專利名稱：一種自動(dòng)調(diào)速風(fēng)輪及回轉(zhuǎn)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種可自動(dòng)調(diào)速的風(fēng)輪及其回轉(zhuǎn)裝置。
在小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，為了克服風(fēng)輪的槳葉遇強(qiáng)風(fēng)易于折損，提高發(fā)電機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的能力，可在風(fēng)輪上設(shè)置一套調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)力變化時(shí)，能改變風(fēng)輪迎風(fēng)角，進(jìn)而改變風(fēng)輪所受的作用力，以保護(hù)風(fēng)輪槳葉免于破壞。通常采用的調(diào)速系統(tǒng)主要有風(fēng)輪側(cè)編調(diào)速，風(fēng)輪上仰式調(diào)速，風(fēng)輪尾翼稍斜調(diào)速及通過(guò)離心變槳距調(diào)速等技術(shù)。在風(fēng)輪側(cè)偏調(diào)速系統(tǒng)中，風(fēng)輪遇大風(fēng)時(shí)，產(chǎn)生側(cè)偏，改變了風(fēng)輪的迎風(fēng)角度，以減少風(fēng)輪槳葉上風(fēng)的作用力，當(dāng)風(fēng)力減小時(shí)風(fēng)輪受拉簧的作用恢復(fù)原狀。這種調(diào)速系統(tǒng)、風(fēng)輪擺動(dòng)幅動(dòng)較大，風(fēng)輪的槳葉在過(guò)激的擺動(dòng)時(shí)易于被折斷。利用風(fēng)輪上仰式調(diào)速，當(dāng)風(fēng)輪遇大風(fēng)時(shí)上仰，使其迎風(fēng)角度變化達(dá)到調(diào)速。風(fēng)輪恢復(fù)同樣是靠拉簧或者扭簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。因而也常因風(fēng)輪激烈上、下擺動(dòng)，將槳葉折斷。此外，在上述兩種調(diào)速系統(tǒng)中，由于發(fā)電機(jī)和風(fēng)輪一同在空中擺動(dòng)，所以回轉(zhuǎn)體承受的負(fù)荷將很大，使回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也很高。而尾翼稍斜裝置進(jìn)行調(diào)速是依靠檔風(fēng)板作用力來(lái)控制尾翼(風(fēng)舵)的角度，以改變風(fēng)輪的迎風(fēng)角，來(lái)實(shí)現(xiàn)控制速度。但是這種裝置生產(chǎn)加工及安裝調(diào)整復(fù)雜，使用效果不好。離心變槳距調(diào)速是利用車輪轉(zhuǎn)速增加槳葉片上產(chǎn)生的較強(qiáng)離心力使槳葉片外移，改變槳葉迎風(fēng)角，達(dá)到控制轉(zhuǎn)數(shù)。這種調(diào)速方法效果好，槳葉片也不易損壞，但風(fēng)輪的制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，且調(diào)速系統(tǒng)須經(jīng)常維修使用不甚方便。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)速靈活的自動(dòng)調(diào)速風(fēng)輪及回轉(zhuǎn)裝置，它能有效避免風(fēng)輪槳葉折損，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可靠運(yùn)行能力和使用壽命。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪的自動(dòng)調(diào)速，在包括槳葉、槳柄和輪殼組成的風(fēng)輪中設(shè)計(jì)了一個(gè)相對(duì)輪殼可以轉(zhuǎn)動(dòng)的槳葉，槳葉與輪殼間固定有一扭簧使槳葉正常運(yùn)行時(shí)能保持可獲得最大力矩的迎風(fēng)角度。風(fēng)力作用在槳葉上時(shí)，將產(chǎn)生力矩，使槳葉通過(guò)槳柄帶動(dòng)輪殼繞其輪殼中心軸(發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸)旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力越大產(chǎn)生力矩越大，風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)得也越快，如果風(fēng)作用在槳葉側(cè)面上的力超過(guò)扭簧的靜態(tài)扭力，槳葉片上除產(chǎn)生力矩使之帶動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)之外，槳葉將克服扭簧的彈力以槳柄為軸相對(duì)輪殼轉(zhuǎn)動(dòng)即改變了槳葉的迎風(fēng)角度，減少了槳葉上產(chǎn)生的力矩，使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速變小，避免因風(fēng)力過(guò)強(qiáng)風(fēng)輪遭到損壞，而如風(fēng)力變小時(shí)，由于扭簧的彈力使槳葉恢復(fù)到原位置，可獲得較大的旋轉(zhuǎn)力矩，加速風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即本實(shí)用新型風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速可以自動(dòng)得到調(diào)整。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、槳葉；2、支架；3、槳柄；4、扭簧；5、輪殼；6、防動(dòng)螺帽；7、銷釘。支架2固定在槳葉1上，槳柄3穿過(guò)支架2的中心軸孔，套上扭簧4固定(焊接或用螺釘緊固)在輪殼3上，槳柄3的另一端用防動(dòng)螺帽6擰緊后加入銷釘7以防松動(dòng)，槳葉1固定在支架2上，可繞槳柄3轉(zhuǎn)動(dòng)，槳葉與輪殼分別固定在扭簧4的兩端，且槳葉被扭簧4固定在處于具有最佳迎風(fēng)角的位置上，為使槳葉1面受到風(fēng)力能產(chǎn)生繞槳柄3為軸轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力，支架2的中心軸孔不固定在槳葉1的中心線上，而是偏向一端，以靠槳葉一端1／3處為最佳。輪殼5上可以裝兩個(gè)成180°或三個(gè)互成120°的上述槳葉、槳柄，使其以輪殼中軸為中心能達(dá)到靜平衡，即構(gòu)成本實(shí)用新型的可自動(dòng)調(diào)速風(fēng)輪。
圖2是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)圖。圖中1～7所代表的意義同
圖1，8為槳葉固定板。在圖2所示的風(fēng)輪中，槳葉1通過(guò)槳葉固定板8固定在槳柄3上，槳柄3套入扭簧4后穿過(guò)支架2的中心軸孔，然后擰上防動(dòng)螺帽6并加入銷釘7，支架2與槳葉1間用扭簧連結(jié)，并使槳葉1可相對(duì)支架2轉(zhuǎn)動(dòng)，支架2被固定在輪殼5上。其它結(jié)構(gòu)可按
圖1所示，構(gòu)成本實(shí)用新型的另一種自動(dòng)調(diào)速風(fēng)輪。
本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)速風(fēng)輪，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且發(fā)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，因而回轉(zhuǎn)體負(fù)荷很小，可采用輕便靈活的回轉(zhuǎn)體裝置。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)體選用類似普通自行車前叉的結(jié)構(gòu)，叉體內(nèi)立管作為回轉(zhuǎn)體支架和轉(zhuǎn)動(dòng)軸心，外套管上固定有安裝發(fā)電機(jī)的托板和安裝風(fēng)舵的支板座，上套管帶動(dòng)發(fā)電機(jī)在內(nèi)立管上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3為回轉(zhuǎn)體的具體結(jié)構(gòu)圖。圖中，9、帶有外螺紋的外管；10、內(nèi)立管；11、17、上、下檔；12、16、砂架；13、15、砂碗；14、回轉(zhuǎn)體外套管；18、防松圈；19、防松帽；20發(fā)電機(jī)托板；21、風(fēng)舵支板座。在圖3所示回轉(zhuǎn)體中，內(nèi)立管10插入外管9內(nèi)并焊接在一起，下檔11套在內(nèi)立管10上，并固定在外管9上，砂碗13、15分別牢固裝在回轉(zhuǎn)體外套管14內(nèi)孔兩端，砂架12、16中加入鋼珠后用干油分別裝入砂碗13、15內(nèi)然后將外套管14套在內(nèi)立管10上，再將上檔17擰在內(nèi)立管10上并壓緊砂架16內(nèi)的鋼珠，擰好防松圈18和防松帽19，使回轉(zhuǎn)體外套管14可自由繞內(nèi)立管10轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)托板20固定在外套管14上，并將風(fēng)舵固定在風(fēng)舵支板座21上，即組成本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)體。
使用時(shí)，將發(fā)電機(jī)固定在圖3所示回轉(zhuǎn)體托板20上，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝
圖1或圖2所示風(fēng)輪，則本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)速風(fēng)輪遇風(fēng)即可正常動(dòng)轉(zhuǎn)。
圖1、2、3所示風(fēng)輪和回輪體可為本實(shí)用新型的3個(gè)實(shí)例。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、用扭簧控制槳葉的位置，槳葉受強(qiáng)風(fēng)作用轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，可有效改變受力大小，避免風(fēng)輪被損壞；2、風(fēng)輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。3、回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，能有效地提高發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能力和使用壽命。
權(quán)利要求1.一種包括槳葉、槳柄和輪殼組成且槳葉相對(duì)輪殼可以轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)速風(fēng)輪，其特征在于槳葉與輪殼間用扭簧固定，槳葉側(cè)面所受的力超過(guò)扭簧的靜態(tài)扭力槳葉將克服扭簧的彈力以槳柄為軸相對(duì)輪殼轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的調(diào)速風(fēng)輪，其特征在于槳葉1固定有支架2，且支架2的中心軸孔偏向一端，以靠槳葉一端1／3處為最佳。
3.一種固定風(fēng)輪發(fā)電機(jī)的回轉(zhuǎn)體，其特征在于它采用與普通自行車前叉相似的結(jié)構(gòu)，包括作為回轉(zhuǎn)體支架和轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的內(nèi)立管，固定有安裝發(fā)電機(jī)的托板和風(fēng)舵的支板座的外套管，外套管帶動(dòng)發(fā)電機(jī)在內(nèi)立管上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要一種自動(dòng)調(diào)速風(fēng)輪包括槳葉、槳柄和輪殼幾個(gè)主要部分組成，槳葉與輪殼間用扭簧固定，且槳葉可相對(duì)輪殼轉(zhuǎn)動(dòng)，由于槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)改變槳葉的迎風(fēng)角達(dá)到調(diào)正速度之目的。這種調(diào)速風(fēng)輪調(diào)速可靠，能避免強(qiáng)風(fēng)損壞風(fēng)輪。此外固定調(diào)速風(fēng)輪的回轉(zhuǎn)體采用類似普通自行車前叉的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活可有效地提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能力和使用壽命，同時(shí)，這種調(diào)速風(fēng)輪和回轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，便于應(yīng)用。
文檔編號(hào)F03D7/06GK2076613SQ9021048
公開(kāi)日1991年5月8日 申請(qǐng)日期1990年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月8日
發(fā)明者楊家鶴 申請(qǐng)人:楊家鶴