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

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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。
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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

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