CN211202197U - 可调整扇叶与风向之间角度的风力机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种可调整扇叶与风向之间角度的风力机，其特征在于：包括中心轴和设置在中心轴径向外围的扇叶，中心轴上固定设置有半月齿轮，扇叶上固定设置有扇叶齿轮，扇叶齿轮与半月齿轮之间设置有过桥齿轮；所述半月齿轮的一半设置有齿，另一半光滑设置；所述过桥齿轮与所述半月齿轮的有齿部分啮合传动，过桥齿轮上相邻的两个齿之间设置有与所述半月齿轮光滑部分滑动配合的弧形缺口，弧形缺口中间设置有过桥凹槽；所述扇叶齿轮上设置有尖齿，可插入过桥凹槽内使得扇叶齿轮与过桥齿轮不发生传动。

Description

可调整扇叶与风向之间角度的风力机
技术领域
本实用新型涉及风力利用技术领域，特别涉及一种可调整扇叶与风向之间角度的风力机。
背景技术
风力机是一种不需燃料、以风作为能源的动力机械。风力机可以用来作为发电、提水灌溉的能量来源。现有技术中的风力机的扇面因为种种因素限制扇叶不可能做的很大。而扇叶的扇面做的越大，它的迎风面也就越大，相应的力量也就越大。为了可控的利用风力，现有技术中的扇叶都做成了螺旋桨状，螺旋桨的转轴是与风向平行的。例如专利申请号为“201611265529.1”的叶片、风力发电机组及方法中公开的风力机。
因此，有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可调整扇叶与风向之间角度的风力机，使得扇叶可在风力作用下绕竖直设置的中心轴转动，扇叶在受力驱动时与风向垂直可以增大受力面积，返回时与风向平行减小受力面积。具体而言通过以下技术方案实现：
本实用新型的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，包括中心轴和设置在中心轴径向外围的扇叶，中心轴上固定设置有半月齿轮，扇叶上固定设置有扇叶齿轮，扇叶齿轮与半月齿轮之间设置有过桥齿轮；
所述半月齿轮的一半设置有齿，另一半光滑设置；所述过桥齿轮与所述半月齿轮的有齿部分啮合传动，过桥齿轮上相邻的两个齿之间设置有与所述半月齿轮光滑部分滑动配合的弧形缺口，弧形缺口中间设置有过桥凹槽；所述扇叶齿轮上设置有尖齿，可插入过桥凹槽内使得扇叶齿轮与过桥齿轮不发生传动。
进一步，还包括设置于所述中心轴底端的底座，所述中心轴与底座单自由度转动连接，所述中心轴上设置有用于使得半月齿轮与风向保持固定角度的自动寻风装置。
进一步，所述自动寻风装置包括设置在所述中心轴顶端的寻风叶片。
进一步，所述寻风叶片上还设置有用于指引风向的箭头。
进一步，所述中心轴外设置有转动套管，所述扇叶外设置有扇叶框，扇叶单自由度转动连接于扇叶框，扇叶框与转动套管固定连接。
进一步，所述扇叶为平面状。可以使用轻质材料，甚至是帆布，还可设计成伸缩或折叠等形式。
本实用新型的有益效果：本实用新型的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，扇叶在受力驱动时与风向垂直可以增大受力面积，返回时与风向平行减小受力面积，因此扇叶可以做的面积增大而无需担心扇叶返回时受到的阻力，另外本实用新型的扇叶整体旋转方式与传统的螺旋桨式扇叶不同，丰富了风力机的技术方案；本实用新型的其他有益效果将结合下文具体实施例进行进一步的说明。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的正视图(未画寻风装置)；
图2为图1的俯视图；
图3为寻风装置的结构示意图；
图4为半月齿轮的结构示意图；
图5为过桥齿轮的结构示意图；
图6为扇叶齿轮的结构示意图。
具体实施方式
如图所示：本实施例中的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，包括中心轴4和设置在中心轴4径向外围的扇叶5，中心轴4上固定设置有半月齿轮3，扇叶5上固定设置有扇叶齿轮1，扇叶齿轮1与半月齿轮3之间设置有过桥齿轮2；
所述半月齿轮3的一半设置有齿，为有齿部分3-2，另一半光滑设置，为光滑部分3-1；所述过桥齿轮2与所述半月齿轮的有齿部分3-2啮合传动，过桥齿轮上相邻的两个齿之间设置有与所述半月齿轮光滑部分滑动配合的弧形缺口2-1，弧形缺口中间设置有过桥凹槽2-2；所述扇叶齿轮上设置有尖齿1-1，可插入过桥凹槽2-2内使得扇叶齿轮与过桥齿轮不发生传动。
如图2所示，当风从图中的上方吹来时，图中左边的扇叶5与风向垂直，受力面积最大，在风的作用下逆时针绕着中心轴公转，由于过桥齿轮2的弧形缺口2-1与半月齿轮3的光滑部分3-1之间滑动，没有啮合传动，过桥齿轮2和扇叶齿轮1都不发生自转，所以扇叶5此时不发生自转；当扇叶5转动至图中的下方时，过桥齿轮2开始与半月齿轮3的有齿部分3-2啮合传动，过桥齿轮2开始自转，同时扇叶齿轮1与过桥齿轮2啮合传动开始自转，结果是扇叶绕着中心轴4的公转和其自身的自转同时进行，当公转到图中的右侧时，扇叶与风向平行；然后扇叶5绕着中心轴4的公转和其自身的自转继续进行，当扇叶5转动到图中的上方时，过桥齿轮2与半月齿轮3之间不再啮合传动，扇叶5恢复至只有公转，没有自转。
本实施例中，还包括设置于所述中心轴底端的底座8，所述中心轴4与底座8单自由度转动连接，所述中心轴4上设置有用于使得半月齿轮与风向保持固定角度的自动寻风装置。以保证半月齿轮3的合适方向，无论风向如何改变，扇叶齿轮1、过桥齿轮2和半月齿轮3都按照上述实施例中的描述运行。
本实施例中，所述自动寻风装置包括设置在所述中心轴顶端的寻风叶片10。只要设置寻风叶片10的合适方向，寻风叶片10会转动至与风平行的方向。
本实施例中，所述寻风叶片10上还设置有用于指引风向的箭头9。
本实施例中，所述中心轴外设置有转动套管7，所述扇叶外设置有扇叶框6，扇叶单自由度转动连接于扇叶框6，扇叶框与转动套管7固定连接。这样整个风力机就将风的单向吹动转换为转动套管7转动，转动套管7接传动机构即可成为发电、提水灌溉等的动力源。
本实施例中，所述扇叶5为平面状。受力面积更大。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种可调整扇叶与风向之间角度的风力机，其特征在于：包括中心轴和设置在中心轴径向外围的扇叶，中心轴上固定设置有半月齿轮，扇叶上固定设置有扇叶齿轮，扇叶齿轮与半月齿轮之间设置有过桥齿轮；
所述半月齿轮的一半设置有齿，另一半光滑设置；所述过桥齿轮与所述半月齿轮的有齿部分啮合传动，过桥齿轮上相邻的两个齿之间设置有与所述半月齿轮光滑部分滑动配合的弧形缺口，弧形缺口中间设置有过桥凹槽；所述扇叶齿轮上设置有尖齿，可插入过桥凹槽内使得扇叶齿轮与过桥齿轮不发生传动。
2.根据权利要求1所述的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，其特征在于：还包括设置于所述中心轴底端的底座，所述中心轴与底座单自由度转动连接，所述中心轴上设置有用于使得半月齿轮与风向保持固定角度的自动寻风装置。
3.根据权利要求2所述的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，其特征在于：所述自动寻风装置包括设置在所述中心轴顶端的寻风叶片。
4.根据权利要求3所述的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，其特征在于：所述寻风叶片上还设置有用于指引风向的箭头。
5.根据权利要求1-4任一项所述的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，其特征在于：所述中心轴外设置有转动套管，所述扇叶外设置有扇叶框，扇叶单自由度转动连接于扇叶框，扇叶框与转动套管固定连接。
6.根据权利要求5所述的可调整扇叶与风向之间角度的风力机，其特征在于：所述扇叶为平面状。
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