一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能源轉(zhuǎn)換裝置，尤其涉及的是一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能。即先把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)。因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染，因此是清潔能源。
[0003]風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時(shí)，槳葉上產(chǎn)生氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。盡管風(fēng)力發(fā)電機(jī)多種多樣，但歸納起來可分為兩類:①水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行；②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。
[0004]水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)可分為升力型和阻力型兩類。升力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度快，阻力型旋轉(zhuǎn)速度慢。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電，多采用升力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。大多數(shù)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有對(duì)風(fēng)裝置，能隨風(fēng)向改變而轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這種對(duì)風(fēng)裝置采用尾舵，而對(duì)于大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，則利用風(fēng)向傳感元件以及伺服電機(jī)組成的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)向改變的時(shí)候無需對(duì)風(fēng)，在這點(diǎn)上相對(duì)于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一大優(yōu)勢(shì)，它不僅使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，而且也減少了風(fēng)輪對(duì)風(fēng)時(shí)的陀螺力。
[0005]利用阻力旋轉(zhuǎn)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)有幾種類型，其中有利用平板和被子做成的風(fēng)輪，這是一種純阻力裝置；s型風(fēng)車，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動(dòng)力矩，但尖速比低，在風(fēng)輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種臥式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，包括支撐架，所述支撐架支撐連接支撐軸的兩端，所述支撐軸上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)架，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架包括轉(zhuǎn)動(dòng)前支架、轉(zhuǎn)動(dòng)后支架和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述支撐軸上同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的左右兩端，支撐軸的左端設(shè)有定子，轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上設(shè)有轉(zhuǎn)子，且所述轉(zhuǎn)子設(shè)于所述定子的外部；
[0008]所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架之間架設(shè)有葉片轉(zhuǎn)軸，葉片轉(zhuǎn)軸上固定連接有葉片，在葉片轉(zhuǎn)軸的端部設(shè)有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)限制所述葉片自轉(zhuǎn)的角速度，且葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的一半。
[0009]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上對(duì)應(yīng)設(shè)有若干支撐桿，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上的若干支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架的中心軸線對(duì)稱分布，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的若干支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架的中心軸線對(duì)稱分布，且對(duì)應(yīng)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的兩個(gè)支撐桿通過葉片轉(zhuǎn)軸固定連接葉片；每一所述支撐桿的外側(cè)固定連接一聯(lián)動(dòng)桿；
[0010]所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括聯(lián)動(dòng)桿、設(shè)于所述支撐軸的左右兩端的第一傘齒輪、設(shè)于葉片轉(zhuǎn)軸的左右兩端的第二傘齒輪和設(shè)于聯(lián)動(dòng)桿上下兩端的第一錐齒輪，且設(shè)于葉片轉(zhuǎn)軸左邊的第二傘齒輪與設(shè)于聯(lián)動(dòng)桿上端的第一錐齒輪嚙合，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上的聯(lián)動(dòng)桿的下端的第一錐齒輪與設(shè)于支撐軸左端的第一傘齒輪嚙合；設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的聯(lián)動(dòng)桿的下端的第一錐齒輪與設(shè)于支撐軸右端的第一傘齒輪嚙合；
[0011]所述轉(zhuǎn)動(dòng)架繞著所述支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過設(shè)于支撐軸上的第一傘齒輪聯(lián)動(dòng)第一錐齒輪，再聯(lián)動(dòng)設(shè)于葉片轉(zhuǎn)軸上的第二傘齒輪，聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與葉片，使得葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的一半。
[0012]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述第一傘齒輪與第一錐齒輪的齒數(shù)比為3: 4，所述第一錐齒輪與第二傘齒輪的齒數(shù)比為4:6。
[0013]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上對(duì)應(yīng)設(shè)有三個(gè)支撐桿，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上的三個(gè)支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架的中心軸線對(duì)稱分布，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的三個(gè)支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架的中心軸線對(duì)稱分布。
[0014]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述葉片為長(zhǎng)方形葉片，且葉片轉(zhuǎn)軸設(shè)于沿葉片的中心軸線上。
[0015]一種立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，包括支撐架，所述支撐架支撐連接支撐軸的下端，所述支撐軸上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)架，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架包括轉(zhuǎn)動(dòng)前支架、轉(zhuǎn)動(dòng)后支架和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述支撐軸上同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下上兩端，支撐軸的下端設(shè)有定子，轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上設(shè)有轉(zhuǎn)子，且所述轉(zhuǎn)子設(shè)于所述定子的外部；
[0016]所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架之間架設(shè)有葉片轉(zhuǎn)軸，葉片轉(zhuǎn)軸上固定連接有葉片，在葉片轉(zhuǎn)軸的端部設(shè)有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，且葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的一半。
[0017]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上對(duì)應(yīng)設(shè)有若干支撐桿，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上的若干支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架的中心軸線對(duì)稱分布，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的若干支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架的中心軸線對(duì)稱分布，且對(duì)應(yīng)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的兩個(gè)支撐桿通過葉片轉(zhuǎn)軸固定連接葉片；每一所述支撐桿的外側(cè)固定連接一聯(lián)動(dòng)桿；
[0018]所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括聯(lián)動(dòng)桿、設(shè)于所述支撐軸的上下兩端的第一傘齒輪、設(shè)于葉片轉(zhuǎn)軸的上下兩端的第二傘齒輪和設(shè)于聯(lián)動(dòng)桿左右兩端的第一錐齒輪，且設(shè)于葉片轉(zhuǎn)軸下端的第二傘齒輪與設(shè)于聯(lián)動(dòng)桿左端的第一錐齒輪嚙合，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上的聯(lián)動(dòng)桿的右端的第一錐齒輪與設(shè)于支撐軸下端的第一傘齒輪嚙合；設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的聯(lián)動(dòng)桿的右端的第一錐齒輪與設(shè)于支撐軸上端的第一傘齒輪嚙合；
[0019]所述轉(zhuǎn)動(dòng)架繞著所述支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過設(shè)于支撐軸上的第一傘齒輪聯(lián)動(dòng)第一錐齒輪，再聯(lián)動(dòng)設(shè)于葉片轉(zhuǎn)軸上的第二傘齒輪，聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與葉片，使得葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的一半。
[0020]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述第一傘齒輪與第一錐齒輪的齒數(shù)比為3:4，所述第一錐齒輪與第二傘齒輪的齒數(shù)比為4:6。
[0021]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上對(duì)應(yīng)設(shè)有三個(gè)支撐桿，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上的三個(gè)支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架的中心軸線對(duì)稱分布，設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的三個(gè)支撐桿關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)后支架的中心軸線對(duì)稱分布。
[0022]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述葉片為長(zhǎng)方形葉片，且葉片轉(zhuǎn)軸設(shè)于沿葉片的中心軸線上。
[0023]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的有益效果體現(xiàn)在:
[0024]1、本發(fā)明的一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，屬于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，且既是阻力型又是升力型的一種新型風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置。與傳統(tǒng)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同，本發(fā)明的一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置在工作的過程中通過同步轉(zhuǎn)動(dòng)架和葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，能更有效的增大順風(fēng)面的吹拂面積，同時(shí)更有效的減小逆風(fēng)面的吹拂面積，從而可有效的提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。
[0025]2、本發(fā)明的一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)前支架和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上對(duì)應(yīng)設(shè)有三個(gè)支撐桿，對(duì)應(yīng)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)前支架上和轉(zhuǎn)動(dòng)后支架上的兩個(gè)支撐桿通過葉片轉(zhuǎn)軸固定連接一葉片，利用空氣流動(dòng)，推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架上的葉片，轉(zhuǎn)動(dòng)架旋轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)架轉(zhuǎn)動(dòng)通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)限制葉片的自轉(zhuǎn)，使得葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的一半時(shí)，旋轉(zhuǎn)的各個(gè)階段中三葉片對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)架貢獻(xiàn)的力矩方向都是一致的，大小隨轉(zhuǎn)動(dòng)角度在周期性交替變化，從而有效的增大順風(fēng)面的吹拂面積，同時(shí)更有效的減小逆風(fēng)面的吹拂面積，從而有效的提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率，使得風(fēng)能得到更好的利用。
[0026]3、本發(fā)明的一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)加工和維護(hù)。
[0027]4、本發(fā)明的一種臥式、立式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置，不限于風(fēng)能轉(zhuǎn)換，還可用于水力等流動(dòng)流體的能量轉(zhuǎn)換。也可用于風(fēng)力或水力等流體推進(jìn)器使用，運(yùn)用范圍廣。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的一種臥式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)架和轉(zhuǎn)子配合連接的爆炸圖。
[0030]圖3-a和圖3-b是本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)前支架中心前面和背面的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
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