專利名稱：籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機，特別涉及一種垂直轉(zhuǎn)動風(fēng)力發(fā)電機用的籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā) 電機。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機是一種新能源發(fā)電機，利用風(fēng)力作為能源，具有廣闊的發(fā)展前景。目前 的風(fēng)力發(fā)電機多為水平型，即轉(zhuǎn)動軸和風(fēng)向平行，這種風(fēng)力發(fā)電機需要安裝的比較高，以保 證其槳葉的轉(zhuǎn)動空間。所以風(fēng)力發(fā)電機通常安裝在空曠的地方。為縮小風(fēng)力發(fā)電機的體 積，出現(xiàn)一種垂直風(fēng)力發(fā)電機，垂直風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸和風(fēng)向垂直，一般是垂直安裝在地 面上。這種風(fēng)力發(fā)電機通常占用空間較小，可以在水平風(fēng)力發(fā)電機無法安裝的地方安裝使 用。但是垂直風(fēng)力發(fā)電機的葉片圍繞一垂直軸轉(zhuǎn)動，就會出現(xiàn)順風(fēng)轉(zhuǎn)動和逆風(fēng)轉(zhuǎn)動兩 種狀態(tài)，在前一種狀態(tài)中，是作功狀態(tài)；后一種狀態(tài)，逆風(fēng)而進(jìn)，必然要耗功。這就是垂直風(fēng) 力發(fā)電機必須克服的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機。本發(fā)明籠式風(fēng)葉，包括主軸、風(fēng)葉和風(fēng)葉框架，其中，在風(fēng)葉框架上裝有至少三個 風(fēng)葉，每個風(fēng)葉安裝在風(fēng)葉軸上，風(fēng)葉軸安裝在風(fēng)葉框架上，可以轉(zhuǎn)動；風(fēng)葉框架安裝在 主軸上，圍繞主軸轉(zhuǎn)動；風(fēng)葉繞主軸公轉(zhuǎn)，并繞風(fēng)葉軸自轉(zhuǎn)；主軸上安裝有固定的定向輪， 風(fēng)葉軸上安裝有被動輪，定向輪和被動輪之間設(shè)有傳動裝置，定向輪和被動輪的傳動比為 2 1，風(fēng)葉的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向相反，自轉(zhuǎn)角速度為公轉(zhuǎn)的1/2。所述傳動裝置為行星齒輪加鏈條傳動，即在定向輪四周設(shè)有行星齒輪，行星齒輪 上設(shè)有鏈輪，被動輪也采用鏈輪形式，鏈輪和被動輪之間有交叉鏈條。所述傳動裝置為錐型齒輪加錐型齒輪桿加錐型齒輪，即定向輪為錐型齒輪，被動 輪也為錐型齒輪，兩者之間用錐型齒輪桿連接，定向輪和被動輪分別置于錐型齒輪桿的下 方和上方。所述傳動裝置為錐型齒輪加蝸桿加渦輪，即定向輪為錐型齒輪，被動輪為渦輪，定 向輪和被動輪之間采用一端為錐型齒輪的蝸桿連接。本發(fā)明籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機，包括所述的籠式風(fēng)葉，其中所述籠式風(fēng)葉安裝在一 套軸上，套軸的下端連接主動齒輪，通過被動齒輪帶動發(fā)電機，主軸上方裝有方向標(biāo)，下端 設(shè)有主軸方向控制裝置。所述籠式風(fēng)葉可以橫置，即所述主軸橫置在一固定支架上，發(fā)電機固定在電機支 架上，套軸通過主動齒輪和被動齒輪連接發(fā)電機，固定支架坐落在一轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤安裝在固 定座上，固定座一側(cè)設(shè)有風(fēng)向標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)器，固定支架邊沿設(shè)有齒輪盤，其旁邊設(shè)有 角度驅(qū)動電機。
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本發(fā)明籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機，可以確保風(fēng)葉在風(fēng)葉框架的順風(fēng)點和風(fēng)向垂直，到 風(fēng)葉框架的逆風(fēng)點和風(fēng)向平行，使得整個風(fēng)力發(fā)電機高效運轉(zhuǎn)，獲得最大的風(fēng)力能量轉(zhuǎn)為 為機械能；籠式風(fēng)葉可以豎置或橫置，組成立式風(fēng)力發(fā)電機和臥式風(fēng)力發(fā)電機。
圖1是本發(fā)明籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機的俯視圖(采用行星齒輪+鏈條方式)；圖2是本發(fā)明變角度風(fēng)葉控制裝置的側(cè)視圖(采用錐型齒輪+蝸輪蝸桿傳動方 式)；圖3是錐型齒輪+蝸輪蝸桿傳動方式的側(cè)視圖；圖4是錐型齒輪+蝸輪蝸桿傳動方式的俯視圖；圖5是錐型齒輪傳動方式的示意圖；圖6是錐型齒輪傳動方式的側(cè)視圖；圖7是錐型齒輪傳動方式的俯視圖；圖8是立式風(fēng)力發(fā)電機的示意圖；圖9是臥式風(fēng)力發(fā)電機的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機作更詳盡的說明。圖1是本發(fā)明籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機的俯視圖。本發(fā)明籠式風(fēng)葉，包括主軸1、風(fēng)葉7和風(fēng)葉框架9，其中，在風(fēng)葉框架9上裝有八 個風(fēng)葉7，每個風(fēng)葉7安裝在風(fēng)葉軸8上，風(fēng)葉軸8安裝在風(fēng)葉框架9上，可以轉(zhuǎn)動；風(fēng)葉框 架9安裝在主軸1的套軸3上(見圖8、圖9)，圍繞主軸1轉(zhuǎn)動；風(fēng)葉7繞主軸1公轉(zhuǎn)，并繞 風(fēng)葉軸8自轉(zhuǎn)；主軸1上安裝有固定的定向輪la，風(fēng)葉軸7上安裝有被動輪6，定向輪la和 被動輪6之間設(shè)有傳動裝置，定向輪la和被動輪6的傳動比為1 2，風(fēng)葉的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn) 方向相反，自轉(zhuǎn)角速度為公轉(zhuǎn)的1/2。具體為，當(dāng)風(fēng)葉框架9由A點逆時針轉(zhuǎn)動B點時(即 轉(zhuǎn)動45。)，風(fēng)葉7繞風(fēng)葉軸順時針轉(zhuǎn)動22. 5。由A點逆時針轉(zhuǎn)動C點時(即轉(zhuǎn)動90。)， 風(fēng)葉7繞風(fēng)葉軸順時針轉(zhuǎn)動45°其它0^141、(1、01各點依次類推按22.5°遞增(見圖 1)，確保各點的風(fēng)葉處于船帆效應(yīng)，以公轉(zhuǎn)方向得到最件受風(fēng)角度，整個風(fēng)力發(fā)電機能獲得 最大效率。傳動裝置為行星齒輪2加鏈條5傳動，即在定向輪la四周設(shè)有行星齒輪2，行星 齒輪上設(shè)有鏈輪4，被動輪6也采用鏈輪形式，為保證公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)方向相反，鏈輪4和被動輪6 之間的鏈條5需要交叉(見圖1)。傳動裝置為錐型齒輪加蝸桿加渦輪，即定向輪la為錐型齒輪，被動輪為渦輪6a， 定向輪la和被動輪6b之間采用一端為錐型齒輪的蝸桿5a連接，蝸桿齒的方向應(yīng)保證公轉(zhuǎn) 自轉(zhuǎn)方向相反(見圖2、圖3、圖4)。蝸輪蝸桿方式比較適合雙層風(fēng)葉，可以比較簡單的實現(xiàn) 雙層風(fēng)葉同步調(diào)整(見圖2)。傳動裝置為錐型齒輪加錐型齒輪桿加錐型齒輪(見圖5、圖7)，即定向輪la為錐 型齒輪，被動輪6也為錐型齒輪6a，兩者之間用錐型齒輪桿5b連接，為保證公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)方向相 反，定向輪la和被動輪6b分別置于錐型齒輪桿5b的下方和上方(見圖6)。
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本發(fā)明籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機，籠式風(fēng)葉安裝在一套軸3上，套軸3的下端連接主動 齒輪11，通過被動齒輪帶動發(fā)電機12，主軸上方裝有方向標(biāo)20，下端設(shè)有主軸方向控制裝 置10。方向標(biāo)20是為了偵測風(fēng)力方向，根據(jù)風(fēng)向調(diào)整主軸角度，保證過A、Al點的受風(fēng)面 垂直于風(fēng)向，以得到最大的風(fēng)力壓力(見圖8、圖1)。
籠式風(fēng)葉可以橫置，即主軸1橫置在一固定支架13上，發(fā)電機12固定在電機支 架14上，套軸3通過主動齒輪11和被動齒輪連接發(fā)電機12，固定支架13坐落在一轉(zhuǎn)盤15 上，轉(zhuǎn)盤15安裝在固定座16上，固定座16 —側(cè)設(shè)有風(fēng)向標(biāo)20和旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)器19，固定 支架13邊沿設(shè)有齒輪盤18，其旁邊設(shè)有角度驅(qū)動電機17。橫置籠式風(fēng)葉的向風(fēng)調(diào)整是依 靠方向標(biāo)和角度調(diào)整電機完成的，當(dāng)風(fēng)向標(biāo)20檢測到風(fēng)向時，其下部的旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)器會 傳出信號，控制角度調(diào)整電機17轉(zhuǎn)動齒輪盤18，帶動整個固定支架13轉(zhuǎn)動，從而調(diào)整籠式 風(fēng)葉的向風(fēng)面；通常安裝時，A點應(yīng)處在上方，A、A1向風(fēng)面隨固定支架13的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，調(diào) 整合適時，向風(fēng)面和風(fēng)向標(biāo)方向一致?；\式風(fēng)葉可以串聯(lián)兩個以上，獲得更大的功率。
權(quán)利要求
一種籠式風(fēng)葉，包括主軸、風(fēng)葉和風(fēng)葉框架，其特征在于，在風(fēng)葉框架上裝有至少三個風(fēng)葉，每個風(fēng)葉安裝在風(fēng)葉軸上，風(fēng)葉軸安裝在風(fēng)葉框架上，可以轉(zhuǎn)動；風(fēng)葉框架安裝在主軸上，圍繞主軸轉(zhuǎn)動；風(fēng)葉繞主軸公轉(zhuǎn)，并繞風(fēng)葉軸自轉(zhuǎn)；主軸上安裝有固定的定向輪，風(fēng)葉軸上安裝有被動輪，定向輪和被動輪之間設(shè)有傳動裝置，定向輪和被動輪的傳動比為2∶1，風(fēng)葉的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向相反，自轉(zhuǎn)角速度為公轉(zhuǎn)的1/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的籠式風(fēng)葉，其特征在于所述傳動裝置為行星齒輪加鏈條傳 動，即在定向輪四周設(shè)有行星齒輪，行星齒輪上設(shè)有鏈輪，被動輪也采用鏈輪形式，鏈輪和 被動輪之間有交叉鏈條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的籠式風(fēng)葉，其特征在于所述傳動裝置為錐型齒輪加錐型齒 輪桿加錐型齒輪，即定向輪為錐型齒輪，被動輪也為錐型齒輪，兩者之間用錐型齒輪桿連 接，定向輪和被動輪分別置于錐型齒輪桿的下方和上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的籠式風(fēng)葉，其特征在于所述傳動裝置為錐型齒輪加蝸桿加 渦輪，即定向輪為錐型齒輪，被動輪為渦輪，定向輪和被動輪之間采用一端為錐型齒輪的蝸 桿連接。
5.一種籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機，包括所述的籠式風(fēng)葉，其特征在于所述籠式風(fēng)葉安裝 在一套軸上，套軸的下端連接主動齒輪，通過被動齒輪帶動發(fā)電機，主軸上方裝有方向標(biāo)， 下端設(shè)有主軸方向控制裝置。
6.一種籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機，包括所述的籠式風(fēng)葉，其特征在于所述籠式風(fēng)葉橫置， 即所述主軸橫置在一固定支架上，發(fā)電機固定在電機支架上，套軸通過主動齒輪和被動齒 輪連接發(fā)電機，固定支架坐落在主軸方向控制裝置上，主軸方向控制裝置包括轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤安 裝在固定座上，固定座一側(cè)設(shè)有風(fēng)向標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)器，固定支架邊沿設(shè)有齒輪盤，其旁 邊設(shè)有角度驅(qū)動電機。
全文摘要
一種籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機，包括主軸、風(fēng)葉和風(fēng)葉框架，其中，在風(fēng)葉框架上裝有若干個風(fēng)葉，每個風(fēng)葉安裝在風(fēng)葉軸上，風(fēng)葉軸安裝在風(fēng)葉框架上，可以自轉(zhuǎn)；風(fēng)葉框架安裝在主軸上，圍繞主軸公轉(zhuǎn)；主軸上安裝有固定的定向輪，風(fēng)葉軸上安裝有被動輪，定向輪和被動輪之間設(shè)有傳動裝置，定向輪和被動輪的傳動比為2∶1，風(fēng)葉的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)方向相反?；\式風(fēng)葉可以豎置或橫置，并設(shè)置風(fēng)向標(biāo)調(diào)整受風(fēng)面。本發(fā)明籠式風(fēng)葉風(fēng)力發(fā)電機，可以確保風(fēng)葉在風(fēng)葉框架的順風(fēng)點和風(fēng)向垂直，到風(fēng)葉框架的逆風(fēng)點和風(fēng)向平行，使得整個風(fēng)力發(fā)電機高效運轉(zhuǎn)，獲得最大的風(fēng)力能量轉(zhuǎn)為為機械能，并可構(gòu)成立式或臥式風(fēng)力發(fā)電機。
文檔編號F16H37/02GK101871431SQ201010185460
公開日2010年10月27日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者趙永勝 申請人:趙永勝