RU2050466C1 - Wind motor and hydraulic generator - Google Patents
Wind motor and hydraulic generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2050466C1 RU2050466C1 SU925039938A SU5039938A RU2050466C1 RU 2050466 C1 RU2050466 C1 RU 2050466C1 SU 925039938 A SU925039938 A SU 925039938A SU 5039938 A SU5039938 A SU 5039938A RU 2050466 C1 RU2050466 C1 RU 2050466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- sleeve
- gear
- gears
- central
- Prior art date
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
Abstract
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике и гидроэнергетике и может быть использовано при создании новых типов стационарных и транспортных ветро- и гидроустановок. The invention relates to wind energy and hydropower and can be used to create new types of stationary and transport wind and hydraulic power plants.
Известны ортогональные ветроустановки с вертикальной осью вращения ротора [1] преобразующие подъемную силу быстродвижущихся по окружности фиксированно закрепленных профилированных (чаще двух) лопастей в тянущую силу, характеризующую момент вращения. Known orthogonal wind turbines with a vertical axis of rotation of the rotor [1] converting the lifting force of a fast-moving on the circumference of a fixed fixed shaped (usually two) blades into a pulling force characterizing the moment of rotation.
Известен также ветродвигатель [2] содержащий наклонные поворотные лопасти, кинематически связанные с центральной невращающейся шестерней передаточным отношением 2:1. Also known is a wind turbine [2] containing inclined rotary blades kinematically connected to a central non-rotating gear with a gear ratio of 2: 1.
Однако такие кинематические связи и конструктивные решения не обеспечивают циклоидную траекторию вращения вертикально расположенных лопастей. При этом ветроустановки [1] требуют первоначального и каждого последующего после безветрия принудительного разгона ротора до необходимой скорости, а также на повышенных оборотах создают вредные для биологических объектов (в первую очередь птиц и пчел) инфразвуковые колебания и шумы. В ветродвигателе [2] с высокой эффективностью работает нижняя часть лопастей. However, such kinematic connections and constructive solutions do not provide a cycloid trajectory of rotation of vertically arranged blades. At the same time, wind turbines [1] require the initial and each subsequent after calm winds forced acceleration of the rotor to the required speed, and also at high speeds create infrasound vibrations and noise harmful to biological objects (primarily birds and bees). In the wind turbine [2] the lower part of the blades works with high efficiency.
Целью изобретения является увеличение крутящего момента при пониженных оборотах ротора, повышение надежности в эксплуатации путем самопроизвольного разворота лопастей по потоку при буревых скоростях ветра, а также возможность использования в качестве автономного гидрогенератора. The aim of the invention is to increase the torque at reduced rotor speeds, increase reliability in operation by spontaneous rotation of the blades in the stream at drilling wind speeds, as well as the possibility of use as a stand-alone hydrogenerator.
Цель достигается тем, что лопасти дополнительно расположены попарно (сверху и снизу) на концах кронштейнов и ориентированы плоскостями в направлении условной вертикальной линии, лежащей на образующей от вращения их осей, а кинематическая связь конической шестерни каждой сдвоенной лопасти с центральной конической невращающейся шестерней осуществляется с передаточным отношением iсум i1 ˙ i2 2:1 (ω1 2 ω2) посредством двухсекционного сателлитного вала с посаженными на его концах коническими шестернями (например, при шестилопастном роторе iсум 0,5 ˙ 4 2, а при четырехлопастном iсум 0,8 ˙ 2,5 2).The goal is achieved by the fact that the blades are additionally arranged in pairs (top and bottom) at the ends of the brackets and are oriented by planes in the direction of the conditional vertical line lying on the generatrix from rotation of their axes, and the kinematic connection of the bevel gear of each twin blade with the central bevel non-rotating gear is carried out with the transfer sum ratio i 1 i ˙ i 2 2: 1 (ω 1 ω 2 2) by means of a two-part compound drive shaft planted on its ends bevel gears (e.g., six-bladed rotor i 0,5 ˙ mind April 2, while
Разъединение сателлитных валов при буревых скоростях ветра осуществляется введенными подпружиненным поворотным флажком с осевым эксцентриком, втулкой, толкателями и разъемными муфтами. Разъемные части муфты имеют один сквозной паз и могут входить в зацепление только через 180о, поэтому лопасти всегда сохраняют требуемую ориентацию.The separation of the satellite shafts at drilling wind speeds is carried out by the introduced spring-loaded rotary flag with an axial eccentric, a sleeve, pushers and detachable couplings. Detachable coupling parts have a through slot and can engage only through 180, so the blades always retain the desired orientation.
Свободно размещенный сверху на центральной невращающейся оси флюгер удерживается двумя пружинами в нейтральном положении между контактными группами, закрепленными на жестко связанном с этой осью кронштейне. A weather vane freely placed on top of a central non-rotating axis is held by two springs in a neutral position between contact groups mounted on a bracket rigidly connected to this axis.
При использовании ветродвигателя в качестве гидрогенератора он герметизируется, лопасти укорачиваются и усиливаются, верхняя часть невращающейся оси укорачивается до конусной втулки, которая размещается внутри поворотного редуктора и закрывается герметичной крышкой, а разъединение сателлитных валов для профилактической или аварийной остановки агрегата осуществляется извне с пульта оператора подачей управляющего напряжения на установленный вместо эксцентрика электромагнитный толкатель. When using a wind turbine as a hydrogenerator, it is sealed, the blades are shortened and strengthened, the upper part of the non-rotating axis is shortened to a conical sleeve, which is located inside the rotary gearbox and closed by a tight cover, and the satellite shafts are disconnected for preventive or emergency stop of the unit from the outside by the operator’s control unit voltage to the electromagnetic pusher installed instead of the eccentric.
Не известны источники патентной и научно-технической информации, содержащие сведения об аналогичных технических решениях, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, а также свойства, совпадающие со свойствами заявляемого решения, поэтому можно считать, что оно обладает существенными отличиями, позволяющими при практическом осуществлении создать новый тип эффективного преобразователя энергии ветра или потока воды. The sources of patent and scientific and technical information are not known that contain information about similar technical solutions that have features similar to those that distinguish the claimed solution from the prototype, as well as properties that match the properties of the claimed solution, therefore, it can be considered that it has significant differences, allowing in practical implementation to create a new type of effective converter of wind energy or water flow.
На фиг.1 показан вид сбоку ветродвигателя с наветренной стороны; на фиг. 2 показаны вид сверху, а также распределение моментов вращения в зависимости от местоположения и ориентации лопастей; на фиг.3 изображены внутренние и внешние кинематические связи; на фиг.4 электрическая схема узла самоориентации на ветер; на фиг.5 вид сверху на расположение конических шестерен, обегающих вокруг центральной невращающейся шестерни, в шестилопастном роторе; на фиг.6 приведена эпюра изменения крутящего момента (или тягового усилия), создаваемого лопастью за один оборот ротора и пол-оборота ее вокруг собственной оси в обратном направлении; на фиг.7 ориентация всех лопастей по потоку при буревых скоростях ветра; на фиг.8 показан вариант использования ветродвигателя (в герметичном исполнении и с усиленной конструкцией лопастей) в качестве автономного гидрогенератора. Figure 1 shows a side view of the wind turbine from the windward side; in FIG. 2 shows a top view, as well as the distribution of moments of rotation, depending on the location and orientation of the blades; figure 3 shows the internal and external kinematic relationships; figure 4 is an electrical diagram of the site of self-orientation to the wind; figure 5 is a top view of the arrangement of bevel gears running around a central non-rotating gear in a six-bladed rotor; in Fig.6 shows a plot of changes in torque (or traction) created by the blade for one revolution of the rotor and half a revolution of it around its own axis in the opposite direction; in Fig.7, the orientation of all the blades downstream at drilling wind speeds; on Fig shows a variant of using a wind turbine (in a sealed version and with a reinforced blade design) as a stand-alone hydrogenerator.
Ветродвигатель содержит корпус 1, редуктор 2, лопасти 3, оси которых кинематически связаны посредством шестерен с центральной невращающейся шестерней 4 с посаженной на ней осью 5, заторможенной внизу червячным редуктором 6, с установленным сверху флюгером 7, приводную цилиндрическую шестерню 8, находящуюся в постоянном или чередующемся зацеплении с шестернями 9 преобразователей 10 энергии. Ветродвигатель дополнительно содержит коническую (вместо цилиндрической 4) центральную невращающуюся шестерню 11, кинематически связанную с каждой из ведомых конических шестерен 12 посредством сателлитного звена, выполненного в виде двухсекционного вала 13, содержащего в месте соединения разъемную муфту 14 с подвижной втулкой 15, а на концах жестко посаженные конические шестерни 16 и 17. На оси 5 поворотно размещены подпружиненный флажок 18 с эксцентриком 19, пружины 20, стопорное кольцо 21, конусная втулка 22, кронштейн 23 с пружинами 24 и контактными группами 25, в верхней части на оси 5 свободно размещен на двух втулках 26 флюгер 7, соединенный с пружинами 24. Снизу конусной втулки 22 размещены по окружности толкатели 27, входящие в пазы подвижных втулок 15 разъемных муфт 14. Лопасти 3 для сбалансированности ветровых нагрузок размещены попарно (сверху и снизу) на концах кронштейнов 28, которые связаны между собой по образующей тросами 29, натягиваемыми талрепами 30. При использовании ветродвигателя без мачты 31 он может дополнительно устанавливаться с закреплением платформы 32 на водонапорных башнях 33, на открытых ветру крышах домов или любых других возвышениях. The wind turbine comprises a housing 1, a
В подводном исполнении в верхней части редуктора 2 размещена герметичная крышка 34, корпус 1 снабжен снизу опорами 35, а сбоку скобами 36, с которыми в растяжку соединены якорные тросы 37. In the underwater version, a sealed
Ветродвигатель работает следующим образом. The wind turbine operates as follows.
Первоначально лопасти 3 устанавливаются и фиксируются с ориентацией их плоскостей на линию (например, проходящую через точку В, фиг.2). Кронштейн 23 фиксируется на оси 5 стопорными винтами в положении, при котором плоскость флюгера 7 расположена перпендикулярно линии АВ. Initially, the
Смещением стопорного кольца 21 выставляется натяжение пружин 20, соответствующее срабатыванию флажка 18 при достижении буревой (или другой установленной) скорости ветра, при этом вышедшие из зацепления все лопасти под давлением ветра на несбалансированные закрылки 38 разворачиваются по потоку, не оказывая ему лобового сопротивления и предохраняя ветродвигатель от поломки. By biasing the
При снижении скорости ветра до рабочих значений эксцентрик 19 поднимающегося вверх флажка 18 ослабляет давление на конусную втулку 22 и толкатели 27, что позволяет подвижным втулкам 15 обратно войти в зацепление, возвращая ветродвигатель в исходное состояние. By reducing the wind speed to operating values, the eccentric 19 of the
В гидрогенераторе (фиг.8) после установки его в зоне постоянного течения, закрепления опор 35 на основании 39 и растяжки якорных тросов 37 по кабелю 40 подается напряжение на привод червячного редуктора 6, с помощью которого выставляется требуемая ориентация лопастей 3 по аналогии с приведенной на фиг.2. In the hydrogenerator (Fig. 8), after installing it in the zone of constant flow, securing the
Остановка гидрогенератора может осуществляться двумя способами: подачей по кабелю 40 напряжения на электромагнитный толкатель, разворотом червячным редуктором 6 лопастей 3 на 90о (первый способ более предпочтителен).The hydrogenerator can be stopped in two ways: by applying voltage to the electromagnetic pusher via
Вырабатываемая гидрогенератором электроэнергия по силовому кабелю 41 подается к потребителям. Так как течение воды в отличие от воздушных потоков достаточно стабильно по скорости, то в данном случае не требуется использование специальных стабилизаторов напряжения и частоты. Electricity generated by the hydrogenerator is supplied to consumers via a
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925039938A RU2050466C1 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Wind motor and hydraulic generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925039938A RU2050466C1 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Wind motor and hydraulic generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2050466C1 true RU2050466C1 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=21603102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925039938A RU2050466C1 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Wind motor and hydraulic generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2050466C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484298C1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-06-10 | Виталий Григорьевич Федчишин | Wind and hydraulic unit with oscillating vertical blades |
RU2511869C1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Николай Петрович Дядченко | Rotor |
RU2518727C2 (en) * | 2012-03-28 | 2014-06-10 | Виталий Григорьевич Федчишин | Cycloidal wind turbine |
RU2596295C2 (en) * | 2014-06-26 | 2016-09-10 | Виталий Григорьевич Федчишин | Cycloidal wind turbine with folding blades |
RU2622455C1 (en) * | 2016-01-26 | 2017-06-15 | Виталий Григорьевич Федчишин | Orthogonal wind motor with inclined folded blades |
RU2772267C2 (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-18 | Харис Нуриахметович Мухаметшин | Mobile apparatus for moving rolls of hay, straw (variants) |
-
1992
- 1992-04-27 RU SU925039938A patent/RU2050466C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1270408, кл. F 03D 7/06, опублик. 1986. * |
2. Заявка ФРГ 2758177, кл. F 03D 7/06, опублик. 1988. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484298C1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-06-10 | Виталий Григорьевич Федчишин | Wind and hydraulic unit with oscillating vertical blades |
RU2518727C2 (en) * | 2012-03-28 | 2014-06-10 | Виталий Григорьевич Федчишин | Cycloidal wind turbine |
RU2511869C1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Николай Петрович Дядченко | Rotor |
RU2596295C2 (en) * | 2014-06-26 | 2016-09-10 | Виталий Григорьевич Федчишин | Cycloidal wind turbine with folding blades |
RU2622455C1 (en) * | 2016-01-26 | 2017-06-15 | Виталий Григорьевич Федчишин | Orthogonal wind motor with inclined folded blades |
RU2772267C2 (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-18 | Харис Нуриахметович Мухаметшин | Mobile apparatus for moving rolls of hay, straw (variants) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7830033B2 (en) | Wind turbine electricity generating system | |
US5663600A (en) | Variable speed wind turbine with radially oriented gear drive | |
US8382425B2 (en) | Hydraulic energy converter | |
KR20040016971A (en) | Plant, generator and propeller element for generating energy from watercurrents | |
EP2587056A2 (en) | Wind turbine with single-stage compact drive train | |
EP2143938A1 (en) | Wind-driven power plant | |
RU2050466C1 (en) | Wind motor and hydraulic generator | |
RU71386U1 (en) | WIND POWER PLANT WITH VERTICAL ROTOR | |
CN106523265B (en) | Horizontal shaft type wind turbine, wind turbine set and traction transmission system | |
US11236723B2 (en) | Integrated vertical axis wind power generation system | |
US11549480B2 (en) | Floating drum turbine for electricity generation | |
GB2449436A (en) | Fluid driven generator | |
EA018388B1 (en) | Wind power plant | |
CN108591400B (en) | Power transmission device and wind turbine comprising same | |
CN101761451A (en) | Overhead wind power generator | |
WO2006033598A1 (en) | Dam-less tractive power plant | |
WO2017131551A1 (en) | Aerostatic floating wind turbine | |
US20070194571A1 (en) | Zero pollution mechanical process and facility for generating electrical energy | |
JP2003278639A (en) | Wind power generator | |
CN101696673A (en) | Coaxial-direction wind-driven generator with double fan blade | |
CN102062054B (en) | Sliding brush-free and dual-generator yawing wind power generation technology | |
GB2049831A (en) | Wind Turbine Plant | |
US20200208602A1 (en) | Energy harvesting device | |
CN217270620U (en) | Large vertical axis wind turbine transmission system | |
JPS5916539Y2 (en) | Anti-icing and wind shielding device for roads using wind power generation |