CN113898527A - 一种自动调整质心的翼臂伸缩式垂直轴风力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动调整质心的翼臂伸缩式垂直轴风力机，由叶片、叶片转轴、齿轮、叶片轴导轨及滑块、叶片轴轴承及轴承座、齿条、固定板、限位缓冲器、转动移动复合副1、平衡杠杆、杠杆轴承、平衡导轨及滑块、转动移动复合模块2、平衡质量块、风力机旋转架、风力机旋转轴组成。叶片达到一定的迎风角时，风力迫使叶片绕其转轴转动，使阻力型叶片凹面打开，凸面收起；叶片转轴经齿轮齿条带动其导轨上的滑块同步移动，使凹面叶片的翼臂自动伸展、凸面叶片的翼臂自动回缩；滑块同步驱动平衡杠杆把配重质量块向翼臂伸展的相反方向移动。在提高风力机驱动力和力臂，减小阻力和阻力臂的同时，完成风力机质心的偏移补偿，提高风力机运行的稳定性。

Description

一种自动调整质心的翼臂伸缩式垂直轴风力机

技术领域

本发明涉及一种垂直轴风力机领域，尤其涉及一种自动调整质心的翼臂可伸缩的垂直轴阻力型风力机。

背景技术

风力机可按其转动轴安置方向分为水平轴风力机和垂直轴风力机两大类，而垂直轴风力机按照风力机叶片的工作原理又可分为升力型和阻力型两种。升力型叶片在风力作用下产生升力，形成风力机旋转扭矩，特点是风能利用率较高，但其启动风速要求高，比较适合在风能资源丰富的地区使用；阻力型叶片是依靠叶片对风产生的阻力，其反作用力推动风力机旋转，特点是风能利用率比升力型低，但其启动风速小，产生的转矩大，适合在风能资源不丰富的地区使用。

一般阻力型风力机叶片的两面分别呈现出凸和凹的形状，是利用风吹向凸形面和凹形面叶片会产生不同风阻的原理工作的。传统垂直轴阻力型风力机运行时，凹面迎风的叶片(以下简称迎风叶片)比凸面迎风的叶片(以下简称背风叶片)产生更大的风阻，因此迎风叶片产生的正向推力矩与背风叶片产生的负向阻力矩的合力矩才是推动风力机旋转做功的有效力矩。

为了提高风力机的有效力矩，发明专利(专利号：ZL201710371018.6)公开了“一种翼臂自动伸缩式垂直轴阻力型风力机”结构。该风力机可以在运行中根据其叶片迎风角度变化，张开和收缩相应叶片，并可同时自动增大迎风侧翼臂，减少背风侧翼臂，从而提高风力产生的有效旋转力矩。本发明则在此基础上进一步设计出一种专用的结构装置，可减缓上述风力机在运转过程中存在的质心偏移问题，提高风力机运行时的稳定性。

发明内容

技术问题：本发明设计了一种带有质心自动调整装置的翼臂自动伸缩式垂直轴阻力型风力机，在风力机自动增加迎风叶片侧的驱动力臂，减小背风叶片侧的阻碍力臂，以提高风力机的有效输出力矩时，同步自动调整风力机的质心与风力机旋转中心的偏移量，改善风力机运行时的动态平衡性能。

该风力机工作过程是：当风吹向叶片时，迎风叶片(凹面)在风力的作用下绕其叶片转轴旋转张开，以增加迎风面积；迎风叶片转轴在自转的同时，沿其转轴导轨向远离风力机转动轴的径向移动，直到叶片完全张开，挡块限制叶片转轴的进一步转动；

与此同时，背风叶片(凸面)在风力的作用下旋转收缩；背风叶片转轴在自转的同时，沿转轴导轨向靠近风力机转动轴的径向移动，直到叶片收缩动作受到挡块限制为止。

两叶片转轴的径向移动相互配合，在伸长迎风叶片侧驱动力臂的同时，减小背风叶片侧的阻碍力臂，从而在同等风力的情况下，使风力机获得更大的输出转矩。

上述迎风叶片的旋转张开以及叶片转轴同步远离风力机旋转中心线；背风叶片旋转闭合以及叶片转轴靠近风力机旋转中心线的动作均造成风力机的质心偏离其旋转中心，给风力机的运转带来动不平衡问题，制约了风力机额定工作转速的提升，影响了该类风力机的风能转化效率。

技术方案：本发明一种自动调整质心的翼臂可伸缩垂直轴阻力型风力机由叶片、叶片转轴、齿轮、齿条、叶片导轨、叶片滑块、叶片转轴轴承及轴承座、转动移动复合模块1、滑块限位缓冲器、齿条固定板、平衡杠杆、杠杆轴承、平衡滑块及其导轨、转动移动复合模块2、平衡质量块、风力机旋转架、风力机转动轴组成。

其特征在于风力机叶片与叶片转轴固定连接，靠近叶片转轴的两端附近各固定有一个齿轮、轴承，组成叶片组件；

在风力机旋转架的上下底板内侧，平行对应安装两个叶片轴导轨，导轨沿风力机转动轴径向布置，导轨上配备滑块，组成叶片导轨滑块组件；

叶片导轨滑块组件上，配备两个叶片组件，叶片组件相对于滑块中心对称布置，通过叶片转轴轴承及其轴承座，把各叶片转轴端部与滑块连接，使转轴可以一边转动，一边随着此叶片滑块在导轨上滑动；

齿条通过其固定板安装在风力机旋转架上，使各叶片组件上的齿轮在滑块上安装的位置要保证齿轮只能和导轨一侧布置的齿条啮合，并且不与另一侧布置的齿条发生运动干涉；

这样，当两个叶片受风力的作用绕其转轴相互反向转动时，两转轴上的齿轮在各自齿条上啮合滚动，带动轴承座和叶片轴滑块沿导轨向同一方向移动，从而使两叶片转轴与风力机旋转轴心之间的距离发生了一伸一缩的变化。

在两条齿条外侧的风力机旋转架的上、下底板上，各对应安装有两个由平衡杠杆、平衡导轨和其滑块、平衡质量块组成的平衡装置。其中，在平衡杠杆中部设置轴承，其轴承座端面安装在底板上，使平衡杠杆能在其底板的平行平面内摆动。

在各平衡杠杆轴承外侧各安装一条与叶片导轨平行的平衡导轨及其滑块，滑块上安装转动移动副复合模块2，使复合模块2与滑块形成转动副、与平衡杠杆外端形成移动副的复合运动关系的。

上述叶片滑块上也安装有转动移动复合模块1，该模块与滑块形成转动副，与平衡杠杆内侧端形成移动副运动关系。

两叶片的转动以及其转动轴端的齿轮在其齿条上的啮合滚动，带动叶片滑块沿其导轨向齿轮滚动方向移动，引起风力机的质心偏离其转动中心，形成风力机的转动不平衡问题时，叶片滑块将同步带动其上的转动移动复合模块1，拨动平衡杠杆内侧端绕其轴承向同一方向转动，平衡杠杆外侧端则驱动平衡导轨上滑块向相反的方向移动；平衡质量块也绕平衡杠杆轴承向相反的方向转动，从而补偿由于叶片滑块偏移以及叶片转动引起的质心偏离风力机旋转中心所带来的动不平衡问题。

上述各机构安装在由支撑立柱固定的一对上下放置的顶板和底板之间，形成一个风力机的基本单元。

一部实用的风力机可由上述若个基本单元通过轴向叠加组成。叠加时保证风力机转动轴的统一，并使各基本单元的叶片导轨相互均匀错开一个角度，并避免叶片转动时的相互干涉。

本翼臂自动伸缩式风力机的工作过程是：当风吹向风力机时，迎风叶片在风的作用下绕其转轴旋转打开；

与此同时，叶片转轴带动齿轮转动并与固定的齿条啮合，从而使叶片转轴在自转的同时，通过轴承座带动滑块沿其导轨向远离风力机转动轴心的方向移动一段距离，使迎风叶片的翼臂自动伸长，直到叶片打开到风阻最大后，滑块限位缓冲器限制叶片轴的继续转动；

背风叶面在风力作用下绕其转轴旋转收拢，带动其滑块向靠近风力机旋转轴心的方向移动一段距离，使背风叶片的翼臂自动缩短，直到受到滑块限位缓冲器限制。

进一步地，所述的叶片组件中，叶片为一面凹一面凸的薄壁面，也即通用阻力型风力机的叶片形状，并在一侧与其转动轴固定连接，使叶片在风力的作用下可形成绕其转动轴的转矩。

进一步地，所述的叶片组件中，两齿轮的参数一致，与叶片转轴要固定连接，并在叶片转轴两端留出安装轴承的轴端。

进一步地，所述的叶片组件在一个风力机基本单元中成对使用，并按叶片导轨滑块的中心对称布置，即使一侧的叶片凹面迎风时，对应另一侧的叶片凸面迎风。

进一步地，所述的风力机旋转架是由上下底板及两侧支撑件组成的一个风力机基本框架，是风力机基本单元中零部件的安装机架，基本单元之间可通过上下底板的连接，叠加组成风力机的主体，并最终通过统一的风力机转动轴输出机械能。

进一步地，所述的齿条固定板安装在导轨两侧并与导轨平行，固定板上各承载一根齿条，用于与同侧叶片转轴上的齿轮啮合，并保证齿轮在齿条上啮合滚动时，可以通过叶片转轴及轴承座带动其导轨上的滑块一起同向移动。

进一步地，所述的风力机旋转轴是风力机输出机械能的转动中心，是若干个风力机基本单元组成风力机后对外输出的轴心，在各基本单元的风力机旋转架上下底板上存在风力机转动轴的位置，但不一定有实物轴体现。

进一步地，所述的导轨滑块组件沿风力机转动轴的径向，固定安装在风力机旋转架的上下底板上，上下导轨平行，面对面对称，导轨滑块上安装的轴承座分别用于连接两组叶片转轴的上下轴端。为轴承座的安装方便，各导轨上可布置两个滑块，各自独立，也可以把两个轴承座安装在一个滑块上，使两个叶片轴的移动形成联动。

进一步地，所述的滑块上连接轴承座，其中轴承的转轴与叶片导轨垂直，各叶片组件通过其转轴安装在轴承中。这样，齿轮在与齿条转动啮合时，就可以带动其滑块在其导轨上滑动。

进一步地，所述的叶片绕其转轴的转动角度受滑块限位缓冲器的(可调节)限位和缓冲，对应一组叶片完全打开时另一组叶片完全收拢，反之亦然。

进一步地，所述的风力机叶片在风力机旋转过程中，随着其受风角度的变化而自动调整姿态，当一个凹面迎风的叶片随风力机旋转到凸面迎风区域，与其轴心对称的凸面迎风叶片则随之转换成凹面迎风，如此在旋转中相互转化，完成翼臂自动伸缩，从而提高了风力机的有效输出转矩。

进一步地，叶片滑块上还安装有转动移动副复合模块，其中，转动副的轴线垂直于滑块台面，与滑块形成可转动联结关系；移动副可移动方向与滑块台面平行，与平衡杠杆内侧端配合形成可相对滑动的联接关系。

进一步地，平衡杠杆中部通过轴承与风力机基本单元的上下底板内侧联接，轴承的轴线与各自底板垂直安装，使平衡杠杆通过轴承与底板形成转动副运动关系，并同时使平衡杠杆内侧端插入上述叶片滑块上转动移动副复合模块中形成移动副；

进一步地，在上述平衡杠杆轴承外侧，分别安装有与叶片导轨平行的平衡导轨和与其配套的滑块，滑块上安装与上述功能相同的转动移动副复合模块，并把平衡杠杆外侧端插入复合模块形成移动副。

进一步地，平衡杠杆外侧端部安装有平衡质量块，用于风力机质心的平衡。

进一步地，叶片滑块在被叶片转轴齿轮驱动下，在其导轨上移动的过程中，通过其上转动移动副复合模块带动平衡杠杆绕其转动中心转动，并驱动平衡滑块和平衡质量块向与叶片滑块滑动的反方向运动，从而调整风力机的质心靠近其转动轴心。

有益效果：本发明的有益效果是：

1.设计了一种自动调整质心的翼臂可伸缩的垂直轴阻力型风力机，使得风在吹向叶片时，其迎风一侧叶片张开的同时自动伸展力臂，有效加强了正向驱动力矩；而背风一侧叶片收拢的同时自动缩短力臂，减小了背风一侧叶片的负向阻力矩，提高了风力机的有效输出力矩；设计一套质心调节装置，实现在翼臂调整的同时自动补偿由于风力机叶片的转动和移动所引起的风力机质心位置的变化，减少风力机运转时的动不平衡量，达到提高风力机运行稳定性的作用。

2.实用风力机可由基本单元模块化叠加组成，可以根据实际需求组合。

附图说明

图1为由两个基本单元组成的一种自动调整质心的翼臂可伸缩的垂直轴风力机外观示意图；

图2为一种自动调整质心的翼臂可伸缩的垂直轴风力机基本单元结构原理示意图。

图3为风力机翼臂伸缩时自动调整风力机质心的示意图。

图4为转动移动复合副1、2和与其连结的滑台、平衡杠杆的结构原理示意图。

图中：1-叶片，2-叶片转轴，3-风力机旋转架，4-风力机旋转轴，5-齿条，6-齿轮，7-叶片轴导轨，8-固定板，9-叶片轴轴承及轴承座，10-叶片轴滑块，11-平衡质量块，12-平衡滑块及其导轨，13-杠杆轴承，14-转动移动复合模块2，15-平衡杠杆，16-转动移动复合副1，17-限位缓冲器。

具体实施方式

本发明实施例中提供了一种自动调整质心的翼臂可伸缩的阻力型风力机，在阻力型叶片一侧设置转轴，利用风对阻力型叶片的推力，使叶片在风力的作用下绕叶片转轴旋转，实现叶片迎风面(凹面)打开和被风面(凸面)收拢的动作。

上述动作通过齿轮齿条驱动叶片轴滑块在其导轨上定向滑动，使凹面叶片翼臂自动伸展、凸面叶片翼臂自动回缩；与此同时，叶片轴滑块通过其上的转动移动复合副带动平衡杠杆的内侧一端跟随叶片轴滑块移动，从而拨动平衡杠杆绕杠杆轴承转动，杠杆的外侧一端通过另一套转动移动复合副带动导向滑块沿其导轨向叶片轴移动的相反方向运动，同时平衡质量块以杠杆轴承为中心沿弧线移动，以弥补叶片转动和移动引起的风力机质心偏离中心转动轴的问题。以上机构运行中，在提高风力机的有效输出力矩的同时，减小风力机旋转时的质心偏移量，稳定风力机的运行。

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晰地描述，显然，描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。

结合图1～4，本发明一种自动调整质心的翼臂可伸缩的阻力型风力机由1-叶片，2-叶片转轴，3-风力机旋转架，4-风力机旋转轴，5-齿条，6-齿轮，7-叶片轴导轨，8-固定板，9-叶片轴轴承及轴承座，10-叶片轴滑块，11-平衡质量块，12-平衡滑块及其导轨，13-杠杆轴承，14-转动移动复合模块2，15-平衡杠杆，16-转动移动复合副1，17-限位缓冲器等组成。

其中，风力机旋转架3是由图2所示的上下(圆形)底板和支撑件组成的一个(筒形)结构件。上下底板与支撑件为固定框架，一方面作为安装以上所述零部件的机架，另一方面用于传递风力机的旋转动力。旋转架3与其上的功能零部件组成了风力机的基本单元。

其中，叶片1、叶片转轴2、齿轮6通过固定连接方式，按图2所示连接成两个叶片组件。连接时，要求各齿轮参数(齿数、模数)一致，与叶片转轴不能有相对运动，并在叶片转轴的两端留出与轴承座9中轴承配合的轴端。

按图2、图4所示，两叶片轴导轨7被面对面对称安装在风力机旋转架3的上下(圆形)底板内侧位置，上下导轨平行，沿风力机旋转轴的径向布置，导轨上配套了叶片轴滑块10。

两叶片组件按图2、图3所示，相对叶片轴导轨滑块中心对称布置，在各叶片转轴两端，通过叶片轴轴承及轴承座9安装在滑块10基座的前后端。

上述滑块10上错位安装两个叶片组件轴承座9，图4所示，错位的距离要保证和一侧齿条啮合的齿轮的齿顶不与对面齿条发生运动干涉，并使轴承座内的轴承内圈与两叶片转轴轴向固定，即轴承只能随叶片转轴旋转，叶片转轴不能轴向移动。

图2、图3、图4所示，两条可与叶片转轴上齿轮6啮合的齿条5，由固定板8安装在风力机旋转架3上导轨7的两侧，与导轨保持平行。

需要强调的是，每个叶片转轴上安装的上、下一对齿轮只能与导轨同侧的上、下对应的齿条接触并啮合，并保证叶片凹面迎风旋转展开时，齿轮在齿条上的滚动方向使叶片转轴远离风力机旋转轴中心；同理，叶片凸面迎风收拢时，其叶片转轴齿轮与其一侧齿条啮合的滚动方向使叶片转轴靠近风力机旋转轴中心。因此在滑块基座上，两叶片转轴的轴承座要错开一定距离安装，以避免各轴上的齿轮与对面齿条发生运动干涉。

导轨上设置有限位缓冲器17，用于限制滑块的行程和运动缓冲。限位缓冲器可沿着导轨7调整位置。

如图2、图3、图4所示，两个叶片1通过其转轴2、齿轮6、齿条5、叶片轴轴承及轴承座9、叶片轴滑块10组成一个联动机构。

图3、图4所示，叶片轴滑块10上还安装有两个转动移动复合副16，其中的转动副由安装在滑块10平台上的轴承及轴承座与复合副本体构件组成，复合副本体的一端为圆柱形，安装在上述轴承的内圈中，使得复合副本体构件可在叶片轴滑块10的平台平面自由转动。

图3、图4所示，在上述复合副16本体构件没有与上述轴承配合的上半部分加工出圆形或方形孔槽，其作用是可把平衡杠杆15一端插入孔槽，使复合副本体构件与平衡杠杆形成移动副，同时复合副本体构件与叶片轴滑块10形成转动副。

图3、图4所示，平衡杠杆15中部位置的杠杆轴承13通过其轴承座，端面安装在风力机旋转架3的底板上，使平衡杠杆与底板组成水平转动副。

图2、图3所示，在风力机旋转架的同一个(上或下)底板上，为两个叶片组件各配置一套平衡杠杆机构。

图3、图4所示，上述两平衡杠杆轴承13的轴心，安装在通过风力机旋转轴心并与叶片轴导轨轴线垂直的连垂线上，而与之分别连结的两个转动移动复合副16则是在叶片轴滑块10上沿其导轨方向前后布置。

因此图3，图4所示，上述两平衡杠杆15内侧端在与上述两个转动移动复合副16连结时，两平衡杠杆轴线与通过杠杆轴承轴心和风力机旋转轴心连线形成了一定的夹角，此夹角的正确方位按下述方法确定。

两个平衡杠杆内侧端与两个转动移动复合副连结时夹角的正确方位是：各平衡杠杆的轴线与其叶片转轴到叶片前沿部位的连线走向一致(纠错的方法是互换平衡杠杆与两个转动移动复合副16连结顺序即可)。

平衡杠杆15获得上述正确的初始位置夹角后，从叶片轴滑块中心与风力机旋转中心重合(此时风力机各购件在几何关系上实现风力机的质心与其旋转中心重合)开始，随叶片绕其转轴旋转引起叶片质心绕此转轴沿着弧线方向变化时，平衡杠杆外侧端反方向的弧形摆动使得质量块移动方向有效平衡叶片绕其转轴转动引起的质心变动(图3所示)。

图2、图3、图4所示，平衡滑块及其导轨12与叶片轴导轨平行安装在杠杆轴承13的外侧底板上。平衡滑块上安装与上述转动移动复合副16结构功能相同的转动移动复合副14，并与平衡杠杆15的外端部分形成可相互滑动的运动关系。

平衡杠杆15外端安装的质量块11可通过与杠杆15间螺纹旋入深度调节与平衡杆轴承中心距离；通过增减质量改变配重大小的，以方便风力机质心位置的调整。

图2、图3所示，在风力场中，两个叶片同时受到风的推力作用，凹面叶片对其转轴产生了顺时针转矩，凸面叶片对其转轴产生了逆时针转矩。当风的作用力足够大时，凹面叶片旋转张开，转轴带动齿轮顺时针转动，齿轮与同侧齿条啮合运动，驱动滑块10往远离风力机转动轴心的方向移动；与此同时，凸面叶片在风的作用下旋转收拢，转轴带动齿轮逆时针转动，齿轮与同侧齿条啮合运动，驱动滑块10往靠近风力机转动轴心的方向移动，两叶片张开和收拢以及上、下滑块10的移动将形成同步联动，直到滑块碰到了限位缓冲器17为止。此时，凹面叶片完全张开，风对叶片形成最大作用力和最大力臂；而凸面叶片旋转收拢，叶片迎风面积减小，风对叶片形成较小作用力和最小力臂，因此叶片对风力机形成最大出力。

上述凸、凹面叶片在旋转开合以及滑块10带动叶片移动的过程中，使得风力机质心发生偏移；与此同时滑块10也带动转动移动复合副16，拨动平衡杠杆15绕杠杆轴承13转动，反向推动平衡滑块12移动以及平衡质量块11的反向摆动。

当叶片随风力机转动变换迎风角度后，叶片出力将有所减小，两叶片的转动角度可随着迎风角和现场风向风力的变化自动调整，直到两叶片迎风位置互换，下一个循环开始。

图3所示为风力机翼臂伸缩及自动调整风力机质心的示意图，表明了叶片凹面迎风叶片张开，凸面迎风叶片收拢后两叶片转轴与风力机旋转架中心相对位置的变动以及风力机质心调整的示意。

图1所示为由两个基本单元组成的翼臂自动伸缩式垂直轴阻力型风力机，各基本单元叶片之间相互错开90度。由图1可以看出，当一个单元的叶片旋转到出力最低点时，另一个单元的叶片正好处在最大出力点，使得风力机能够连续地输出机械能。

以上对本发明所提供的一种自动调整质心的翼臂自动伸缩式垂直轴阻力型风力机进行了详细的介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种自动调整质心的翼臂伸缩式垂直轴风力机由叶片、叶片转轴、齿轮、叶片轴导轨、叶片轴滑块、叶片轴轴承及轴承座、齿条、固定板、限位缓冲器、转动移动复合副1、平衡杠杆、杠杆轴承、平衡滑块及其导轨、转动移动复合模块2、平衡质量块、风力机旋转架、风力机旋转轴组成；在叶片侧边设置转轴，转轴上安装有轴承、齿轮，组成叶片组件；在风力机旋转架上，沿风力机旋转轴径向设置叶片轴导轨和滑块，组成叶片轴导轨滑块组件；齿条通过固定板安装在风力机旋转架上，与叶片转轴上安装的齿轮组成齿轮齿条组件；叶片转轴上安装的轴承通过其轴承座与叶片轴滑块连接，形成叶片转轴可相对滑块转动，滑块可相对风力机旋转架移动的约束关系；两个叶片组件上的轴承座与叶片轴滑块连接时须在滑块上对角布置，使两个叶片组件上的齿轮只和同侧的齿条啮合，两个叶片组件通过各自的齿轮齿条与叶片轴滑块相互联动；滑块限位缓冲器用于限制叶片张开和闭合的转动角度并提供缓冲；平衡杠杆通过杠杆轴承及其轴承座安装在风力机旋转架上下底板上，平衡杠杆与底板组成转动副运动关系，平衡杠杆的内侧端与安装在叶片轴滑块上的转动移动复合副1形成移动副运动关系，转动移动复合副1与叶片轴滑块形成转动副运动关系；在杠杆轴承安装位置的外侧，与叶片轴导轨平行安装有平衡滑块及其导轨，平衡杠杆通过转动移动复合模块2与平衡滑块形成转动副，平衡滑块与平衡杠杆的外侧端形成移动副，在平衡杠杆的最外端安装有平衡质量块。

2.根据权利要求1所述的一种自动调整质心的翼臂伸缩式垂直轴风力机，其特征在于叶片轴滑块在带动两叶片轴偏离和靠近风力机旋转中心的同时，通过设置在叶片轴滑块上的转动移动复合副，同步拨动平衡杠杆内侧端与其一起运动，使平衡杠杆绕其轴承转动，平衡杠杆外侧端则通过设置在平衡滑块上的转动移动复合副驱动平衡滑块在其导轨上做与叶片轴滑块运动方向相反的运动。

3.根据权利要求1所述的一种自动调整质心的翼臂伸缩式垂直轴风力机，其特征在于上述平衡杠杆外侧端部设置专用的质量块，该质量块随平衡杠杆外侧做弧形运动；质量块可通过与杠杆间螺纹旋入深度调节与平衡杠杆轴承中心距离，并通过增减质量改变配重大小，方便风力机质心位置的调整。

4.根据权利要求1所述的一种自动调整质心的翼臂伸缩式垂直轴风力机，其特征在于两平衡杠杆轴承的轴心安装在通过风力机旋转轴心并与叶片轴导轨轴线的垂直线上，且当叶片轴滑块中心与风力机旋转中心重合(风力机的质心与其旋转中心重合)时，两平衡杠杆轴线与杠杆轴承和风力机旋转轴心连线有一定的夹角，以使平衡质量块弧形摆动时的质心移动方向有效平衡叶片绕其转轴转动引起的质心变动。

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