CN104061118B - 卷叶片水平轴风力机 - Google Patents

Abstract

卷叶片水平轴风力机，涉及一种风力机械，特别是属于一种将风力转化为机械动力的水平轴风力机。具有转轴，与转轴联结的转盘（5）上环列布置叶片（1），其特征在于，所述的叶片是卷绕在转辊（2）上的，转辊通过芯轴安装于转盘上，转辊通过与之同轴的小齿轮（3）和外部动作机构配合实现转动。本发明不需要高杆支撑，可以实现多机联合布置，具有结构简单、系统功率大、对风速适应性强、对外输出稳定性高的积极效果。

Description

卷叶片水平轴风力机

技术领域

本发明涉及一种风力机械，特别是属于一种将风力转化为机械动力的水平轴风力机。

背景技术

随着社会的发展和人类的进步，人们对于绿色环保能源的开发和利用日益重视。其中，对于风能的开发利用开始较早，成果最为显著，尤其是风力发电，由于技术成熟，设备相对简单，在国内外都得到了积极的推广，特别是在偏远的山地、海滩和林区，风力发电机为人们的生产、生活提供了源源不断的能源，取得了较好的经济效益和社会效益。但是，由于目前的风力机对于不同风向、不同风力、不同风速仅仅是被动的适应，风小时转速慢，出力小，甚至没有出力；风大时转速快，出力大；在强风时则有可能被摧毁，因此，不稳定的输出和抗强风能力弱在很大程度上制约了风能开发利用的进一步推广。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种卷叶片水平轴风力机，克服现有风力机的弊端，以达到增强不同风况的适应性、输出稳定、提高抗强风能力的目的。

本发明所公开的卷叶片水平轴风力机，具有转轴，与转轴联结的转盘上环列布置叶片，其特征在于，所述的叶片是卷绕在转辊上的，转辊通过芯轴安装于转盘上，转辊通过与之同轴的小齿轮和外部动作机构配合实现转动。

所述的外部动作机构可以是具有齿条的滑块，嵌装于转盘的滑槽内，其齿条与上述的与转辊同轴的小齿轮啮合，滑块端部与滑槽的空隙内布置弹簧。在转盘转动时，滑块的离心力克服弹簧阻力而使之直线运动，驱动转辊转动，带动叶片卷绕或释放。

所述的外部动作机构也可以是指转盘中央的大齿轮，同上述的与转辊同轴的小齿轮啮合，大齿轮可以与电动机或液压马达的输出轴联结。随着风速相对于设定值的变大或变小，通过大齿轮和小齿轮的啮合驱动转辊，控制叶片的卷起或释放。

本发明所公开的卷叶片水平轴风力机，最好放置在高山、丘陵的顶部位置，不需要高杆支撑，可以实现多机联合布置，具有结构简单、系统功率大、对风速适应性强、对外输出稳定性高的积极效果。

附图说明

附图部分进一步公开了本发明的具体实施例，其中，

图1是本发明实施例一结构示意图；

图2是A部放大示意图；

图3是本发明实施例二结构示意图；

图4是B部放大示意图；

图5是本发明实施例三应用状态示意图；

图6是本发明实施例四应用状态示意图。

具体实施方式

如图1、图3所示，本发明所公开的卷叶片水平轴风力机，具有转轴，与转轴联结的转盘5上环列布置叶片1。所述的叶片是卷绕在转辊2上的，转辊通过芯轴安装于转盘上，转辊通过与之同轴的小齿轮3和外部动作机构配合实现转动。

如图3、图4所示，所述的外部动作机构可以是具有齿条的滑块7，嵌装于转盘的滑槽6内，其齿条与上述的与转辊同轴的小齿轮啮合，滑块端部与滑槽的空隙内布置弹簧8。在转盘转动时，滑块的离心力克服弹簧阻力而使之直线运动。风越大，转盘转速越快，滑块获得的离心力越大，滑块的外移距离越大，驱动转辊转动的角度越大，叶片卷绕的部分就越大，相应地，叶片伸出转盘的长度就越小，使本发明的输出保持在原先的水平。当风力达到设定的最大值时，滑块运动至最外侧的极限位置，叶片被完全卷绕在转辊上，收拢于转盘内，防止受到损毁。

如图1、图2所示，所述的外部动作机构也可以是指转盘中央的大齿轮4，同上述的与转辊同轴的小齿轮啮合，大齿轮可以与外部的电动机或液压马达的输出轴联结。随着风速相对于设定值的变大或变小，通过大齿轮和小齿轮的啮合驱动转辊，控制叶片的进一步卷起或释放，同样达到稳定输出和避抗强风的目的。

当然，上述的具有齿条的滑块7和转盘中央的大齿轮4可以同时采用，既可以在正常生产状态下实现自动调节，又可以在极端天气状况下实现人为干预控制，从而达到避抗强风的目的。

如图5所示的实施例三中，为防止冰雹和雨雪对运动部件的不利影响，本发明具有利用板材构成的箱式机壳10，其前后两端敞开，以便气流通过。另外，为最大程度利用风能，本发明设置有风向跟踪装置，由机壳顶端的风向舵板11和机壳前端的定位销12以及机壳尾部下端的滑轮13构成。当风向有所变化时，因风向舵板的作用，使本发明的机壳正面朝向风的方向，而本发明的整机则在以定位销为中心的圆弧上摆动。所述的机壳尾部下端的滑轮则起到减少本发明与地面摩擦的作用。

在图6所示的实施例四中，本发明的前面和后面设有辅助导流面9，可由金属板、柔性板或建筑材料构成，起到集风、导向的作用。其中，以采用帆布、橡胶板等柔性板为最佳，在强风时便于收拢、拆解或隐蔽。本实施例结构简单，特别适合多机组联合布置，可实现集团系统化运转，能够提供巨大的输出功率。

Claims (5)

1.一种卷叶片水平轴风力机，具有转轴，与转轴联结的转盘（5）上环列布置叶片（1），其特征在于，所述的叶片是卷绕在转辊（2）上的，转辊通过芯轴安装于转盘上，转辊通过与之同轴的小齿轮（3）和外部动作机构配合实现转动；所述的外部动作机构是具有齿条的滑块（7），嵌装于转盘的滑槽（6）内，其齿条与上述的与转辊同轴的小齿轮啮合，滑块端部与滑槽的空隙内布置弹簧（8）。

2.根据权利要求1所述的卷叶片水平轴风力机，其特征还在于，所述的外部动作机构是指转盘中央的大齿轮（4），同上述的与转辊同轴的小齿轮啮合，大齿轮与电动机或液压马达的输出轴联结。

3.根据权利要求1或2所述的卷叶片水平轴风力机，其特征还在于，具有利用板材构成的箱式机壳（10），其前后两端敞开以便气流通过。

4.根据权利要求3所述的卷叶片水平轴风力机，其特征还在于，设置有风向跟踪装置，由机壳顶端的风向舵板（11）和机壳前端的定位销（12）以及机壳尾部下端的滑轮（13）构成。

5.根据权利要求1所述的卷叶片水平轴风力机，其特征还在于，设有辅助导流面（9）。