[其他]垂直軸風(fēng)力機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000005331
• 申請(qǐng)日: 1985-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN1004292B
• 公開（公告）日: 1989-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭方柏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃石市新技術(shù)開發(fā)研究所
• 代理公司: 湖北省專利事務(wù)所
• 代理人: 陳國(guó)珍

一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，采用在風(fēng)輪主葉內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)流副葉，形成特殊流場(chǎng)：采用機(jī)械限速傳動(dòng)裝置與活動(dòng)主副葉連鎮(zhèn)動(dòng)作，自動(dòng)限速，采用上、下臂斜向拉撐及一個(gè)能分散風(fēng)輪偏心彎曲應(yīng)力到立柱上的平面軸承，使風(fēng)機(jī)中軸斷面尺寸減小３０－４０％。該風(fēng)力機(jī)能自啟動(dòng)，限速靈敏可靠，操作簡(jiǎn)便，能弧立運(yùn)行，無振動(dòng)，氣動(dòng)效率高，工作風(fēng)速范圍寬，整機(jī)輕，材質(zhì)要求低，造價(jià)低。

本發(fā)明是關(guān)于以風(fēng)作為工作流體的具有與風(fēng)向成直角的旋轉(zhuǎn)軸線的垂直軸風(fēng)力機(jī)。

現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力機(jī)，普遍存在啟動(dòng)力距小，氣動(dòng)效率低，大風(fēng)下限速困難的問題。為了克服以上缺點(diǎn)，人們往往采用改變掃風(fēng)面積的辦法來實(shí)現(xiàn)。例“可變幾何形立軸風(fēng)機(jī)”〔發(fā)表于1976年9月在英國(guó)劍橋圣約翰大學(xué)召開的一個(gè)國(guó)際風(fēng)能系統(tǒng)座談會(huì)上〕，該機(jī)葉片是鉸接在一根橫擔(dān)上的直葉片，上部用聯(lián)結(jié)繩和中心彈簧相連，高風(fēng)速下使葉片向外傾斜，從而減小風(fēng)輪迎風(fēng)面積，但該類風(fēng)機(jī)仍未解決自啟動(dòng)問題，并在大風(fēng)下仍會(huì)出現(xiàn)超速現(xiàn)象。國(guó)際專利文獻(xiàn)WO80/00733所描述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，在同一半徑線上，安裝有二枚平行的垂直葉片。增加一副葉，對(duì)于整個(gè)風(fēng)輪氣動(dòng)設(shè)計(jì)來說，是增大了風(fēng)輪實(shí)度，這對(duì)改善風(fēng)輪啟動(dòng)性能來說是有幫助的，但由于主副葉安裝在同一半徑線，當(dāng)葉片垂直于來流時(shí)，雙葉為垂直狀態(tài)，啟動(dòng)效果不是很大。由于其主、副葉重疊在同一半徑線上，副葉起不到導(dǎo)流作用，因此，對(duì)提高風(fēng)輪氣動(dòng)效率沒有多少意義。副葉也起不到阻擋主葉來流的作用。且雙葉為固定連接無法改變攻角，因此，風(fēng)輪是沒有限速性能的。本發(fā)明目的是提供一種能自動(dòng)啟動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片攻角以實(shí)現(xiàn)過速控制的，氣動(dòng)效率高，工作風(fēng)速范圍寬的風(fēng)力機(jī)。

該發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：在垂直轉(zhuǎn)軸周圍沿圓周方向安裝若干對(duì)機(jī)翼型直立葉片，每對(duì)葉片由平行布置的一枚主葉片和一枚副葉片組成，所述副葉片位于所述主葉片轉(zhuǎn)動(dòng)方向的前方。所述主、副葉片通過主葉連接板和副葉連接板分別接在由垂直轉(zhuǎn)軸徑向伸出的上、下葉臂上，所述主、副葉片連接板用一個(gè)連桿鉸結(jié)在一起，該連桿的一端鉸結(jié)在所述主葉連接板的前部，該連桿的另一端鉸結(jié)在所述副葉連接板的尾部，所述副葉通過拉索與一個(gè)彈簧調(diào)速裝置相聯(lián)。該調(diào)速裝置包括其個(gè)數(shù)與主、副葉片對(duì)數(shù)相同的離心擺，一個(gè)套在垂直轉(zhuǎn)軸上的彼此可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼管，管壁上固定有與離心擺數(shù)相同的回位拉簧板，離心擺拉簧掛耳板、滑道板，一個(gè)回位拉簧一端固定在所述回位拉簧板上，另一端與一個(gè)固定在垂直轉(zhuǎn)軸上的回位拉簧掛耳板相聯(lián)。一個(gè)離心擺拉簧一端固定在所述離心擺拉簧掛耳板上，另一端固定在一個(gè)滑輪組件上，所述滑輪組件包括一個(gè)可在滑道板上滑動(dòng)的滑輪，它的一端與對(duì)應(yīng)的離心擺相聯(lián)，另一端通過拉索與所述副葉葉片相聯(lián)。

為了使所述副葉使氣流產(chǎn)生最佳攻角，主副葉的最適宜的相對(duì)位置為主葉運(yùn)行半徑減副葉運(yùn)行半徑的差為1.2-1.4倍的副葉弦長(zhǎng)。

為了防止滑輪在滑道板上的滑動(dòng)過快而引起主、副葉扭動(dòng)過快，滑道板為錐度斜面。

由于本發(fā)明采用了上述結(jié)構(gòu)，而具有以下優(yōu)點(diǎn)：在正常風(fēng)力下，副葉能起導(dǎo)流作用，使氣流以有利的攻角流向主葉，而提高了自啟動(dòng)能力和氣動(dòng)效率。當(dāng)風(fēng)速增大至額定值時(shí)，離心擺拉開離心擺拉簧，滑輪即在滑道板上滑動(dòng)一個(gè)距離，使副葉離心偏轉(zhuǎn)力通過拉索和滑輪拉動(dòng)滑道板克服所述回位拉簧的拉力，副葉前部即向外扭動(dòng)。又由于主、副葉間連桿的作用，能使主葉前部向里扭動(dòng)，使主、副葉呈關(guān)閉狀，改變了氣流攻角，副葉起了阻擋氣流的作用，從而實(shí)現(xiàn)了過速控制，使該發(fā)明風(fēng)力機(jī)在大風(fēng)下也能恒速運(yùn)行，增加了工作風(fēng)速的范圍，通過樣機(jī)試驗(yàn)，工作風(fēng)速范圍如下：4～30m/s。另外由上可知主、副葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)是在大風(fēng)力時(shí)在副葉離心偏轉(zhuǎn)力彈簧調(diào)速裝置共同作用下進(jìn)行的，所以限速方法簡(jiǎn)單，靈敏，限速性能可靠。

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖作進(jìn)一步說明：

附圖1風(fēng)力機(jī)局部裝配圖;

附圖2為主副葉的俯視示意圖;

附圖3為葉片構(gòu)造圖;

附圖4為彈簧調(diào)速裝置的剖面圖;

附圖5為彈簧調(diào)速裝置中一組的工作示意圖。