本實用新型涉及一種自動耦合式開合型采風組件及裝置。

背景技術(shù)：

立軸式采風裝置的采風原理是：選用特定的幾何形狀，其正面迎風所產(chǎn)生的推力大于背面迎風所形成的阻力，利用兩種受力之差來驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)。其典型結(jié)構(gòu)型式是三杯式風速儀，風杯的形狀主要是半球形和圓錐形兩種。這種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點是任意風向吹過的風力都能被采集，不需另配對風裝置，轉(zhuǎn)動比較穩(wěn)定，但由于其自身結(jié)構(gòu)原因所造成的缺點也很明顯：1、其正面(凹面)迎風或背面(凸面)迎風時的投影面積不變，僅僅是阻力系數(shù)不同，所以產(chǎn)生的驅(qū)動力很小。由于阻力系數(shù)的改變有限，所以要增大驅(qū)動力只能通過增加迎風面積來實現(xiàn)。2、立軸式采風裝置的驅(qū)動力是風杯正面受力與背面受力之差，但葉輪的整體風阻則是風杯正面受力與背面受力之和，增加迎風面積使得驅(qū)動力和阻力同步增加，葉輪整體風阻成倍的增加，所以增加大量風阻只能獲得少量的驅(qū)動力，采風效率非常低。

現(xiàn)有技術(shù)一直未解決提高驅(qū)動力與降低整體風阻之間的矛盾關(guān)系，所以其應(yīng)用范圍受到了制約，目前主要應(yīng)用于感應(yīng)風速，很少用于動力輸出，立軸式風力機的發(fā)展狀態(tài)明顯落后于水平軸式風力機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型提供一種驅(qū)動力大、風阻小、采風效率高的自動耦合式開合型采風組件及裝置。

為達到上述目的，本實用新型一種自動耦合式開合型采風組件，包括聯(lián)接座、兩個沿同一旋轉(zhuǎn)軸線與所述聯(lián)接座鉸接的葉片、固定連接在聯(lián)接座上與所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直共面的導(dǎo)桿、與所述導(dǎo)桿滑動連接的滑塊以及兩個連接桿；所述連接桿一端與所述葉片鉸接，所述連接桿的另一端與所述滑塊鉸接；

或者，

包括固定座、與所述固定座垂直固定連接的支撐桿、與所述支撐桿垂直滑動連接的滑動軸、兩個沿同一旋轉(zhuǎn)軸線與所述滑動軸鉸接的葉片以及兩個連桿；所述連桿一端與所述葉片鉸接，所述連桿另一端與所述固定座鉸接。

較佳的，所述導(dǎo)桿還包括至少一個限制滑塊滑動范圍從而控制兩個所述葉片開合角度為0～180°的限位裝置；所述限位裝置包括限位塊和定位桿；所述限位塊中心設(shè)置有與所述導(dǎo)桿直徑適配的通孔，所述限位塊通過通孔與所述導(dǎo)桿滑動連接；所述限位塊的側(cè)壁上設(shè)置有與所述通孔連通的螺紋孔；所述定位桿外壁上設(shè)置有與所述螺紋孔配合的螺紋段，所述限位塊與所述定位桿螺紋連接；或者，

所述支撐桿還包括至少一個限制滑動軸滑動范圍從而控制兩個所述葉片開合角度為0～180°的限位裝置；所述限位裝置包括限位塊和定位桿；所述限位塊中心設(shè)置有與所述支撐桿直徑適配的通孔，所述限位塊通過通孔與所述支撐桿滑動連接；所述限位塊的側(cè)壁上設(shè)置有與所述通孔連通的螺紋孔；所述定位桿外壁上設(shè)置有與所述螺紋孔配合的螺紋段，所述限位塊與所述定位桿螺紋連接。

較佳的，所述葉片為光滑的板面結(jié)構(gòu)或者所述葉片為工作面有凹槽的板面結(jié)構(gòu)。

較佳的，所述滑塊和所述導(dǎo)桿接觸面分別設(shè)置有兩端封閉的凹槽；所述滑塊與所述導(dǎo)桿之間設(shè)置有與所述凹槽相適配的滾珠。

為達到上述目的，本實用新型一種自動耦合式開合型采風裝置，包括輪轂和呈輻射狀間隔固定連接在所述輪轂上若干任一上述的自動耦合式開合型采風組件。

較佳的，所述輪轂為柱形軸，所述輪轂上端和所述輪轂下端并排固定連接有兩組自動耦合式開合型采風裝置，每組相對應(yīng)的所述自動耦合式開合型采風組件分別與支桿兩端固定連接；所述支桿與所述自動耦合式開合型采風組件連接處設(shè)置有肋板；所述支桿通過連桿與所述輪轂中段固定連接；或者，

所述輪轂為由若干桿件圍成的框架，所述框架包括并排設(shè)置的兩個相同圓框、兩端分別與兩個所述圓框邊緣固定連接的若干支桿、與兩個所述圓框中心同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸；所述轉(zhuǎn)軸中部通過連桿與所述支桿固定連接；所述支桿與兩個所述圓框連接處還固定連接有與所述支桿垂直的自動耦合式翻板型采風組件；所述自動耦合式翻板型采風組件與所述支桿之間還設(shè)置有肋板。

本實用新型技術(shù)方案具有以下有益效果：解決了現(xiàn)有技術(shù)中提高驅(qū)動力與降低阻力之間的矛盾關(guān)系，處于采風狀態(tài)的葉片自動打開，增大采風面積，處于阻力狀態(tài)的葉片自動閉合，減小阻力面積，所以使得采風效率提高了數(shù)倍；建立了采風組件的整體平衡，微小風力即可實現(xiàn)葉片的開合動作，解決了上葉片難以打開，下葉片難以閉合的技術(shù)問題。采風不受風向變化的影響，輸出的旋轉(zhuǎn)很穩(wěn)定。由于其驅(qū)動力大，風阻小，采風效率高，為大型立軸式風機的實現(xiàn)提供了技術(shù)支持。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1自動耦合式開合型采風組件的正等側(cè)視圖；

圖2是本實用新型實施例2自動耦合式開合型采風組件的主視圖；

圖3是本實用新型實施例3自動耦合式開合型采風組件滑塊與導(dǎo)桿的剖視圖；

圖4為本實用新型實施例4自動耦合式開合型采風裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。

實施例1

如圖1所示，本實施例一種自動耦合式開合型采風組件，包括聯(lián)接座3、兩個沿同一旋轉(zhuǎn)軸線與所述聯(lián)接座鉸接的葉片4、固定連接在聯(lián)接座3上與所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直共面的導(dǎo)桿7、與所述導(dǎo)桿7滑動連接的滑塊6以及兩個連接桿5；所述連接桿5一端與所述葉片4鉸接，所述連接桿5的另一端與所述滑塊6鉸接；

所述導(dǎo)桿7還包括至少一個限制滑塊6滑動范圍從而控制兩個所述葉片4開合角度為0～180°的限位裝置8；所述限位裝置8包括限位塊和定位桿；所述限位塊中心設(shè)置有與所述導(dǎo)桿7直徑適配的通孔，所述限位塊通過通孔與所述導(dǎo)桿7滑動連接；所述限位塊的側(cè)壁上設(shè)置有與所述通孔連通的螺紋孔；所述定位桿外壁上設(shè)置有與所述螺紋孔配合的螺紋段，所述限位塊與所述定位桿螺紋連接。

當所述葉片4工作面(開口)迎風時，在風力作用下，兩個所述葉片4轉(zhuǎn)動，所述滑塊6沿所述導(dǎo)桿7向靠近聯(lián)接座3方向滑動，兩個所述葉片4之間的張角增大，增加風阻面積和風阻系數(shù)；從而增加了驅(qū)動力；

當所述葉片4非工作面(尖角)迎風時，在風力作用下，兩個所述葉片4轉(zhuǎn)動，同時所述滑塊6沿所述導(dǎo)桿7向遠離聯(lián)接座3方向滑動，兩個所述葉片4之間的張角減小，減小風阻面積和風阻系數(shù)，從而減小了阻力；

上葉片的重力將滑塊向外推，下葉片的重力將滑塊向內(nèi)拉，對稱布置的上、下葉片通過連接桿5聯(lián)接在同一個滑塊6上，則建立了采風組件的整體平衡，所以微小風力即可實現(xiàn)葉片的開合動作；

當所述定位桿與所述限位塊螺紋配合時，所述定位桿穿過所述螺紋孔與所述導(dǎo)桿7接觸從而進行緊固，固定所述限位裝置8從而限制滑塊的滑動范圍；

當所述定位桿與所述限位塊螺紋配合時，所述定位桿不穿過所述螺紋孔與所述導(dǎo)桿7接觸，所述限位裝置8能滑動調(diào)整位置。

本實施例結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，葉片根據(jù)風向和自身位置的關(guān)系自動感應(yīng)并執(zhí)行開合動作，實現(xiàn)了自動耦合；只要風力為驅(qū)動力，則葉片自動打開，增大采風面積；隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，一旦風力變?yōu)樽枇?，則葉片自動閉合，減小阻力面積；解決了現(xiàn)有技術(shù)中提高驅(qū)動力與降低阻力之間的矛盾關(guān)系，使得采風效率提高了數(shù)倍。

實施例2

如圖2所示，本實施例一種自動耦合式開合型采風組件，包括固定座11、與所述固定座11垂直固定連接的支撐桿9、與所述支撐桿9垂直滑動連接的滑動軸10、兩個沿同一旋轉(zhuǎn)軸線與所述滑動軸10鉸接的葉片以及兩個連桿；所述連桿一端與所述葉片鉸接，所述連桿另一端與所述固定座11鉸接。

所述支撐桿9還包括至少一個限制滑動軸10滑動范圍從而控制兩個所述葉片開合角度為0～180°的限位裝置8；所述限位裝置8包括限位塊和定位桿；所述限位塊中心設(shè)置有與所述導(dǎo)桿直徑適配的通孔，所述限位塊通過通孔與所述導(dǎo)桿滑動連接；所述限位塊的側(cè)壁上設(shè)置有與所述通孔連通的螺紋孔；所述定位桿外壁上設(shè)置有與所述螺紋孔配合的螺紋段，所述限位塊與所述定位桿螺紋連接。

當所述葉片工作面(開口)迎風時，在風力作用下，兩個所述葉片轉(zhuǎn)動，同時所述滑動軸10沿所述支撐桿9向靠近固定座11方向滑動，兩個所述葉片之間的張角增大，增加風阻面積和風阻系數(shù)；從而增加了驅(qū)動力；

當所述葉片非工作面(尖角)迎風時，在風里作用下，兩個所述葉片轉(zhuǎn)動，同時所述滑動軸10沿所述支撐桿9向遠離固定座11方向滑動，兩個所述葉片之間的張角減小，減小風阻面積和風阻系數(shù)，從而減小了阻力；

上葉片的重力將滑塊向外推，下葉片的重力將滑塊向內(nèi)拉，對稱布置的上、下葉片通過連桿聯(lián)接在同一個滑動軸10上，則建立了采風組件的整體平衡，所以微小風力即可實現(xiàn)葉片的開合動作；

當所述定位桿與所述限位塊螺紋配合時，所述定位桿穿過所述螺紋孔與所述支撐桿接觸從而進行緊固，固定所述限位裝置8從而限制滑動軸的滑動范圍；；

當所述定位桿與所述限位塊螺紋配合時，所述定位桿不穿過所述螺紋孔與所述支撐桿接觸，所述限位裝置8能滑動調(diào)整位置。

本實施例結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，葉片根據(jù)風向和自身位置的關(guān)系自動感應(yīng)并執(zhí)行開合動作，實現(xiàn)了自動耦合；只要風力為驅(qū)動力，則葉片自動打開，增大采風面積；隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，一旦風力變?yōu)樽枇Γ瑒t葉片自動閉合，減小阻力面積；解決了現(xiàn)有技術(shù)中提高驅(qū)動力與降低阻力之間的矛盾關(guān)系，使得采風效率提高了數(shù)倍。

實施例3

基于上述實施例1-2，本實施例所述葉片4為光滑的板面結(jié)構(gòu)或者所述葉片4為工作面有凹槽的板面結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，所述滑塊6和所述導(dǎo)桿7接觸面設(shè)置有兩端封閉的凹槽；所述滑塊6與所述導(dǎo)桿7之間設(shè)置有與所述凹槽相適配的滾珠12；

或者，所述滑動軸10和所述支撐桿9接觸面設(shè)置有兩端封閉的凹槽；所述滑動軸10與所述支撐桿9之間設(shè)置有與所述凹槽相適配的滾珠12；

本實施例中所述連接桿與所述葉片的鉸接為旋轉(zhuǎn)軸方式鉸接；所述連接桿與所述滑塊的鉸接為旋轉(zhuǎn)軸方式鉸接；所述葉片與所述聯(lián)接座的鉸接為旋轉(zhuǎn)軸方式鉸接；或者，

本實施例中所述連桿與所述固定座的鉸接和所述連桿與所述葉片的鉸接皆采用旋轉(zhuǎn)軸方式鉸接；所述葉片與所述滑動軸的鉸接為旋轉(zhuǎn)軸方式鉸接。

本實施例結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，葉片帶有凹槽增大了風的驅(qū)動力，同時所述滑塊或者所述滑動軸采用滾珠滑動連接增加了葉片開閉的靈活性。

實施例4

如圖4所示，本實施例一種自動耦合式開合型采風裝置，包括輪轂1和呈輻射狀間隔固定連接在所述輪轂上若干如上述實施例1-3任一所述的自動耦合式開合型采風組件2。

所述輪轂1為柱形軸，所述輪轂上端和所述輪轂下端并排固定連接有兩組自動耦合式開合型采風裝置，每組相對應(yīng)的所述自動耦合式開合型采風組件2分別與支桿兩端固定連接；所述支桿與所述自動耦合式開合型采風組件2連接處設(shè)置有肋板；所述支桿通過連桿與所述輪轂中段固定連接；或者，

所述輪轂1為由若干桿件圍成的框架，所述框架包括并排設(shè)置的兩個相同圓框、兩端分別與兩個所述圓框邊緣固定連接的若干支桿、與兩個所述圓框中心同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)軸；所述轉(zhuǎn)軸中部通過連桿與所述支桿固定連接；所述支桿與兩個所述圓框連接處還固定連接有與所述支桿垂直的自動耦合式翻板型采風組件2；所述自動耦合式翻板型采風組件2與所述支桿之間還設(shè)置有肋板。

當風吹向所述自動耦合式開合型采風組件2的工作面時，驅(qū)動所述輪轂1轉(zhuǎn)動；當風吹向所述自動耦合式開合型采風組件2非工作面時，所述自動耦合式開合型采風組件2受到的阻力較??；設(shè)置有多組所述自動耦合式開合型采風裝置或者若干所述自動耦合式開合型采風組件2，增加了采風效率。

本實施例所述自動耦合式開合型采風組件中的葉片根據(jù)風向和自身位置的關(guān)系自動感應(yīng)并執(zhí)行開合動作，實現(xiàn)了自動耦合；只要風力為驅(qū)動力，則葉片自動打開，增大采風面積；隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，一旦風力變?yōu)樽枇?，則葉片自動閉合，減小阻力面積；采風不受風向變化的影響，輸出的旋轉(zhuǎn)很穩(wěn)定；同時驅(qū)動力大，風阻小，采風效率高，為大型立軸式風機的實現(xiàn)提供了技術(shù)支持。

以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。