CN200996356Y - 一种利用高空风能转化机械能的装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用高空风能转化机械能的装置。主要解决现有的利用高空风能的风力发电装置结构复杂、成本高及工作效率低的问题。其特征在于：输出轴(4)上固定有左右单向离合器(5，6)，短绳索(8)的中段缠绕在左单向离合器(5)上，短绳索(8)的两个端头分别固定在右风筝大拉力点(9)及左风筝小拉力点(10)，长绳索(7)缠绕在右单向离合器(6)上且与绳索松紧控制器(11)相连，长绳索(7)的两个端头分别固定在右风筝小拉力点(13)及左风筝大拉力点(14)。该装置具有结构简单、成本低及工作效率高的特点。

Description

一种利用高空风能转化机械能的装置
技术领域：
本实用新型涉及一种风能转化装置，属于一种利用高空风能转化机械能的装置。
背景技术：
目前，最成熟的风能利用方法是桨叶式风力发电机，其桨叶的直径最大的达到近200米，其主要利用地表的风能，缺点是设备利用率低、建设成本高、功率受限制，最大功率达到兆瓦级就难以再进行提高。
对于高空风能的利用，美国专利US4486669曾提出利用风速和热气球把桨叶式发电机组升到高空，通过电缆把电能传递到地面的方法，虽然这利方法效率较高，但是要把庞大的发电机组和电缆升到空中需要较大的升力，使成本大幅度上升，同时其实现技术复杂，日常维护极其困难，难以实施。
中国专利89109467.9提出一种风力发电装置，用高强绳索将两个风筝在高空中所受的力传递到安装在地面的滚筒上，各风筝系统均有构架、风轮、传动变速机构、风筝副翼和曲柄摇杆机构，各风筝副翼各自做着周期性的变化而使风筝拉线所受到的力产生变化，利用滚筒受不平衡力而引起转动，通过连杆机构带动液压往复泵并将力传至液压缸，由液压缸出来的高压液体可以驱动液压马达和发电机。这种风力发电装置主要缺点是不能保证两个风筝的拉线有较大的拉力差，工作效率低，同时风筝的结构过于复杂，成本高。
实用新型内容：
为了克服现有的利用高空风能的风力发电装置结构复杂、成本高及工作效率低的不足，本实用新型提供一种利用高空风能转化机械能的装置，该装置具有结构简单、成本低及工作效率高的特点。
本实用新型的技术方案是：一种利用高空风能转化机械能的装置包括左右风筝、长短绳索及支架，支架上装有输出轴，输出轴上固定有左右单向离合器，短绳索的中段缠绕在左单向离合器上，短绳索的两个端头分别固定在右风筝大拉力点及左风筝小拉力点，长绳索缠绕在右单向离合器上且与绳索松紧控制器相连，长绳索的两个端头分别固定在右风筝小拉力点及左风筝大拉力点。
上述的绳索松紧控制器由壳体、可调滑轮组及液压缸组成，液压缸固定在壳体内，可调滑轮组固定在液压缸的两端，长绳索缠绕在可调滑轮组上；长短绳索与右左单向离合器的缠绕段为链条；左右单向离合器为棘轮结构；在左右风筝的上方连接有增加升力的气球。
本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，通过控制液压缸的伸缩可调整左右风筝的倾斜度，使左右风筝的升力周期性交替，从而使长短绳索产生不同方向的拉力，在左右单向离合器的作用下使输出轴单向旋转，把风能转化成机械能，结构简单，成本低，工作效率高。
附图说明：
附图1是本实用新型的结构示意图。
图中1-左风筝，2-右风筝，3-支架，4-输出轴，5-左单向离合器，6-右单向离合器，7-长绳索，8-短绳索，9-前风筝大拉力点，10-后风筝小拉力点，11-绳索松紧控制器，12-可调滑轮组，13-右风筝小拉力点，14-左风筝大拉力点，15-壳体，16-液压缸，17-气球。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1所示，一种利用高空风能转化机械能的装置包括左右风筝(1，2)、长短绳索(7，8)及支架3，支架3上装有输出轴4，输出轴4上固定有左右单向离合器(5，6)，左右单向离合器(5，6)可以制作成棘轮结构。短绳索8的中段缠绕在左单向离合器5上，短绳索8的两个端头分别固定在右风筝大拉力点9及左风筝小拉力点10，所述的大拉力点是指绳索与风筝受力面的倾角较大的点，即绳索在该点所受的拉力较大，所述的小拉力点是指绳索与风筝受力面的倾角较小的点，即绳索在该点所受的拉力较小。长绳索7缠绕在右单向离合器6上且与绳索松紧控制器11相连，绳索松紧控制器11由壳体15、可调滑轮组12及液压缸16组成，液压缸16固定在壳体(15)内，可调滑轮组12固定在液压缸16的两端，长绳索7缠绕在可调滑轮组12上。长绳索7的两个端头分别固定在右风筝小拉力点13及左风筝大拉力点14。长短绳索(7，8)与右左单向离合器(6，5)的缠绕段为链条，避免长短绳索(7，8)与右左单向离合器(6，5)产生打滑现象。为了适应风向变化，该装置的支架3可制作成随风向转动的结构，另外可在左右风筝(1，2)的上方连接有增加升力的气球17。
实际使用时，通过控制液压缸16的伸缩可调整左右风筝(1，2)的倾斜度，使左右风筝(1，2)的升力周期性交替，从而使长短绳索(7，8)产生不同方向的拉力，在左右单向离合器(5，6)的作用下使输出轴4单向旋转，把风能转化成机械能，结构简单，成本低，工作效率高。

Claims (5)

1、一种利用高空风能转化机械能的装置，包括左右风筝(1，2)、长短绳索(7，8)及支架(3)，支架(3)上装有输出轴(4)，其特征在于：输出轴(4)上固定有左右单向离合器(5，6)，短绳索(8)的中段缠绕在左单向离合器(5)上，短绳索(8)的两个端头分别固定在右风筝大拉力点(9)及左风筝小拉力点(10)，长绳索(7)缠绕在右单向离合器(6)上且与绳索松紧控制器(11)相连，长绳索(7)的两个端头分别固定在右风筝小拉力点(13)及左风筝大拉力点(14)。
2、根据权利要求1所述的一种利用高空风能转化机械能的装置，其特征在于：绳索松紧控制器(11)由壳体(15)、可调滑轮组(12)及液压缸(16)组成，液压缸(16)固定在壳体(15)内，可调滑轮组(12)固定在液压缸(16)的两端，长绳索(7)缠绕在可调滑轮组(12)上。
3、根据权利要求1所述的一种利用高空风能转化机械能的装置，其特征在于：长短绳索(7，8)与右左单向离合器(6，5)的缠绕段为链条。
4、根据权利要求1所述的一种利用高空风能转化机械能的装置，其特征在于：左右单向离合器(5，6)为棘轮结构。
5、根据权利要求1所述的一种利用高空风能转化机械能的装置，其特征在于：在左右风筝的上方连接有增加升力的气球(17)。
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