CN209308885U - 自扭调抗暴风光发电机风轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自扭调抗暴风光发电机风轮，包括：若干偏径叶片、若干间隙套筒、若干叶面定向栓、弧形支撑、轮毂、风轮主轴、拉丝座架、若干偏径叶轴柄、轴承、弹簧、滑道、虎口夹具；其结构及工作原理概述：每个偏径叶片径轴柄偏位构造，风力对偏径叶片径轴宽侧叶缘的推力明显大于窄侧叶缘。在风暴袭击风轮时，风力对风叶两侧产生不平衡力至使叶轴柄随叶面扭动(转动)。促使叶面定向栓自动打开(撑开)夹具虎口。风叶面倾斜角随定向栓在夹具虎口中转动而变化或瞬间侧翻和旋转。从而大大地化解暴风对风轮及立杆架的推力损害。本实用新型大大地超越传统风力发电机使用时间和区域。再结合其自身节能环保的优势，其创造出的经济价值、社会意义非凡。

Description

自扭调抗暴风光发电机风轮

技术领域

本实用新型涉及一种风能、光能组合发电机风轮，抗风暴突袭损坏的革新技术。具体涉及风轮、风叶构造安装新技术方案。能适应多极风速正常工作和组合太阳能发电优异特征的新装置。主属机械工程力学和空气流体力学范畴。

背景技术

自从人类诞生以来，人们就开始不停地设想和制造各种形状和用材不同的风轮。从发电机技术形成，风力发电技术应运而生。由于自然环境恶劣，风暴肆意，风速快慢差变化大。导致人们制作出大面积受风的风轮、风架极易遭到暴风袭击的损毁。被人们逐步改变设计成目前相对稳定的窄长(呈针状)叶面小和少偏径叶片(通常是3片)的风轮。因受风面积小，动能转换率很低。正常工作时间和区域使用范围亦明显受限。立架也高大。制作安装及维护难度高。

发明内容

本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种自扭调抗暴风光发电机风轮的构造新技术，有效地弥补了上述风轮的不足。本实用新型的技术方案为：

自扭调抗暴风光发电机风轮，包括：若干偏径叶片、若干间隙套筒、若干叶面定向栓、弧形支撑、轮毂、风轮主轴、矫正座架、矫正拉丝、若干偏径叶轴柄、轴承、弹簧、滑道、虎口夹具，其装置结构特征在于：

所述的偏径叶片的径向轴柄位偏位呈不对称构造，每个偏径叶径与一偏径叶轴柄通体固定；叶柄两端各安装一个轴承；轴承外径嵌入间隙套筒两端扩孔内；间隙套筒一端由弧形支撑固定，另一端固定在矫正座架上，呈同心辐射状，等距匀布在弧形支撑围成的圆盘上；矫正座架固定在轮毂上；风轮主轴插入法兰中心孔并固定，轮毂安装在风轮主轴的法兰上；所有偏径叶片同窄侧顺向顺序倾斜结构安装，偏径叶轴柄插入间隙套筒内嵌入轴承的内经；

所有的间隙套筒与弧形支撑交点处，两面对应矫正拉丝连接矫正座架；

每个叶面定向栓固定在一偏径叶轴柄末端；所有叶面定向栓两头嵌入滚柱，叶面定向栓卡在虎口夹具的虎口中；虎口呈不等边多边形椭圆状构造，且为反对称形状；虎口内每组对应角点为一个档位卡；弹簧压在虎口夹具的虎头上；虎口夹具安装在两根滑道上，两根滑道分别固定在轮毂上。

所述风轮主轴安装时，风轮主轴与立杆垂直夹角大于100度。

所述偏径叶片上安装太阳能发电模板。

新旧技术对比：在风力级别相同和风轮对发动机输入的动能相等情况下，本实用新型的风轮的制作直径和抗风暴破坏程度都能比传统风轮成正比例地大大缩小。换而言之：在新旧风轮直径及受风力级别同等的情况下，本实用新型的风轮对发电机产生旋转作用的推力是传统风轮的3倍以上(依据风轮的风叶受风面积计算)。不仅明显地提高了发电机效率，还降低了风轮的制作安装及维护成本。

附图说明

图1为本实用新型风轮的迎风面平视图。

图2为本实用新型风轮、立柱侧截面图。

图3为本实用新型定向栓在虎口夹具平视图。

图4为本实用新型单个叶(偏径轴柄)平视图。

图中标示号码注称：1---偏径叶片；2---间隙套筒；3---叶面定向栓；4---弧形支撑；5---轮毂；6---风轮主轴；7---矫正座架；8---迎风面矫正拉丝；9---背风面矫正拉丝；10---偏径叶轴柄；11---轴承；13---弹簧；14---滚柱；15---滑道；16---虎口夹具。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述：本实用新型的各构件没有具体描述的，都为现有结构可直接购买得到。

如图1、图2、图3、图4所示：本实用新型案例包括：六片偏径叶片1；六个间隙套筒2；六个叶面定向栓3；弧形支撑4；轮毂5；风轮主轴6；矫正座架7；迎风面矫正拉丝8；背风面矫正拉丝9；偏径叶轴柄10；轴承11；弹簧13；定向栓两头滚柱14；夹具滑道15；虎口夹具16；

所述的偏径叶片1的径向轴柄10位偏位呈不对称构造，每个偏径叶1的径与一偏径叶轴柄10通体固定；叶柄两端各安装套一个轴承11；轴承11外径嵌入间隙套筒2两端扩孔内；间隙套筒2一端由弧形支撑固定，另一端固定在矫正座架7上，呈同心辐射状，等距匀布在弧形支撑4围成的圆盘上；矫正座架7固定在轮毂5上，风轮主轴6插入法兰中心孔并固定，轮毂5安装在风轮中心主轴6的法兰上；所有偏径叶片1同窄侧顺向顺序倾斜结构安装，偏径叶轴柄10插入间隙套筒2内嵌入轴承11的内经；所有的间隙套筒2与弧形支撑交点处，两面对应迎风面矫正拉丝8和背风面矫正拉丝9连接矫正座架7。如普通钢丝轮车车轮结构矫正原理的构造设计，具体见：图1、图2所示，能消除风轮快速旋转可发生的扭曲颤抖、阻力小重量轻。每个叶面定向栓3固定在一偏径叶轴柄10末端，每个定向栓3两头嵌入滚柱14，所有叶面定向栓3卡在虎口夹具16的虎口中。虎口呈不等边多边形椭圆状构造，且为反对称形状；虎口内每组对应角点为一个档位卡。本案例是6边形，虎口内对应三组，每组对A、A′；B、B’；C、C′对应角点为一个档位卡。弹簧13压在虎口夹具16的虎头上。虎口夹具16安装在两根滑道15上，两根滑道15分别固定在轮毂5上。见：图3所示。

本实用新型的风轮抗风暴及自调倾斜角工作原理：风轮每个单偏径叶片1径轴柄偏位设计，受风力不平衡。风力对偏径叶片1叶径轴宽侧与叶径轴窄比例约1：2，叶径轴宽侧叶缘的推力明显大于叶径轴窄侧叶缘，因而产生偏径叶轴柄10扭动或转动，扭力或转力传至叶柄根部叶面定向栓3。当扭力超过虎口夹具内的弹簧13弹力的设计极限时，叶面定向栓3便可自动打开(撑开)虎口夹具16虎口【虎口中A、A′；B、B′；C、C′每对应角点为一个档位卡】。因此当风力增加或突袭风轮时，叶面受风力后，倾斜角随叶面定向栓3在虎口夹具16虎口中转动而变化或瞬间侧翻和旋转。从而有效地化解了暴风对风轮及立杆架的推力，大大地降低了风灾破坏程度。风灾过后只需对每单个偏径叶片1逐一施加扭力，叶径轴按同窄侧顺向顺序调正恢复原状即可。风轮正常工作中只遇风级增强时，叶面顺风向扭转加大倾斜角而减少风叶迎风面积，推力降低风轮转速自动减慢，保持了风轮一定的安全转速。在风速下降时叶面扭力减弱，定向栓3在虎口夹具16虎口中受弹簧13的压迫力又能迅速自动回位，偏径叶片1倾斜角迅速减小后又立急增加了迎风面积，增加风轮转速。从而实现风轮在不稳定风速中自动调节保持一定的转速正常工作。

主轴6与立杆垂直夹角大于100度以上构造设计。见：图2所示。能预防偏径叶片1在暴风时，可能扫击立杆架损害。因其风轮面仰角小于80度再加上单个偏径叶片1面自身倾斜角又具备了大阳能发电理想的辐射角。适合风轮的偏径叶片1面与太阳能发电模重叠安装条件。再结合现代成熟发达相关的电子(电流脉冲)系统配套技术。实现风能光能组合发电使用。

注释：本实用新型中对夹具虎口的描述：‘呈反对称形状构造’：是指将两块虎口夹具件其中一块反翻后拼在一起，两块就呈显对称形状结构；‘椭圆状’：是指不规则的多边形的各个角点外接点呈椭圆形分布。

Claims (3)

1.自扭调抗暴风光发电机风轮，包括：若干偏径叶片、若干间隙套筒、若干叶面定向栓、弧形支撑、轮毂、风轮主轴、矫正座架、矫正拉丝、若干偏径叶轴柄、轴承、弹簧、滑道、虎口夹具，其装置结构特征在于：

所述的偏径叶片的径向轴柄位偏位呈不对称构造，每个偏径叶径与一偏径叶轴柄通体固定；叶柄两端各安装一个轴承；轴承外径嵌入间隙套筒两端扩孔内；间隙套筒一端由弧形支撑固定，另一端固定在矫正座架上，呈同心辐射状，等距匀布在弧形支撑围成的圆盘上；矫正座架固定在轮毂上；风轮主轴插入法兰中心孔并固定，轮毂安装在风轮主轴的法兰上；所有偏径叶片同窄侧顺向顺序倾斜结构安装，偏径叶轴柄插入间隙套筒内嵌入轴承的内经；

所有的间隙套筒与弧形支撑交点处，两面对应矫正拉丝连接矫正座架；

每个叶面定向栓固定在一偏径叶轴柄末端；所有叶面定向栓两头嵌入滚柱，叶面定向栓卡在虎口夹具的虎口中；虎口呈不等边多边形椭圆状构造，且为反对称形状；虎口内每组对应角点为一个档位卡；弹簧压在虎口夹具的虎头上；虎口夹具安装在两根滑道上，两根滑道分别固定在轮毂上。

2.根据权利要求1所述的自扭调抗暴风光发电机风轮，其特征在于：所述风轮主轴安装时，风轮主轴与立杆垂直夹角大于100度。

3.根据权利要求1所述的自扭调抗暴风光发电机风轮，其特征在于：所述偏径叶片上安装太阳能发电模板。