CN108798990A - 一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置及旋转方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了风车技术领域的一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，包括底座，所述支撑柱的顶部设置有安装头，所述安装头的内腔左侧设置有滑轮，所述横向传动装置的两端均安装有传动齿轮，所述横向传动装置左侧的齿轮与旋转齿轮的表面卡合，所述支撑柱的内腔设置有纵向传动装置，所述安装室的内腔设置有变速器，所述变速器的左侧贯穿支撑柱的表面设置有调节装置，所述变速器的右侧贯穿纵向传动装置的表面连接锁紧装置，本发明动力的输出稳定，更加安全，有效防止在大风天气下风车失控或者微风天气下的动力输出不足的情况，便于安装各种机械装置，便于应对不同机械的转速需要，合理的输出功率。

Description

一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置及旋转方法

技术领域

本发明涉及风车技术领域，具体为一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置及旋转方法。

背景技术

风车是人类最早利用的清洁能源之一，利用风的流动性，带动风车转动，风车的旋转产生的力合理利用，用来灌溉、发电、加工粮食等，但是，风车不是所有的地区都适合安装，风力过小的时候，风车提供的力扭力过小，无法使用，当风力过大时，由于转速过快容易失控，风车的动力输出也无法调节，使用严重受大自然的限制，且风车的动力输出的器械一般与风车设置在一起，无法更换，功能单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置及旋转方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，包括底座，所述底座表面顶部设置有支撑柱，所述支撑柱的顶部设置有安装头，所述安装头的内腔左侧设置有滑轮，所述滑轮的内壁设置有安装轴，所述安装轴的表面靠左的位置设置有旋转齿轮，所述安装轴的左侧设置有安装盘，所述安装盘的表面等距设置有六个结构相同的扇叶，所述扇叶的正面底部为斜面，且扇叶的顶部为向上突出的弧面，所述安装头的顶部设置有两个结构相同的固定件，所述固定件的内壁安装有横向传动装置，所述横向传动装置的两端均安装有传动齿轮，所述横向传动装置左侧的齿轮与旋转齿轮的表面卡合，所述支撑柱的内腔设置有纵向传动装置，所述纵向传动装置上端贯穿安装头的表面，所述安装头的顶部和底部均设置有变相齿轮，且纵向传动装置顶部的变向齿轮与横向传动装置右侧的传动齿轮卡合，且底座的表面与纵向传动装置底部对应的位置设置有安装室，所述安装室的内腔设置有变速器，所述变速器的左侧贯穿支撑柱的表面设置有调节装置，所述变速器的右侧贯穿纵向传动装置的表面连接锁紧装置。

优选的，所述扇叶靠近安装盘的位置的顶部的弧面小于扇叶靠近正面的位置，所述扇叶越靠近正面的位置弧面和底面逐渐增大。

优选的，所述变速器包括固定轴和活动轴，所述固定轴的从左到右依次设置有固定小齿轮和固定大齿轮，所述活动轴的表面从左到右依次设置有活动大齿轮和活动小齿轮，所述固定轴到活动轴之间的距离等于固定大齿轮与活动小齿轮的半径之和，或者活动大齿轮与固定小齿轮半径之和。

优选的，所述调节装置包括安装箱，所述安装箱的表面设置有拨片，且拨片的底部贯穿安装箱的表面，且安装箱的表面设置有活动槽，所述拨片的底部设置有锁紧轴承。

优选的，所述锁紧装置包括安装筒，所述安装筒内旋转设置有旋转筒，所述旋转筒右侧贯穿安装筒，所述旋转筒的右侧设置有锁紧件。

优选的，所述固定轴的两端与调节装置的内壁贴合，所述活动轴左侧连接锁紧轴承的内壁，所述活动轴的右侧为方形，且旋转筒的左侧设置有与活动轴右侧相对应的开口。

优选的，所述安装盘的正面设置有螺栓，且螺栓贯穿扇叶。

优选的，一种风能利用率高的风车的旋转方法：

S1、将扇叶通过安装盘表面的螺栓固定在安装盘的表面，风从左往右吹向风车时，由于正面的扇叶的底部为平面，扇叶的顶部为曲面，气流在扇叶的顶部的行程较长，既扇叶顶部的气流的速度较快，使正面的扇叶的顶部的气压高于扇叶底部的气压，并且，由于扇叶的顶部的弧度不同，扇叶越靠近边缘的位置顶部与底部的气压差逐渐增大，使扇叶向上带动安装盘逆时针转动；

S2、安装盘带动旋转齿轮转动，安装轴保证了在安装头内运行的稳定性，旋转齿轮带动固定件左侧的齿轮的转动，固定件的旋转带动纵向传动装置转动，纵向传动装置底部的变向齿轮与固定大齿轮卡合，固定大齿轮的旋转带动固定小齿轮和固定轴转动，调节调节装置，推动活动轴的移动，通过控制活动小齿轮与固定大齿轮卡和，或者活动大齿轮与固定小齿轮的的卡合，来改变风车的输出的转速与扭矩，当活动大齿轮和活动小齿轮与固定小齿轮与固定大齿轮完全的错开的时候，活动轴不旋转；

S3、锁紧装置的右侧设置有锁紧件，调节锁紧件，能够配合各种不同直径的转轴，便于安装各种旋转器械，由于活动轴的右侧为方形结构，便于带动锁紧装置转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过正面扇叶的底部的为平面，扇叶的顶部为曲面，在气流经过的时候产生压力差，使安装盘产生旋转，这种利用气压差是风车转动的方式，使旋转的速度放缓，使旋转的扭力更大，动力的输出稳定，更加安全，有效防止在大风天气下风车失控或者微风天气下的动力输出不足的情况；

2、由于固定轴的从左到右依次设置有固定小齿轮和固定大齿轮，活动轴的表面从左到右依次设置有活动大齿轮和活动小齿轮，固定轴到活动轴之间的距离等于固定大齿轮与活动小齿轮的半径之和，或者活动大齿轮与固定小齿轮半径之和，活动轴的左侧连接调节装置，能够通过调节装置调节活动轴的位置，使活动小齿轮与固定大齿轮卡合，或者活动大齿轮与固定小齿轮的表面卡合，或者都不卡合，能够控制风车输出的转速与功率，便于应对不同机械的转速需要，合理的输出功率；

3 本发明通过锁紧装置包括安装筒，安装筒内旋转设置有旋转筒，旋转筒右侧贯穿安装筒，旋转筒的右侧设置有锁紧件，通过调节锁紧件能够与各种不同直径的旋转轴衔接，便于安装各种机械装置。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明变速器结构示意图；

图3为本发明调节装置结构示意图。

图中：1底座、2支撑柱、3安装头、4滑轮、5安装轴、6旋转齿轮、7安装盘、8扇叶、9固定件、10横向传动装置、11纵向传动装置、12安装室、13变速器、131固定轴、132固定大齿轮、133固定小齿轮、134活动轴、135活动小齿轮、136活动大齿轮、14调节装置、141拨片、142安装箱、143锁紧轴承、15锁紧装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，包括底座1，底座1表面顶部设置有支撑柱2，便于支撑安装头3达到足够的高度，使风能的利用率更高，支撑柱2的顶部设置有安装头3，安装头3的内腔左侧设置有滑轮4，使安装轴5能够旋转，且将安装轴5的旋转的摩擦力降至最低，滑轮4的内壁设置有安装轴5，便于安装旋转齿轮6与安装盘7，安装轴5的表面靠左的位置设置有旋转齿轮6，当扇叶8带动安装盘7旋转的时候，通过旋转齿轮6能够将动力传输至固定件9，安装轴5的左侧设置有安装盘7，便于安装扇叶8，安装盘7的表面等距设置有六个结构相同的扇叶8，扇叶8的正面底部为斜面，且扇叶的顶部为向上突出的弧面，利用空气流动时候的气压差使扇叶8带动安装盘7旋转，安装头3的顶部设置有两个结构相同的固定件9，固定件9的内壁安装有横向传动装置10，将旋转齿轮6旋转的动力传输至纵向传动装置11，横向传动装置10的两端均安装有传动齿轮，横向传动装置10左侧的齿轮与旋转齿轮6的表面卡合，支撑柱2的内腔设置有纵向传动装置11，纵向传动装置11上端贯穿安装头3的表面，安装头3的顶部和底部均设置有变相齿轮，且纵向传动装置11顶部的变向齿轮与横向传动装置10右侧的传动齿轮卡合，且底座1的表面与纵向传动装置11底部对应的位置设置有安装室12，便于安装变速器13，安装室12的内腔设置有变速器13，便于改变锁紧装置15的输出的转速与扭力，便于适应不同的机械的动力输入的需要，变速器13的左侧贯穿支撑柱2的表面设置有调节装置14，变速器13的右侧贯穿纵向传动装置11的表面连接锁紧装置15，锁紧装置15便于连接各种不同直径的连接轴，便于连接各种机械。

其中，扇叶8靠近安装盘7的位置的顶部的弧面小于扇叶8靠近正面的位置，扇叶8越靠近正面的位置弧面和底面逐渐增大，越靠近安装盘7的位置所受到的气压差越小，远离安装盘7的一端的气压差值逐渐增大，便于扇叶8带动安装盘7做圆周运动；

变速器13包括固定轴131和活动轴134，活动轴134的左侧连接调节装置，使装置固定轴131的从左到右依次设置有固定小齿轮133和固定大齿轮132，活动轴134的表面从左到右依次设置有活动大齿轮136和活动小齿轮135，固定轴131到活动轴134之间的距离等于固定大齿轮132与活动小齿轮135的半径之和，或者活动大齿轮136与固定小齿轮133半径之和，使固定小齿轮133和活动大齿轮136能够卡合，固定大齿轮132和活动小齿轮135能够卡合，通过大小齿轮的不同的组合方式，可实现风车低转速高扭矩的输出或者高转速低扭力的输出；

调节装置14包括安装箱142，安装箱142的表面设置有拨片141，且拨片141的底部贯穿安装箱142的表面，且安装箱142的表面设置有活动槽，拨片141的底部设置有锁紧轴承143，锁紧轴承143保证活动轴134在调节的过程中能够继续旋转，拨动安装箱142可调节锁紧轴承143的位置，从而调节活动轴134的位置使活动小齿轮135与固定大齿轮132卡合或者活动大齿轮136与固定小齿轮133卡合；

锁紧装置15包括安装筒，便于连接活动轴134，安装筒内旋转设置有旋转筒，旋转筒右侧贯穿安装筒，旋转筒的右侧设置有锁紧件，便于连接各种不同直径的旋转轴，以应对各种不同的机械；

固定轴131的两端与调节装置14的内壁贴合，活动轴134左侧连接锁紧轴承143的内壁，活动轴134的右侧为方形，便于带动锁紧装置15的旋转，且旋转筒的左侧设置有与活动轴134右侧相对应的开口，保证活动轴134的动力输出率；

安装盘7的正面设置有螺栓，且螺栓贯穿扇叶8，便于安装与拆卸扇叶8。

一种风能利用率高的风车的旋转方法：

S1、将扇叶8通过安装盘7表面的螺栓固定在安装盘7的表面，风从左往右吹向风车时，由于正面的扇叶8的底部为平面，扇叶8的顶部为曲面，气流在扇叶8的顶部的行程较长，既扇叶8顶部的气流的速度较快，使正面的扇叶8的顶部的气压高于扇叶8底部的气压，并且，由于扇叶8的顶部的弧度不同，扇叶8越靠近边缘的位置顶部与底部的气压差逐渐增大，使扇叶8向上带动安装盘7逆时针转动；

S2、安装盘7带动旋转齿轮6转动，安装轴5保证了在安装头3内运行的稳定性，旋转齿轮6带动固定件9左侧的齿轮的转动，固定件9的旋转带动纵向传动装置11转动，纵向传动装置11底部的变向齿轮与固定大齿轮132卡合，固定大齿轮132的旋转带动固定小齿轮133和固定轴131转动，调节调节装置14，推动活动轴134的移动，通过控制活动小齿轮135与固定大齿轮132卡和，或者活动大齿轮136与固定小齿轮133的的卡合，来改变风车的输出的转速与扭矩，当活动大齿轮136和活动小齿轮135与固定小齿轮133与固定大齿轮132完全的错开的时候，活动轴134不旋转；

S3、锁紧装置15的右侧设置有锁紧件，调节锁紧件，能够配合各种不同直径的转轴，便于安装各种旋转器械，由于活动轴134的右侧为方形结构，便于带动锁紧装置15转动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）表面顶部设置有支撑柱（2），所述支撑柱（2）的顶部设置有安装头（3），所述安装头（3）的内腔左侧设置有滑轮（4），所述滑轮（4）的内壁设置有安装轴（5），所述安装轴（5）的表面靠左的位置设置有旋转齿轮（6），所述安装轴（5）的左侧设置有安装盘（7），所述安装盘（7）的表面等距设置有六个结构相同的扇叶（8），所述扇叶（8）的正面底部为斜面，且扇叶的顶部为向上突出的弧面，所述安装头（3）的顶部设置有两个结构相同的固定件（9），所述固定件（9）的内壁安装有横向传动装置（10），所述横向传动装置（10）的两端均安装有传动齿轮，所述横向传动装置（10）左侧的齿轮与旋转齿轮（6）的表面卡合，所述支撑柱（2）的内腔设置有纵向传动装置（11），所述纵向传动装置（11）上端贯穿安装头（3）的表面，所述安装头（3）的顶部和底部均设置有变相齿轮，且纵向传动装置（11）顶部的变向齿轮与横向传动装置（10）右侧的传动齿轮卡合，且底座（1）的表面与纵向传动装置（11）底部对应的位置设置有安装室（12），所述安装室（12）的内腔设置有变速器（13），所述变速器（13）的左侧贯穿支撑柱（2）的表面设置有调节装置（14），所述变速器（13）的右侧贯穿纵向传动装置（11）的表面连接锁紧装置（15）。

2.根据权利要求1所述的一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，其特征在于：所述扇叶（8）靠近安装盘（7）的位置的顶部的弧面小于扇叶（8）靠近正面的位置，所述扇叶（8）越靠近正面的位置弧面和底面逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，其特征在于：所述变速器（13）包括固定轴（131）和活动轴（134），所述固定轴（131）的从左到右依次设置有固定小齿轮（133）和固定大齿轮（132），所述活动轴（134）的表面从左到右依次设置有活动大齿轮（136）和活动小齿轮（135），所述固定轴（131）到活动轴（134）之间的距离等于固定大齿轮（132）与活动小齿轮（135）的半径之和，或者活动大齿轮（136）与固定小齿轮（133）半径之和。

4.根据权利要求1所述的一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，其特征在于：所述调节装置（14）包括安装箱（142），所述安装箱（142）的表面设置有拨片（141），且拨片（141）的底部贯穿安装箱（142）的表面，且安装箱（142）的表面设置有活动槽，所述拨片（141）的底部设置有锁紧轴承（143）。

5.根据权利要求1所述的一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，其特征在于：所述锁紧装置（15）包括安装筒，所述安装筒内旋转设置有旋转筒，所述旋转筒右侧贯穿安装筒，所述旋转筒的右侧设置有锁紧件。

6.根据权利要求3所述的一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，其特征在于：所述固定轴（131）的两端与调节装置（14）的内壁贴合，所述活动轴（134）左侧连接锁紧轴承（143）的内壁，所述活动轴（134）的右侧为方形，且旋转筒的左侧设置有与活动轴（134）右侧相对应的开口。

7.根据权利要求3所述的一种风能利用率高的大扭矩风车旋转装置，其特征在于：所述安装盘（7）的正面设置有螺栓，且螺栓贯穿扇叶（8）。

8.一种风能利用率高的风车的旋转方法，其特征在于：

S1、将扇叶（8）通过安装盘（7）表面的螺栓固定在安装盘（7）的表面，风从左往右吹向风车时，由于正面的扇叶（8）的底部为平面，扇叶（8）的顶部为曲面，气流在扇叶（8）的顶部的行程较长，既扇叶（8）顶部的气流的速度较快，使正面的扇叶（8）的顶部的气压高于扇叶（8）底部的气压，并且，由于扇叶（8）的顶部的弧度不同，扇叶（8）越靠近边缘的位置顶部与底部的气压差逐渐增大，使扇叶（8）向上带动安装盘（7）逆时针转动；

S2、安装盘（7）带动旋转齿轮（6）转动，安装轴（5）保证了在安装头（3）内运行的稳定性，旋转齿轮（6）带动固定件（9）左侧的齿轮的转动，固定件（9）的旋转带动纵向传动装置（11）转动，纵向传动装置（11）底部的变向齿轮与固定大齿轮（132）卡合，固定大齿轮（132）的旋转带动固定小齿轮（133）和固定轴（131）转动，调节调节装置（14），推动活动轴（134）的移动，通过控制活动小齿轮（135）与固定大齿轮（132）卡和，或者活动大齿轮（136）与固定小齿轮（133）的的卡合，来改变风车的输出的转速与扭矩，当活动大齿轮（136）和活动小齿轮（135）与固定小齿轮（133）与固定大齿轮（132）完全的错开的时候，活动轴（134）不旋转；

S3、锁紧装置（15）的右侧设置有锁紧件，调节锁紧件，能够配合各种不同直径的转轴，便于安装各种旋转器械，由于活动轴（134）的右侧为方形结构，便于带动锁紧装置（15）转动。