸出该空心内定轴外连接该手轮。

4.一种带制动装置的立轴式双组风车叶片风力发电设备，其特征在于，该设备包括双组风车叶片、双组风车叶片连杆、发电机、空心内定轴、上下轴套、自动制动装置和手动制动装置；该双组风车叶片朝向相反地通过该双组风车叶片连杆安装于该上下轴套上，该发电机为永磁直驱式交流发电机，该发电机的一个转子固定在该上轴套内侧，另一个转子固定在该下轴套外侧，该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有两个孔，该上下轴套套在该空心内定轴外，分别位于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧开有的两个孔的上方和下方，该上下轴套与该空心内定轴为轴承连接，该自动制动装置安装于该上下轴套外侧，该手动制动装置安装于该空心内定轴内。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该自动制动装置包括开有中心通孔的上制动盘、上底开有中心通孔的下制动盘、离心球滚动槽、离心球；该上制动盘的纵向截面为矩形，该上制动盘上底与该发电机外套固定连接，该发电机外套与该上轴套的下端固定连接；该下轴套套在该空心内定轴外，该下制动盘包括纵向截面为扁平矩形的盘及该盘下底带有的至少两个对称均匀地分布的支脚，该支脚的横向截面为矩形，该支脚的底面为带有适当角度的斜面，该下制动盘套在该下轴套外，该下制动盘的内侧壁与该下轴套为键连接；该离心球滚动槽的横向截面为∏形且开口端面固定在该下轴套上，该离心球滚动槽的位置与该下制动盘的支脚对应，该支脚插入该离心球滚动槽内；该离心球置于该离心球滚动槽中，与该下制动盘支脚的斜面相接触。

6.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该手动制动装置包括固定于该空心内定轴的轴壁上同一平面上直径两端的前后两侧的两个孔内的两个刹车块导向槽、一对置于两个刹车块导向槽中的带齿条的刹车块、中间有轴承座的上下驱动杆支架、一对带有轴承座的蜗杆支架、蜗杆、手轮、上部带有齿轮和下部带有蜗轮的驱动杆，有中心通孔的上下风车手动制动盘；该两个刹车块导向槽由上下两块中间有孔的导向板和与其相连并垂直的前后四块导向板组成，该前后四块导向板中，靠近该空心内定轴轴线的中间的两块板为每个导向槽槽口的内侧的挡头板；每个刹车块横截面为矩形，与该两个刹车块导向槽相匹配，该每个刹车块相对的侧面上有直齿条，该直齿条的长度使该刹车块能伸出和缩进，该每个刹车块一端为圆弧面，该圆弧面朝向该两个刹车块导向槽槽口；该上下驱动杆支架分别固定在该空心内定轴内的上下端部；该驱动杆的上部装有齿轮，下部装有蜗轮，该驱动杆穿过该两个刹车块导向槽的上下导向板中间的孔，并通过轴承装在该上下驱动杆支架上，该驱动杆上的齿轮和两个刹车块的齿条啮合；该一对带有轴承座的蜗杆支架固定在该下驱动杆支架上，该蜗杆通过轴承装在该蜗杆支架上，该蜗杆和驱动杆下部的蜗轮啮合，该蜗杆的一端伸出该空心内定轴外连接该手轮。

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