CN102900614A - 竖轴风力机强风自动限速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种强风自动限速装置，具体涉及一种竖轴风力机强风自动限速装置，所要解决的技术问题是提供了一种能够在强风中自动控制风力机转速，提高风力机安全可靠性的竖轴风力机强风自动限速装置，所采用的技术方案为：所述竖轴风力机主要由竖轴，套装在竖轴上的旋转套筒，均布在套筒圆周上的多层悬臂，设置在两悬臂之间的帆板和悬臂上的单向限位器组成，所述竖轴风力机上设置有强风自动限速装置，本发明主要用于竖轴风力机的强风自动限速。

Description

竖轴风力机强风自动限速装置
技术领域
本发明涉及一种强风自动限速装置，具体涉及一种竖轴风力机强风自动限速装置。
背景技术
垂直轴风力机目前也逐渐被广泛利用，主要由塔架、转动部件及风轮等组成，其风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向，按照风向和风轮旋转轴来区分叶片，位于旋转轴左侧的叶片顺着自然风运转，即利用空气流过叶片产生的阻力驱动而转动，位于旋转轴右侧的叶片则会逆着自然风运转，叶片固定在一连接于转动部件的支架上，但是由于强风来袭时，无法有效限制风力机的转速，导致风力机容易损坏，并且在有风天气时也无法对风力机进行检查、维护和修理。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供了一种能够在强风中自动控制风力机转速，提高风力机安全可靠性的竖轴风力机强风自动限速装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：竖轴风力机强风自动限速装置，包括：竖轴风力机，所述竖轴风力机主要由竖轴，套装在竖轴上的旋转套筒，均布在套筒圆周上的多层悬臂，设置在两悬臂之间的帆板和悬臂上的单向限位器组成，所述竖轴风力机上设置有强风自动限速装置，所述强风自动限速装置包括风力调整架、弧形迎风板、风向标、滑块、支撑块、第一连杆和第二连杆，所述风向标活动安装在竖轴的上部，风力调整架活动安装在竖轴的顶端，所述风力调整架与风向标同步运动，所述风力调整架的一端固定有弧形迎风板，风力调整架的另一端安装有第一压头，所述滑块竖直贯穿风向标的水平杆并通过第一复位弹簧安装在风向标的水平杆上，所述滑块的顶部安装有第二压头，所述第二压头位于风向标水平杆的下方；
所述第一连杆上设置有多个限位块，第一连杆通过限位块贯穿且竖直卡装在悬臂的靠近竖轴的一端，每个所述限位块均位于每层悬臂的上方，所述限位块和悬臂之间安装有第二复位弹簧，所述支撑块通过支柱安装在悬臂上，所述支撑块的中心活动安装在支柱上，支撑块的一端与第一连杆铰接在一起，所述支撑块与第二压头相对应，每个所述限位块均与一个连接板的一端连接，每个所述连接板的中心均铰接在一个支架顶部，每个所述支架均安装在悬臂上，每个所述连接的另一端均与一个第二连杆的一端铰接在一起，每层所述悬臂上沿轴向均开有一个长孔槽，每个所述第二连杆安装在长孔槽内，每个所述第二连杆上安装有多个凸块，每个所述凸块均与每个单向限位器相对应。
所述第二连杆上设置有多个用于调整凸块位置的通孔，所述凸块通过螺栓安装在第二连杆。
所述弧形迎风板的弧面朝向与风向标的指向相反。
所述第一压头通过螺栓活动安装风力调整架上。
所述第二压头的底面为平面，两侧面为斜面。
所述风向标的尾翼为远端逐渐张开的双尾翼结构。
所述支撑块的另一端安装有可调整高度的导向轮。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：本发明通过在风力机上安装强风自动限速装置，使风力机在强风来袭时，悬臂上的单向限位器自动失效，帆板不再接收气流的动能，保证风力机的安全可靠性，同时也可以手动控制强风自动限速装置，保证风力机在有风天气也能够进行检查、维护和修理，使用简单、方便。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中第一连杆和支撑块的安装结构示意图。
图3为本发明中第二连杆的结构示意图。
图4为图1中A处的局部放大图。
图5为图1中B处的局部放大图。
图中：1为竖轴风力机，2为竖轴，3为悬臂，4为帆板，5为单向限位器，6为强风自动限速装置，7为风力调整架，8为弧形迎风板，9为风向标，10为滑块，11为支撑块，12为第一连杆，13为第二连杆，14为第一压头，15为第一复位弹簧，16为限位块，17为第二复位弹簧，18为支柱，19为第二压头，20为连接板，21为支架，22为长孔槽，23为凸块，24为导向轮，25为套筒。
具体实施方式
如图1至图5所示，竖轴风力机强风自动限速装置，包括：竖轴风力机1，所述竖轴风力机1主要由竖轴2，套装在竖轴2上的旋转套筒25，均布在套筒25圆周上的多层悬臂3，设置在两悬臂3之间的帆板4和悬臂3上的单向限位器5组成，所述竖轴风力机1上设置有强风自动限速装置6，所述强风自动限速装置6包括风力调整架7、弧形迎风板8、风向标9、滑块10、支撑块11、第一连杆12和第二连杆13，所述风向标9活动安装在竖轴2的上部，风力调整架7活动安装在竖轴2的顶端，所述风力调整架7与风向标9同步运动，所述风力调整架7的一端固定有弧形迎风板8，风力调整架7的另一端安装有第一压头14，所述滑块10竖直贯穿风向标9的水平杆并通过第一复位弹簧15安装在风向标9的水平杆上，所述滑块10的顶部安装有第二压头19，所述第二压头19位于风向标9水平杆的下方；
所述第一连杆12上设置有多个限位块16，第一连杆12通过限位块16贯穿且竖直卡装在悬臂3的靠近竖轴2的一端，每个所述限位块16均位于每层悬臂3的上方，所述限位块16和悬臂3之间安装有第二复位弹簧17，所述支撑块11通过支柱18安装在悬臂3上，所述支撑块11的中心活动安装在支柱18上，支撑块11的一端与第一连杆12铰接在一起，所述支撑块11与第二压头19相对应，每个所述限位块16均与一个连接板20的一端连接，每个所述连接板20的中心均铰接在一个支架21顶部，每个所述支架21均安装在悬臂3上，每个所述连接20的另一端均与一个第二连杆13的一端铰接在一起，每层所述悬臂3上沿轴向均开有一个长孔槽22，每个所述第二连杆13安装在长孔槽22内，每个所述第二连杆13上安装有多个凸块23，每个所述凸块23均与每个单向限位器5相对应。
所述第二连杆13上设置有多个用于调整凸块23位置的通孔，所述凸块23通过螺栓安装在第二连杆13。
所述弧形迎风板8的弧面朝向与风向标9的指向相反。
所述第一压头14通过螺栓活动安装风力调整架7上。
所述第二压头19的底面为平面，两侧面为斜面。
所述风向标9的尾翼为远端逐渐张开的双尾翼结构。
所述支撑块11的另一端安装有可调整高度的导向轮24。
本发明中弧形迎风板8为配重板，也为受风板，弧形迎风板8的受风面积和重量可根据风速、悬臂数量、所有复位弹簧的合力进行选择，风向标9的尾翼为双叶结构，精准确定实时风向，提高弧形迎风板8的稳定性，风力调整架7、弧形迎风板8和风向标配合使用，弧形迎风板8的弧面朝向风向标9的尾翼。具体使用时，根据风力选择好弧形迎风板8的受风面积和重量，风向标9精准确定实时风向，弧形迎风板8随风向标9一起调整，使弧形迎风板8的弧面朝向与实时风向相反。当风力足够大时，弧形迎风板8升起，弧形迎风板8带动风力调整架7，使固定在风力调整架7一端的第一压头14向下移动，压紧滑块10向下移动，滑块10上的第二压头19压紧支撑块11，导向轮24安装在支撑块11旋转方向的滞后方，保证第二压头19与支撑块11不干涉，并且能够保证支撑块11在旋转过程中，第二压头19也能顺利挤压支撑块11，在第二压头19的挤压下，支撑块11与第一连杆12铰接的一端升起，带动第一连杆12升起，限位块16通过连接板20拉动第二连杆13沿悬臂3的长孔槽22移动，第二连杆13安装的凸块23挤压单向限位器5，此时风力机上的单向限位器5均失效，帆板4不再接收气流的动能，风力机的转速逐渐降低，保证风力机在强风中的稳定性、可靠性。
同时，在有风天气也可以通过手动传动第一连杆12，带动第二连杆13控制悬臂3上的单向限位器5，使风力机上的帆板4失效，对风力机进行检查、维护和修理。
本发明中第一连杆12和第二连杆13可根据悬臂3层数的多少和悬臂3的长度进行延长，第二连杆13上凸块23的数量可根据悬臂3和单向限位器5的数量而定。

Claims (7)

1.竖轴风力机强风自动限速装置，包括：竖轴风力机（1），所述竖轴风力机（1）主要由竖轴（2），套装在竖轴（2）上的旋转套筒（25），均布在套筒（25）圆周上的多层悬臂（3），设置在两悬臂（3）之间的帆板（4）和悬臂（3）上的单向限位器（5）组成，其特征在于：所述竖轴风力机（1）上设置有强风自动限速装置（6），所述强风自动限速装置（6）包括风力调整架（7）、弧形迎风板（8）、风向标（9）、滑块（10）、支撑块（11）、第一连杆（12）和第二连杆（13），所述风向标（9）活动安装在竖轴（2）的上部，风力调整架（7）活动安装在竖轴（2）的顶端，所述风力调整架（7）与风向标（9）同步运动，所述风力调整架（7）的一端固定有弧形迎风板（8），风力调整架（7）的另一端安装有第一压头（14），所述滑块（10）竖直贯穿风向标（9）的水平杆并通过第一复位弹簧（15）安装在风向标（9）的水平杆上，所述滑块（10）的顶部安装有第二压头（19），所述第二压头（19）位于风向标（9）水平杆的下方；
所述第一连杆（12）上设置有多个限位块（16），第一连杆（12）通过限位块（16）贯穿且竖直卡装在悬臂（3）的靠近竖轴（2）的一端，每个所述限位块（16）均位于每层悬臂（3）的上方，所述限位块（16）和悬臂（3）之间安装有第二复位弹簧（17），所述支撑块（11）通过支柱（18）安装在悬臂（3）上，所述支撑块（11）的中心活动安装在支柱（18）上，支撑块（11）的一端与第一连杆（12）铰接在一起，所述支撑块（11）与第二压头（19）相对应，每个所述限位块（16）均与一个连接板（20）的一端连接，每个所述连接板（20）的中心均铰接在一个支架（21）顶部，每个所述支架（21）均安装在悬臂（3）上，每个所述连接（20）的另一端均与一个第二连杆（13）的一端铰接在一起，每层所述悬臂（3）上沿轴向均开有一个长孔槽（22），每个所述第二连杆（13）安装在长孔槽（22）内，每个所述第二连杆（13）上安装有多个凸块（23），每个所述凸块（23）均与每个单向限位器（5）相对应。
2.根据权利要求1所述的竖轴风力机强风自动限速装置，其特征在于：所述第二连杆（13）上设置有多个用于调整凸块（23）位置的通孔，所述凸块（23）通过螺栓安装在第二连杆（13）。
3.根据权利要求1或2所述的竖轴风力机强风自动限速装置，其特征在于：所述弧形迎风板（8）的弧面朝向与风向标（9）的指向相反。
4.根据权利要求3所述的竖轴风力机强风自动限速装置，其特征在于：所述第一压头（14）通过螺栓活动安装风力调整架（7）上。
5.根据权利要求2或4所述的竖轴风力机强风自动限速装置，其特征在于：所述第二压头（19）的底面为平面，两侧面为斜面。
6.根据权利要求5所述的竖轴风力机强风自动限速装置，其特征在于：所述风向标（9）的尾翼为远端逐渐张开的双尾翼结构。
7.根据权利要求6所述的竖轴风力机强风自动限速装置，其特征在于：所述支撑块（11）的另一端安装有可调整高度的导向轮（24）。
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