RU2273766C1 - Конический ветродвигатель - Google Patents
Конический ветродвигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273766C1 RU2273766C1 RU2004132396/06A RU2004132396A RU2273766C1 RU 2273766 C1 RU2273766 C1 RU 2273766C1 RU 2004132396/06 A RU2004132396/06 A RU 2004132396/06A RU 2004132396 A RU2004132396 A RU 2004132396A RU 2273766 C1 RU2273766 C1 RU 2273766C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotary shaft
- wind
- shaft
- blades
- rod
- 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
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для применения в местностях с невысокими скоростями ветра. Технический результат заключается в повышении надежности конструкции за счет обеспечения автоматической ориентации лопастей относительно ветрового потока и предохранении ветродвигателя от перегрузок при буревых ветрах. Конический ветродвигатель содержит в неподвижном корпусе вращающуюся раму, на которой с возможностью поворота установлен поворотный вал и валы лопастей, причем поворотный вал и валы лопастей связаны передачами с постоянным отношением угловых скоростей 2:1. На поворотном валу жестко закреплен флюгер, валы лопастей установлены на вращающейся раме наклонно, передача от валов лопастей к поворотному валу выполнена зубчатой через паразитные колеса, половина зубчатых колес, помещенных на поворотном валу, снабжены ступицами, установлены на нем с возможностью поворота на 180° и имеют продольную прорезь в ступице, при этом поворотный вал выполнен полым с профилированной прорезью и шлицами в нижней части, внутри него установлен шток с пальцем, входящим в профилированную прорезь и прорезь ступицы звездочки, а на обратном конце штока установлена с возможностью поворота шлицевая втулка со стопором, входящая в шлицы поворотного вала, причем в неподвижном корпусе установлен привод поступательного движения с подвижным исполнительным элементом, с которым с возможностью относительного поворота связан конец штока. 5 ил.
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для применения в местностях с невысокими скоростями ветра. Данная конструкция позволяет повысить общую надежность ветродвигателя.
Известен ветряной агрегат, в котором на центральном валу установлен каркас с вертикально расположенными лопастями, которые могут вращаться вокруг своих осей и связаны зубчатыми передачами с ведущей шестерней, жестко соединенной с флюгером, нагруженным в сторону зацепления, причем соотношение зубчатой передачи от флюгера к лопастям составляет 1:2.
Основными недостатками известного ветряного агрегата являются: использование зубчатых передач довольно сложной конструкции и дискретный характер срабатывания механизма, предохраняющего агрегат от буревых ветров. Дискретный характер срабатывания предохраняющего механизма приводит к тому, что остановка агрегата и ориентация его лопастей по ветру должны выполняться при достижении максимально возможной скорости ветра и, соответственно, максимальных оборотах каркаса с лопастями.
Наиболее близкой по совокупности признаков является ветроэлектроустановка - Патент РФ №2030777, кл. F 03 D 3/02, 7/06, 1995, содержащая в неподвижном корпусе вращающуюся раму, на которой с возможностью поворота установлен поворотный вал и валы лопастей, причем поворотный вал и валы лопастей связаны передачами с постоянным отношением угловых скоростей 2:1. Ориентация по ветру поворотного вала с блоком звездочек осуществляется через дополнительный передаточный механизм при помощи дополнительных устройств, учитывающих направление ветра.
Основными недостатками данной конструкции являются:
1) необходимость в дополнительном устройстве, обеспечивающем ориентацию установки по ветру,
2) отсутствие механизма, предохраняющего ее от буревых ветров.
Задачей изобретения является повышение надежности конструкции за счет обеспечения автоматической ориентации лопастей относительно ветрового потока и предохранения ветродвигателя от перегрузок при буревых ветрах.
Поставленная задача достигается тем, что в коническом ветродвигателе, содержащем в неподвижном корпусе вращающуюся раму, на которой с возможностью поворота установлен поворотный вал и валы лопастей, причем поворотный вал и валы лопастей связаны передачами с постоянным отношением угловых скоростей 2:1, согласно изобретению на поворотном валу жестко закреплен флюгер, валы лопастей установлены на вращающейся раме наклонно, передача от валов лопастей к поворотному валу выполнена зубчатой через паразитные колеса, половина зубчатых колес, помещенных на поворотном валу, снабжены ступицами, установлены на нем с возможностью поворота на 180° и имеют продольную прорезь в ступице, при этом поворотный вал выполнен полым с профилированной прорезью и шлицами в нижней части, внутри него установлен шток с пальцем, входящим в профилированную прорезь и прорезь ступицы звездочки, а на обратном конце штока установлена с возможностью поворота шлицевая втулка со стопором, входящая в шлицы поворотного вала, причем в неподвижном корпусе установлен привод поступательного движения с подвижным исполнительным элементом, с которым с возможностью относительного поворота связан конец штока.
На фиг.1 дан поперечный разрез конструкции, на фиг.2 - вид А-А, на фиг.3 - разрез Б-Б, на фиг.4 - вид ветродвигателя сверху при рабочем положении ветродвигателя, на фиг.5 - вид ветродвигателя сверху при остановленном положении ветродвигателя.
В неподвижном корпусе 1 установлен с возможностью вращения вал 2 рамы ветродвигателя 3. Внутри вала 2 в подшипниках установлен вал флюгера 4. На валу флюгера 4 жестко закреплены флюгер 5 и неподвижное зубчатое колесо 6. Также на валу флюгера 4 с возможностью вращения установлен верхний корпус 7, с возможностью поворота на 180° - поворотное зубчатое колесо 8, имеющее на ступице продольную прорезь 9. Внутри вала флюгера 4 помещен шток 10, снабженный пальцем 11, входящим в винтовую прорезь 12 вала флюгера 4. На раме 3 в подшипниках 13 и 14 установлены на валах 15 лопасти 16 и 17. На валах 15 также жестко закреплены зубчатые колеса 18 и 19, входящие в закрепления с паразитными колесами 20 и 21. Паразитные колеса 20 входят в зацепление с неподвижным колесом 6, жестко установленном на валу флюгера 4, а паразитные колеса 21 входят в зацепление с поворотным колесом 8, установленном на валу флюгера 4. В корпусе 1 установлены конечные выключатели 22, 23 и мотор-редуктор 24, на выходном валу которого установлен винт 25 с гайкой 26, у которой за счет выступов 27, входящих в прорези корпуса, заблокировано вращение вокруг оси. Корпус гайки 26 через подшипники 28 связан со штоком 10. На штоке 10 с возможностью поворота установлена шлицевая втулка, шлицы 29 которой входят в шлицы вала флюгера 4. Также на шлицевой втулке жестко закреплен стопорный элемент 30. На корпусе 1 установлен датчик 31 скорости ветра.
Функционирование ветродвигателя показано на примере четырехлопастной конструкции.
В рабочем положении при скорости ветра ν, не превышающей критическую νкр (ν≤νкр), рама 3 ветродвигателя (фиг.4) вращается за счет разности лобового сопротивления лопастей набегающему ветровому потоку против часовой стрелки с некоторой угловой скоростью ω. Шток 10 находится в крайнем нижнем положении. Его палец 11 через винтовую прорезь 12 поворотного вала 4 и продольную прорезь 9 в ступице удерживает поворотное зубчатое колесо 8 в положении, при котором лопасти 16 и 17 ветродвигателя поворачиваются относительно корпуса с угловой скоростью ω/2, занимая наиболее выгодное положение по отношению к ветровому потоку. Ориентацию звездочек 6 и 8, установленных на поворотном валу 4, по отношению к ветровому потоку обеспечивает флюгер 5.
При превышении скорости ветра ν критической величины νкр (ν>νкр) по сигналу от датчика скорости ветра 31 включается мотор-редуктор 24, перемещая при помощи гайки 26 шток 10 вверх внутри поворотного вала 4 до тех пор, пока питающая цепь мотор-редуктора 24 не разомкнется конечным выключателем 22. При этом осуществляются два действия:
1) палец 11 штока 10 через винтовую прорезь 12 поворотного вала 4 и продольную прорезь 9 в ступице разворачивает поворотное колесо 8 на 180°, разворачивая через зубчатую передачу лопасти 17 на 90° по ходу движения (на фиг.5 штриховыми линиями показано положение лопастей 17 при рабочем положении ветродвигателя),
2) вал 2 поворотной рамы 4 ветродвигателя фиксируется относительно поворотного вала 4 при помощи стопора 27, упирающегося в замок, выполненный в стенке поворотного вала 4.
При этом лопасти ветродвигателя занимают постоянные симметричные положения по отношению к направлению ветрового потока, что обеспечивает значительное снижение аэродинамического сопротивления всей конструкции. Наклоны их средних линий (пунктирные линии) к ветровому потоку составляет ±22,5°.
При уменьшении скорости ниже критического значения по сигналу от датчика скорости ветра 31 реверсируется мотор-редуктор 24, опуская при помощи гайки 26 шток 10 вниз до тех пор, пока питающая цепь мотор-редуктора 24 не разомкнется конечным выключателем 23. При этом:
1) размыкается связь вала 2 и поворотной рамы 3 ветродвигателя с поворотным валом 4,
2) палец 11 штока 10 через винтовую прорезь 12 поворотного вала 4 и продольную прорезь 9 в ступице реверсирует поворотное колесо 8 на 180°, поворачивая через зубчатую передачу лопасти 17 на 90° против движения (на фиг.5 штриховыми линиями показано положение лопастей 17 при рабочем положении ветродвигателя), лопасти 17 возвращаются в рабочее состояние, после чего ветродвигатель начинает обычное функционирование.
Claims (1)
- Конический ветродвигатель, содержащий в неподвижном корпусе вращающуюся раму, на которой с возможностью поворота установлен поворотный вал и валы лопастей, причем поворотный вал и валы лопастей связаны передачами с постоянным отношением угловых скоростей 2:1, отличающийся тем, что на поворотном валу жестко закреплен флюгер, валы лопастей установлены на вращающейся раме наклонно, передача от валов лопастей к поворотному валу выполнена зубчатой через паразитные колеса, половина зубчатых колес, помещенных на поворотном валу, снабжены ступицами, установлены на нем с возможностью поворота на 180° и имеют продольную прорезь в ступице, при этом поворотный вал выполнен полым с профилированной прорезью и шлицами в нижней части, внутри него установлен шток с пальцем, входящим в профилированную прорезь и прорезь ступицы звездочки, а на обратном конце штока установлена с возможностью поворота шлицевая втулка со стопором, входящая в шлицы поворотного вала, причем в неподвижном корпусе установлен привод поступательного движения с подвижным исполнительным элементом, с которым с возможностью относительного поворота связан конец штока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132396/06A RU2273766C1 (ru) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Конический ветродвигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132396/06A RU2273766C1 (ru) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Конический ветродвигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2273766C1 true RU2273766C1 (ru) | 2006-04-10 |
Family
ID=36459115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004132396/06A RU2273766C1 (ru) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Конический ветродвигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2273766C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103388555A (zh) * | 2012-04-11 | 2013-11-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于船舶的风力发电装置 |
-
2004
- 2004-11-10 RU RU2004132396/06A patent/RU2273766C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103388555A (zh) * | 2012-04-11 | 2013-11-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于船舶的风力发电装置 |
CN103388555B (zh) * | 2012-04-11 | 2015-10-28 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于船舶的风力发电装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5126584A (en) | Windmill | |
KR960001479A (ko) | 복합 입력형 풍력장치 | |
KR100976382B1 (ko) | 쌍엽 풍력 발전장치 | |
US1812741A (en) | Windmill | |
KR930000788A (ko) | 직결 구동식 자동 창문 작동기 | |
NZ203146A (en) | Wind-generator with horizontal rotor axis and auxiliary vanes to control pitch/speed | |
CA2687656A1 (en) | Fluid turbine | |
RU2273766C1 (ru) | Конический ветродвигатель | |
RU2273765C1 (ru) | Ветродвигатель | |
US20090257874A1 (en) | Vertical axis windmill with weather vane positioning | |
RU2426005C1 (ru) | Карусельный ветродвигатель | |
KR100993286B1 (ko) | 태양광 추적장치 | |
WO2009081438A2 (en) | Rotary fluid motor device with a vertical axis for the production of energy | |
RU2148186C1 (ru) | Ветродвигатель с защитой от перегрузок | |
US5183383A (en) | Wind turbine | |
JP4546097B2 (ja) | 風力発電装置 | |
JPS6322159Y2 (ru) | ||
RU2543905C2 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
US20070296216A1 (en) | Wind generator | |
RU2066396C1 (ru) | Ветродвигатель | |
JPH102385A (ja) | 減速装置 | |
RU2810877C1 (ru) | Ветротурбинная система на основе аэродинамического сопротивления с регулируемыми лопастями | |
RU49136U1 (ru) | Ветродвигатель | |
CN219176008U (zh) | 一种角钢塔加固结构 | |
RU2106525C1 (ru) | Ветродвигатель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101111 |