CN201103512Y - 一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵 - Google Patents

一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵 Download PDF

Info

Publication number
CN201103512Y
CN201103512Y CNU2007201260016U CN200720126001U CN201103512Y CN 201103512 Y CN201103512 Y CN 201103512Y CN U2007201260016 U CNU2007201260016 U CN U2007201260016U CN 200720126001 U CN200720126001 U CN 200720126001U CN 201103512 Y CN201103512 Y CN 201103512Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
vertical pivot
rotation
wind
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2007201260016U
Other languages
English (en)
Inventor
李为民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNU2007201260016U priority Critical patent/CN201103512Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201103512Y publication Critical patent/CN201103512Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种新型竖轴叶片转动式风力机，其包括支撑竖轴(6)和安装于竖轴(6)上并可绕其旋转的动力输出(7)，叶片(1)安装在动力输出(7)上，叶片(1)依靠其中部的自转轴安装在动力输出(7)上且该自转轴与动力输出(7)通过传动机构带动叶片(1)绕支撑竖轴公转，同时叶片自转与动力输出(7)的公转传动比为1∶2。其叶片与风轮同步转动，捕捉风能的能力和效率较高，叶片捕风面积大，风轮的回转直径较小，风轮的转速较高，输出转矩大，启动风速小。

Description

一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，特别是涉及利用风能的机械设备。
背景技术
到目前，风力机主要分为水平轴，竖轴式。
水平轴风力机应用最为广泛，又可分为定桨距和变桨距两种，定桨距风力机捕捉风能效率较低；变桨距风力机有所改善，但桨距必须依照风速不断调整。水平轴风力机的叶片末端的速度惊人，噪声很大。水平轴风力机的启动风速较高。
竖轴式风力机，也有较多的种类。一般竖轴式风力机的缺点是，在风轮旋转一周的过程中，叶片有一半的时间在驱动风轮，有一半的时间在制动风轮，使风轮的利用效率不高。而现在已提出活动叶片竖轴式风力机，要么结构过分复杂，要么就是效率不高。
发明内容
本实用目的是提供一种新型竖轴叶片转动式风力机，着力解决以下问题：降低风力机的启动风速；提高风力机的输出转矩；提高风力机的风能利用率。
一种新型竖轴叶片转动式风力机，其包括支撑竖轴(6)和安装于竖轴(6)上并可绕其旋转的动力输出(7)，叶片(1)依靠其中部的自转轴安装在动力输出(7)上且该自转轴与动力输出(7)通过传动机构带动叶片(1)绕支撑竖轴公转，同时叶片自转与动力输出(7)的公转传动比为1∶2。在动力输出(7)安装有偏航控制系统，该系统包括安装在动力输出(7)上并绕竖轴(6)旋转的传动机构和尾舵(4)。
传动机构为齿轮传动、磁传动、链条传动、连杆中的任意一种。
一种新型竖轴叶片转动式泵，包括支撑竖轴(6)和安装于竖轴(6)上并可绕其旋转的动力输入(7)，叶片(1)安装在动力输入(7)上，其叶片(1)依靠其中部的自转轴安装在动力输入(7)上且该自转轴与动力输入(7)通过联动机构带动叶片(1)绕支撑竖轴公转，同时叶片自转与动力输入(7)的公转传动之比为1∶2。
新型竖轴叶片转动式风力机，其叶片与风轮同步转动，捕捉风能的能力和效率较高，叶片捕风面积大，风轮的回转直径较小，风轮的转速较高，输出转矩大，启动风速小。
附图说明
图1叶片与风向的关系
图2-图8为风轮从某一初始位置开始每转动20°的示意图。
图1～图8中：
粗线为叶片；
箭头线组表示风向；
弧线表示风轮转动方向
无方向细线是风轮的一部分，表示风轮对叶片的支承结构。
图9为4片叶轮的竖轴叶片转动式风力机的俯视图。
图9中：1-叶片、2-叶片齿轮、3-尾舵齿轮、4-尾舵、5-风向、6-竖轴、7-动力输出、8-齿轮啮合
图10为4片叶轮的竖轴叶片转动式风力机，附图标记同图9。
图11竖轴叶片转动式风力机发电或驱动泵。
图11中，1-叶片、2-叶片齿轮、3-尾舵齿轮、4-尾舵、5-风向、6-竖轴、7-动力输出、8-齿轮啮合、9-联轴器、10-发电机或泵等、11-风力机架。
图12为一个4叶片的竖轴叶片转动式风力机用作风机，图例同附图9。
图13为竖轴叶片转动式风力机原理用于一个3叶片的泵。叶片的初始位置和转动过程中的7个位置。
具体实施方式
如附图1-12所示，新型竖轴叶片转动式风力机，其核心是：叶片与风轮同向同步旋转，叶片与风轮的转速之比为1∶2(即风轮每转过一周，所有的叶片都自转半周)。
风轮每转过一周，所有的叶片都在超过半周的时间内驱动风轮；如果不考虑叶片所受的阻力而只考虑升力，所有的叶片都在一周内驱动风轮(只有一点除外)；既考虑叶片所受的阻力，又考虑升力，所有的叶片都在至少3/4周内驱动风轮。
俯视图附图1，表明每一片叶片在不同的20个位置上时，与风向的角度关系。
图中：粗线为叶片；箭头线组表示风向；弧线表示风轮转动方向；无方向细线是风轮的一部分，表示风轮对叶片的支承结构。
附图2～附图8是一个3叶片的新型竖轴叶片转动式风力机的俯视图。表示风力机在风力作用下转动120°，同时每一片叶片自转60°的过程中的7个位置。
附图9是一个4片叶轮的竖轴叶片转动式风力机的俯视图，表明风轮与叶轮的传动关系。叶片1与叶片齿轮2固定，构成叶轮，叶轮既可叶轮轴自转，可绕竖轴6转动；尾舵齿轮3与尾舵4固定，构成偏航系统，进行偏航控制，偏航系统可绕竖轴6转动；叶片齿轮2和尾舵齿轮3啮合，叶片齿轮2和尾舵齿轮3的齿数(直径)之比为2∶1，实现叶片1与风轮同步旋转；风力机在转动过程中，通过尾舵4使得叶片1与风向5的角度关系保持最佳。(为说明原理起见，图中的传动方式为齿轮传动，实际上只要满足传动比，其它方式的传动也可采用，如磁传动，链条传动，连杆等)。
附图10是一个4片叶轮的竖轴叶片转动式风力机的正视图。其中，叶片齿轮2和尾舵齿轮3的齿数之比为2∶1，表明风轮，叶轮，叶片的传动关系。
竖轴叶片转动式风力机可用于风力发电，驱动水泵等。如附图11。
利用竖轴叶片转动式风力机的原理，竖轴叶片转动式风力机可用作风机或者泵，此时，原来的动力输出轴由其他原动力驱动。
一个4叶片的竖轴叶片转动式风力机用作风机，其原理如附图12，此时省去了尾舵，尾舵齿轮与机架(附图11中的机架11)或者竖轴(附图10中的竖轴6)固定联接，其特点是，低速大风量。
竖轴叶片转动式风力机原理用于一个3叶片的泵，其原理如附图13，其特点是线性(流量与转速成正比)，大流量。
图13中第一个图是叶片初始位置的示意图。一种新型竖轴叶片转动式泵，包括支撑竖轴6和安装于竖轴6上并可绕其旋转的动力输入7(也可以为内泵壳)，叶片(1)依靠其中部的自转轴安装在动力输入7上且该自转轴与动力输入7通过联动机构带动叶片1绕支撑竖轴公转，同时叶片自转与动力输入(7)的公转传动之比为1∶2。
整个装置位于泵壳12内，按照图中所示液体流人和流出方向，叶片依照箭头方向转动时，13为扩张区，14为压缩区，通过叶片的自转和内泵壳的公转带动液体加速流出。

Claims (4)

1、一种新型竖轴叶片转动式风力机，其特征是包括支撑竖轴(6)和安装于竖轴(6)上并可绕其旋转的动力输出(7)，叶片(1)依靠其中部的自转轴安装在动力输出(7)上且该自转轴与动力输出(7)通过传动机构带动叶片(1)绕支撑竖轴公转，同时叶片自转与动力输出(7)的公转传动比为1∶2。
2、根据权利要求1所述的一种新型竖轴叶片转动式风力机，其特征是在动力输出(7)安装有偏航控制系统，该系统包括安装在动力输出(7)上并绕竖轴(6)旋转的传动机构和尾舵(4)。
3、根据权利要求1所述的一种新型竖轴叶片转动式风力机，其特征是传动机构为齿轮传动、磁传动、链条传动、连杆中的任意一种。
4、一种新型竖轴叶片转动式泵，包括支撑竖轴(6)和安装于竖轴(6)上并可绕其旋转的动力输入(7)，叶片(1)安装在动力输入(7)上，其特征是叶片(1)依靠其中部的自转轴安装在动力输入(7)上且该自转轴与动力输入(7)通过联动机构带动叶片(1)绕支撑竖轴公转，同时叶片自转与动力输入(7)的公转传动之比为1∶2。
CNU2007201260016U 2007-11-12 2007-11-12 一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵 Expired - Fee Related CN201103512Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007201260016U CN201103512Y (zh) 2007-11-12 2007-11-12 一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007201260016U CN201103512Y (zh) 2007-11-12 2007-11-12 一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201103512Y true CN201103512Y (zh) 2008-08-20

Family

ID=39950537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2007201260016U Expired - Fee Related CN201103512Y (zh) 2007-11-12 2007-11-12 一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201103512Y (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871431A (zh) * 2010-05-28 2010-10-27 赵永胜 笼式风叶风力发电机
CN101907064A (zh) * 2010-07-23 2010-12-08 徐一凡 垂直轴风力发电机及其叶片自动调节机构
CN102011684A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 梁以德 流体动力装置和流体发电设备
CN102182628A (zh) * 2011-04-11 2011-09-14 吴兆 动力帆风能机及其自转和公转的控制方法
CN102459884A (zh) * 2009-06-25 2012-05-16 小野寺孝好 自转叶片式垂直轴风车
CN102889180A (zh) * 2012-09-26 2013-01-23 东华理工大学 垂直轴多叶轮风力发电机组
CN103291545A (zh) * 2012-02-22 2013-09-11 王梦川 可用于风电机的叶轮偏航系统
CN105114246A (zh) * 2015-07-13 2015-12-02 河海大学 一种立轴式风机风功率放大的方法及具有风功率放大的立轴式风机
CN105370496A (zh) * 2014-08-26 2016-03-02 王鹤飞 一种垂直轴风力机
CN105464901A (zh) * 2015-08-10 2016-04-06 张继科 全旋程无阻流体能量转换装置和其泵应用
CN111207042A (zh) * 2020-03-16 2020-05-29 台州路桥布鲁新能源有限公司 一种风能收集装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102459884A (zh) * 2009-06-25 2012-05-16 小野寺孝好 自转叶片式垂直轴风车
CN102011684A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 梁以德 流体动力装置和流体发电设备
CN101871431A (zh) * 2010-05-28 2010-10-27 赵永胜 笼式风叶风力发电机
CN101907064A (zh) * 2010-07-23 2010-12-08 徐一凡 垂直轴风力发电机及其叶片自动调节机构
CN102182628A (zh) * 2011-04-11 2011-09-14 吴兆 动力帆风能机及其自转和公转的控制方法
CN103291545A (zh) * 2012-02-22 2013-09-11 王梦川 可用于风电机的叶轮偏航系统
CN103291545B (zh) * 2012-02-22 2017-10-31 王梦川 可用于风电机的叶轮偏航系统
CN102889180A (zh) * 2012-09-26 2013-01-23 东华理工大学 垂直轴多叶轮风力发电机组
CN105370496A (zh) * 2014-08-26 2016-03-02 王鹤飞 一种垂直轴风力机
CN105114246A (zh) * 2015-07-13 2015-12-02 河海大学 一种立轴式风机风功率放大的方法及具有风功率放大的立轴式风机
CN105464901A (zh) * 2015-08-10 2016-04-06 张继科 全旋程无阻流体能量转换装置和其泵应用
CN111207042A (zh) * 2020-03-16 2020-05-29 台州路桥布鲁新能源有限公司 一种风能收集装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201103512Y (zh) 一种新型竖轴叶片转动式风力机和泵
CN1080827C (zh) 由多机组旋翼叶片系统总合成的风力涡轮机
US8657560B2 (en) Energy extraction device with at least one bank of blades
WO2008022209A3 (en) Wind driven power generator
CN102418664B (zh) 逆风或逆水半周时桨叶自动顺桨垂直轴风力和水力发动机
CN101806290B (zh) 一种兆瓦级双风轮风力发电装置
CN201739081U (zh) 微型风力发电机的扭力弹簧变桨机构
CN201696216U (zh) 风力发电机侧偏调速装置
CN108757304A (zh) 一种可变迎风角度的垂直轴发电机叶片组
CN1587683B (zh) 多风轮强力发电机
CN102828899A (zh) 横置垂直轴风能装置
CN202391659U (zh) 一种立式转筒型活动叶片式风力发电装置
CN201730750U (zh) 基于文丘里效应的马格努斯型直驱式风力发电机
CN2580137Y (zh) 一种变速恒频风电机组变桨距装置
CN1752440A (zh) 小型风力发电机变桨装置
CN201714566U (zh) 笼式风叶风力发电机
CN110131106B (zh) 一种可提高风能截面利用率的风车
CN201582048U (zh) 框架式风能发电的风力驱动系统
CN201739079U (zh) 垂直轴鳞板式风车风力发电机
KR100818161B1 (ko) 회전하는 집풍장치를 구비한 풍력발전장치
CN101749187A (zh) 双转轴风力发动机
CN102787980B (zh) 飞碟式反极双速直驱式风力发电机
CN2830693Y (zh) 小型风力发电机自平衡式变桨装置
CN204553087U (zh) 垂直轴风力发电结构
CN103362764B (zh) 一种旋柱式清洁能源动力装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee