CN2067768U

CN2067768U - 风叶能自转和公转的风车

Info

Publication number: CN2067768U
Application number: CN89219274U
Authority: CN
Inventors: 吴中平; 邹勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1990-12-19

Abstract

风叶能自转和公转的风车是一种具有新型结构的风车，属于风能开发利用技术领域。它由风叶(1)，风车主轴(2)，风叶自转轴(3)，挡杆(4)，上下框架(5)、(6)，变速箱(7)，发电机(8)，基座(17)等组成，由于风叶在自转轴的两边不对称，宽边受风面积大，这使风叶在顺风中靠着挡杆，在逆风中脱离挡杆，从而最有效利用风能，该风车结构简单、造价低廉，可直接驱动柱塞水泵抽水排灌，带动发电机发电等。

Description

本实用新型是一种新型的风车，属风能开发利用技术领域。

风能开发利用，在国内外很早就有各种方案。其中，螺旋浆立轴式应用较普遍，它的风叶与飞机螺旋浆叶轮相似，叶轮按装在钢架子上，这种风力发电机如制成大功率风车，则钢架、叶轮造价高，一般只能用于小功率。借鉴测风仪，碗型风叶的原理，做成的凹凸面水平旋转风车，该种风车在风叶旋转过程中，则抵消较大的旋转力矩、实用时不经济。

本实用新型的目的在于提供一种风叶能随风的变化而自动实现自转和公转，同时风叶的受风角度可自动调整，从而最有效利用风能的风车。

本实用新型由风叶（1），风车主轴（2），风叶自转轴（3），档杆（4），上下框架（5）、（6），变速箱（7），发电机（8），基座（17）等组成。风叶绕自转轴自转和绕风车主轴公转的原理是：风叶在自转轴（3）的两边不对称，一边宽、一边窄，宽边受风面积大于窄边，这使风叶在顺风过程中靠着档杆（4），在逆风行程自动脱离档杆，自转成宽边在后，窄边在前，保持与风向平行。图2中（a）（b）表示风在同一起始角度，风向相反，风车却都能按顺时针方向转动。当风叶处在顺风行程中，风叶靠在档杆上，风叶处在逆风行程中，风叶自动脱离档杆，保持与风平行。（c）表示某一张风叶在顺风行程中，正面受风力作用靠在档杆上，即将转入逆风行程。（d）表示该风叶刚转入逆风行程，背面受风力作用，将脱离档杆开始自转。（e）表示该风叶已完成自转后的状态。（f）与（e）相比，风叶已绕主轴转过120°，风叶仍然与风力保持平行。（g）表示风叶开始进入顺风行程，风叶在自动向档杆上靠。风叶脱离档杆是风力推动转过去的，风叶靠着档杆也是渐渐靠上去的，都没有机械撞击，风叶可以用可升降的柔性材料制成，图3中电动机（12）有自锁功能的蜗轮蜗杆减速箱（13）和有绕绳的轴辊（11）组成卷扬机，（9）是固定卷扬机的底盘，（10）是伞齿轮，（14）、（15），（16）是牵引蓬帆的滑轮和绳索，卷扬机固定在主轴下端，与主轴同转，为简明，图3中对电动机供电的滑环，电刷以及控制箱均未表示。当风力大时，发电频率高过某一数值时，控制系统使卷扬机转动，柔性风叶自动降落，发电频率自动降低到适当值，卷扬机停止工作，风车维持正常工作，当风力小，发电频率低于某一数值，控制系统使卷扬机反转、自动升起柔性风叶，卷扬机又停止工作，这就实现了自动升降柔性风叶。当风大于某值，可以自动全部落下柔性风叶达到自动保护的目的。

风叶用金属或非金属板材制成，该钢性风叶受风角度由风叶旋转角度调整装置（22）、（21）调整，（22）与风叶自转轴固定，（21）与风叶下框架相联，制约风叶的自转角度，旋转（21）的角度，就可调整风叶在顺风行程中的受风角度，图4中电动机（12），减速箱（18），蜗轮蜗杆（19），伞齿轮（10）和蜗杆蜗轮（20）组成了自动调整（21）的机构，电动机正转或反转，（21）就能正转或反转，即达到控制风叶受风角度自动调整的目的。利用上述原理，可制得巨大风车其每一扇大风叶可分解成许多小风叶。图（6）中每扇风叶却有角度调整装置，一个臂上有一排风叶，该多个小风叶受风角度由伞齿轮控制的一根蜗杆同步调整。

本实用新型由于风叶能自转和公转，因而可以简易，巧妙地利用任意风向的风力驱动，风力利用充分，同时可实现柔性风叶自动升降，钢性风叶的受风角度也可进行自动调整，采用该原理的风车，易实现大功率设施，可做成巨型风车。结构简单、造价低廉，风能利用率高，制得的风车可直接驱动柱塞水泵抽水排灌，也可带动发电机发电，还可直接驱动制冷机组对农副产品的低温存贮，产品加工都有重要意义。

图1是风车结构示意图。

图2是风向变化，风车运行原理示意图。

图3是风车柔性风叶随风力大小自动降落和升起原理示意图。

图4是风车钢性风叶受风角度自动调整原理示意图。

图5是AA剖面示意图。

图6是受风角度能自动调整的多风叶型风车示意图。

实施例：利用废旧车轴作为竖立的主轴，轮轱倒一个方向作为基座，轴与轮轱间有两付锥形轴承联接，主轴上固定铝合金材料的风叶框架，框架上装置三张风叶和档杆，风叶可用蓬帆制成，面积为1.5×2m²，档杆用铝合金棒制得主轴下端拖动齿轮系统，带动一只400W发电机，在三级风时，发电量可达450W，也可将风车通过曲轴连杆系统，拖动柱塞水泵作抽水排灌。

Claims

1、一种风车由风叶(1)，风车主轴(2)，风叶自转轴(3)，档杆(4)，上下框架(5)、(6)，变速箱(7)，发电机(8)，基座(17)等组成，其特征在于风叶有自转轴(3)，风叶在自转轴两边不对称，顺风时，风叶(1)能自动靠在档杆(4)上，绕风车主轴(2)公转；在逆风时，风叶自动脱离档杆(4)，绕其自转轴(3)自转成与风向平行。

2、根据权利要求1所述的风车，其特征在于风叶用柔性材料制得，并通过电动机（12），有自锁功能的蜗轮蜗杆减速箱（13）和有绕绳的轴辊（11），组成的卷扬机带动牵引风叶的滑轮（14）（15），绳索（16），使风叶由风力大小自动降落和升起。

3、根据权利要求1所述的风车，其特征在于风叶可用金属或非金属板材制成，该钢性风叶受风角度由风叶旋转角度调整装置（22），（21）调整，而（21）由电动机（12），减速箱（18），蜗轮蜗杆（19），伞齿轮（10）和蜗杆蜗轮（20）协同作用自动调整。

4、根据权利要求3所述的风车，其特征在于风车的一扇风叶可同时分解为多个小风叶，该多个小风叶受风角度由伞齿轮控制的一根蜗杆同步调整。