專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種垂直軸阻力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
常見的阻力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(以下簡稱風(fēng)力機(jī))按照其風(fēng)葉的形狀主要 有三種。
一是杯型，是由四件半球形的葉片11構(gòu)成(見圖l)，類似于氣
象站的測風(fēng)儀器。二是翼片型(見圖2)，其葉片21端部裝有合頁22及小 葉片23，小葉片23可輕松地?cái)[動(dòng)。背風(fēng)方向時(shí)小葉片23被風(fēng)吹開，阻力 很小。旋轉(zhuǎn)至迎風(fēng)方向時(shí)小葉片23在自重與風(fēng)力共同作用下閉合。呈現(xiàn)較 大的阻力。三是S型或多S型(見圖3)。這三種葉片都屬于阻力型、它們共 同的特性是依靠受風(fēng)面積，在風(fēng)力的作用下產(chǎn)生壓力，從而推動(dòng)風(fēng)力機(jī)旋 轉(zhuǎn)。因此風(fēng)速越大、在不改變風(fēng)葉受風(fēng)面積和負(fù)載的情況下、風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn) 速就越快。而一般的風(fēng)力機(jī)，從啟動(dòng)風(fēng)速到最大工作風(fēng)速至少有4倍的速 差，如沒有有效的限速機(jī)構(gòu)、在強(qiáng)風(fēng)情況下將危及風(fēng)力機(jī)本身。
為此，現(xiàn)有的風(fēng)力機(jī)也有采用電器方式采集風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速信號來控制 風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速的機(jī)電機(jī)構(gòu)。但這種機(jī)構(gòu)制造復(fù)雜且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，通過在強(qiáng)風(fēng)的情況下有效 地減小風(fēng)力機(jī)風(fēng)葉的受風(fēng)面積或減小風(fēng)輪的力距使風(fēng)力機(jī)減速，均衡發(fā)電功 率，擴(kuò)大可利用的風(fēng)速范圍以及提高風(fēng)力機(jī)的大風(fēng)安全性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電 機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸和安裝在該垂直型轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪，所述限速機(jī)構(gòu)包括 利用空氣動(dòng)力的阻力做功的主風(fēng)葉；以及用以調(diào)節(jié)主風(fēng)葉受風(fēng)面積從而控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的限速裝置。 上述風(fēng)輪為杯型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及安裝 在旋轉(zhuǎn)支架上的主風(fēng)葉，所述主風(fēng)葉為半球形狀，所述限速裝置包括相對主風(fēng) 葉的風(fēng)杯口呈反向安裝的半球形副風(fēng)葉，所述副風(fēng)葉通過活動(dòng)支桿連接到所述
轉(zhuǎn)軸的端部并在離心力和重力的作用下可活動(dòng)地遮蓋所述主風(fēng)葉的風(fēng)杯口的
一部分。
上述風(fēng)輪為杯型風(fēng)輪，它包括安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸上的主風(fēng)葉框架，所述主 風(fēng)葉框架離所述轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)的一側(cè)相對地平面有一向上傾斜的傾斜角，且所述主 風(fēng)葉為一底側(cè)開口的立體三角形狀，所述限速裝置包括與主風(fēng)葉同軸安裝在主 風(fēng)葉風(fēng)杯口內(nèi)的副風(fēng)葉，所述副風(fēng)葉為立體三角形狀且所述副風(fēng)葉在離心力和
重力的作用下可活動(dòng)地遮蓋所述主風(fēng)葉的所述底側(cè)開口的一部分或全部。
上述風(fēng)輪為翼片型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及安 裝在旋轉(zhuǎn)支架上的主風(fēng)葉，所述主風(fēng)葉包括主風(fēng)葉框架和設(shè)置在主風(fēng)葉框架上 的小葉片，所述限速裝置包括連接所述旋轉(zhuǎn)支架與主風(fēng)葉的合頁，所述合頁設(shè) 置成使所述主風(fēng)葉的迎風(fēng)葉面面向所述旋轉(zhuǎn)支架的水平軸線有一個(gè)活動(dòng)角度， 所述限速裝置還包括將所述主風(fēng)葉的迎風(fēng)葉面向所述旋轉(zhuǎn)支架的水平軸線方 向拉緊的拉力彈簧，所述拉力彈簧的初始拉力設(shè)置成與在設(shè)定限速機(jī)構(gòu)起作用 的風(fēng)速時(shí)風(fēng)葉所受的風(fēng)力相應(yīng)，且在風(fēng)速下降時(shí)起到復(fù)位作用，所述拉力彈簧 的一端設(shè)置在所述主風(fēng)葉的迎風(fēng)葉面上，另一端設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架上。
上述風(fēng)輪為S型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及固定 在旋轉(zhuǎn)支架上的主風(fēng)葉，所述主風(fēng)葉為半圓柱形狀，其弧形表面開有間隔排列 的泄荷孔，所述限速裝置包括可活動(dòng)地套裝在所述主風(fēng)葉風(fēng)杯口內(nèi)部的副風(fēng) 葉，所述副風(fēng)葉同為半圓柱形狀，其弧形表面開有與主風(fēng)葉相同間隔排列但錯(cuò) 開一個(gè)位置的泄荷孔，所述限速裝置還包括固定在所述副風(fēng)葉的弧形表面相對 側(cè)的重錘以及用以將所述重錘向所述垂直型轉(zhuǎn)軸方向拉緊的拉力彈簧，所述拉 力彈簧的一端設(shè)置在所述重錘上，另一端設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架上。
上述主風(fēng)葉和所述副風(fēng)葉的上下封頭上開有相同間隔排列但錯(cuò)開一個(gè)位 置的泄荷孔。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電 機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸和安裝在該垂直型轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪，所述限速機(jī)構(gòu)包括 利用空氣動(dòng)力的阻力做功的風(fēng)葉；以及 用以調(diào)節(jié)風(fēng)葉的力距從而控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的限速裝置。 上述風(fēng)輪為杯型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及可水 平活動(dòng)地安裝在旋轉(zhuǎn)支架上的風(fēng)葉，所述風(fēng)葉為半圓柱形狀，所述限速裝置包 括用以將所述風(fēng)葉沿所述旋轉(zhuǎn)支架向遠(yuǎn)離所述垂直型轉(zhuǎn)軸的方向移動(dòng)的推拉 裝置，以及在離心力的作用下將所述風(fēng)葉沿所述旋轉(zhuǎn)支架向所述垂直型轉(zhuǎn)軸的 方向移動(dòng)的重錘。
上述推拉裝置為設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架遠(yuǎn)離所述垂直型轉(zhuǎn)軸的外側(cè)端部的 拉簧，所述重錘可水平活動(dòng)地設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架的外側(cè)端部與所述風(fēng)葉之 間，且所述重錘通過拉繩并經(jīng)由設(shè)置在所述垂直型轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)向滑輪與所述風(fēng) 葉連接在一起。
上述風(fēng)葉和所述重錘分別設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架相對所述垂直型轉(zhuǎn)軸的兩 側(cè)，且所述風(fēng)葉和所述重錘之間用拉桿連接，所述推拉裝置為設(shè)置在所述重錘 與所述垂直型轉(zhuǎn)軸之間的拉簧。
上述推拉裝置包括設(shè)置在所述重錘與所述風(fēng)葉之間的曲桿，所述曲桿可沿 所述旋轉(zhuǎn)支架作水平方向的移動(dòng)。
上述推拉裝置包括設(shè)置在所述垂直型轉(zhuǎn)軸上的液壓發(fā)生器以及設(shè)置在所 述旋轉(zhuǎn)支架上且位于所述風(fēng)葉與所述垂直型轉(zhuǎn)軸之間的工作液壓缸，所述重錘 可水平活動(dòng)地設(shè)置在與所述垂直型轉(zhuǎn)軸相垂直的水平滑桿上，所述液壓發(fā)生器 的活塞與所述重錘相連接，所述工作液壓缸的活塞與所述風(fēng)葉相連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電 機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸和安裝在該垂直型轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪，所述限速機(jī)構(gòu)包括 利用空氣動(dòng)力的阻力做功的風(fēng)葉；以及 用以調(diào)節(jié)風(fēng)葉受風(fēng)面積和力距從而控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的限速裝置。
上述風(fēng)輪為杯型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及可水 平活動(dòng)地安裝在旋轉(zhuǎn)支架上的風(fēng)葉，所述風(fēng)葉為半圓柱形狀，所述限速裝置包括用以將所述風(fēng)葉沿所述旋轉(zhuǎn)支架向遠(yuǎn)離所述垂直型轉(zhuǎn)軸的方向展開的推拉 裝置，以及在離心力的作用下將所述風(fēng)葉沿所述旋轉(zhuǎn)支架向所述垂直型轉(zhuǎn)軸的 方向收縮的重錘。
上述風(fēng)葉為包括至少兩層葉片的多層伸縮式風(fēng)葉，所述推拉裝置包括設(shè)置 在所述垂直型轉(zhuǎn)軸上的液壓發(fā)生器以及設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架上的工作液壓缸， 所述液壓發(fā)生器的活塞與所述重錘相連接，所述工作液壓缸的活塞與所述風(fēng)葉 相連接。
根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，利用風(fēng)力、離心力、重力或彈力等自然 特性在強(qiáng)風(fēng)情況下為風(fēng)力機(jī)減速，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于 垂直軸阻力型風(fēng)力機(jī)。


圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的采用杯型葉片的風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪的示意圖。
圖2是表示現(xiàn)有技術(shù)的釆用翼片型葉片的風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪的示意圖。
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的采用S型葉片的風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪的示意圖。
圖4a和4b是表示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖5a至5c是表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖6a和6b是表示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示圖。
圖7a和7b是表示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖8a和8b是表示根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖9a和9b是表示根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。圖11是表示根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖12a至12c是表示根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖4a和4b是表示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。其中，圖4a為該風(fēng)力機(jī)的側(cè)視圖，圖4b為俯視圖。參見圖4a和4b，該 風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸40及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸40上的風(fēng)輪。風(fēng)輪為杯型風(fēng)輪， 它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸40基本上呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架41以及安裝在該旋轉(zhuǎn)支 架41上的主風(fēng)葉43。主風(fēng)葉43例如為半球形狀。該風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)包括主 風(fēng)葉43和一限速裝置，后者包括相對主風(fēng)葉的風(fēng)杯口呈反向安裝的例如同為 半球形狀的副風(fēng)葉44，即，副風(fēng)葉44的風(fēng)杯口與主風(fēng)葉43的風(fēng)杯口相對設(shè)置。 副風(fēng)葉44通過活動(dòng)支桿42連接到轉(zhuǎn)軸40的端部(端部例如裝有平衡錘401)， 活動(dòng)支桿42與轉(zhuǎn)軸40的端部為活動(dòng)連接。風(fēng)輪靜止時(shí)，副風(fēng)葉44依靠其自 身的重力由活動(dòng)支桿42懸掛在主風(fēng)葉43的下方。當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加 快，離心力使活動(dòng)支桿42上的副風(fēng)葉44向上爬升，直至遮蓋主風(fēng)葉43的風(fēng) 杯口的一部分，使主風(fēng)葉43的受風(fēng)面積逐漸減小，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速也隨之受到限 制。當(dāng)風(fēng)力減小時(shí)，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速下降，使得副風(fēng)葉44在重力的作用下逐漸恢 復(fù)到原位，重新釋放出主風(fēng)葉43的受風(fēng)面積，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的功能。
圖4b示意性地畫出了具有4個(gè)主風(fēng)葉43的風(fēng)輪，本領(lǐng)域的熟練人員也可 以知道，釆用其它數(shù)目的主風(fēng)葉43的風(fēng)輪同樣適用于本發(fā)明。
圖5a至5c是表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。其中，圖5a為該風(fēng)力機(jī)的側(cè)視圖，圖5b為俯視圖。參見圖5a和5b，該 風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸50及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸50上的風(fēng)輪。風(fēng)輪為杯型風(fēng)輪， 它包括安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸50上的主風(fēng)葉框架51?？蚣?1例如為矩形，其離轉(zhuǎn) 軸50較遠(yuǎn)的一側(cè)相對地平面A有一向上傾斜的傾斜角B。主風(fēng)葉53例如采用 立體三角形形狀，其風(fēng)杯口設(shè)置在框架51上。主風(fēng)葉53例如有4個(gè)底側(cè)，其 中靠副風(fēng)葉的一個(gè)底側(cè)開口 (未圖示)，風(fēng)可以從中貫通。該風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)包括該一個(gè)底側(cè)開口的主風(fēng)葉53以及一限速裝置，后者包括與主風(fēng)葉53同 軸安裝在主風(fēng)葉53的風(fēng)杯口內(nèi)的副風(fēng)葉54 (也參見圖5c)。主風(fēng)葉53的后 端部例如設(shè)置一個(gè)芯軸55。副風(fēng)葉54例如采用立體三角形形狀，其體積較小 于主風(fēng)葉53的體積，其后端部可活動(dòng)地安裝在芯軸55上(參見圖5b和5c)。 風(fēng)輪靜止時(shí)，副風(fēng)葉54依靠其自身的重力F保持在框架51離轉(zhuǎn)軸50最近的 一側(cè)，其整體可以完全遮蓋主風(fēng)葉53的底側(cè)開口。當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 加快，離心力E使副風(fēng)葉54依傾斜角B沿框架51向外向上爬升，使主風(fēng)葉53 的底側(cè)開口外露，風(fēng)可以貫通，從而使使主風(fēng)葉53的受風(fēng)面積減小，風(fēng)輪的 轉(zhuǎn)速也隨之受到限制。當(dāng)風(fēng)力減小時(shí)，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速下降，使得副風(fēng)葉54在重 力的作用下逐漸恢復(fù)到原位，重新釋放出主風(fēng)葉53的受風(fēng)面積，周而復(fù)始完 成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的功能。傾斜角B的大小要根據(jù)副風(fēng)葉54的重量 等因素來設(shè)計(jì)，太大會(huì)使副風(fēng)葉54難以爬升但易落下，太小則會(huì)使副風(fēng)葉54 易爬升但難以落下。如將副風(fēng)葉54的前端面制作成錐形，則效果更加明顯。
圖6a和6b是表示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。其中，圖6a為該風(fēng)力機(jī)的側(cè)視圖，圖6b為俯視圖。參見圖6a和6b，該 風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸60及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸60上的風(fēng)輪。風(fēng)輪為翼片型風(fēng) 輪，它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸60基本上呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架61以及安裝在該旋 轉(zhuǎn)支架61上的主風(fēng)葉63。主風(fēng)葉63包括主風(fēng)葉框架631和設(shè)置在主風(fēng)葉框架 631上的小葉片632。該風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)包括主風(fēng)葉63和一限速裝置，后者 包括連接在旋轉(zhuǎn)支架61與主風(fēng)葉63之間的合頁(活動(dòng)關(guān)節(jié))66。合頁66設(shè) 置成使主風(fēng)葉63的迎風(fēng)葉面633面向旋轉(zhuǎn)支架61的水平軸線611有一個(gè)可活 動(dòng)角度D。限速裝置還包括將主風(fēng)葉63的迎風(fēng)葉面633拉向旋轉(zhuǎn)支架61的水 平軸線611方向的拉力彈簧67。拉力彈簧67的一端例如設(shè)置在主風(fēng)葉63的迎 風(fēng)葉面633上，另一端例如設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架61上。拉力彈簧67的初始拉力設(shè) 置成與在設(shè)定限速機(jī)構(gòu)起作用的風(fēng)速時(shí)風(fēng)葉所受的風(fēng)力相應(yīng)，且在風(fēng)速下降時(shí) 起到復(fù)位作用。較佳地，角度D例如設(shè)置成30度左右。風(fēng)輪靜止時(shí)，主風(fēng)葉 63由于彈簧67的拉力與旋轉(zhuǎn)支架61的水平軸線611重疊。當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，主 風(fēng)葉63在強(qiáng)風(fēng)力的作用下克服彈簧67的拉力向遠(yuǎn)離水平軸線611的方向移動(dòng)，
10由此使主風(fēng)葉63的有效受風(fēng)面積(即投影面積)減小，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速也隨之受
到限制。當(dāng)風(fēng)力減小時(shí)，主風(fēng)葉63的迎風(fēng)葉面633又被彈簧67拉向旋轉(zhuǎn)支架 61的水平軸線611，重新釋放出其受風(fēng)面積，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制風(fēng) 輪轉(zhuǎn)速的功能。
圖7a和7b是表示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。其中，圖7a為該風(fēng)力機(jī)的側(cè)視圖，圖7b為俯視圖。參見圖7a和7b，該 風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸70及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸70上的風(fēng)輪。風(fēng)輪為S型風(fēng)輪， 它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸70基本上呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架71以及固定在該旋轉(zhuǎn)支 架71上的主風(fēng)葉73。主風(fēng)葉73例如為半圓柱形狀，其弧形表面731開有間隔 排列的泄荷孔733。該風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)包括主風(fēng)葉73和一限速裝置，后者包 括可活動(dòng)地套裝在主風(fēng)葉73風(fēng)杯口內(nèi)部的副風(fēng)葉74。副風(fēng)葉74例如同為半圓 柱形狀，其弧形表面例如開有與主風(fēng)葉相同間隔排列但錯(cuò)開一個(gè)位置的泄荷孔 743。由此，當(dāng)副風(fēng)葉74完全套裝在主風(fēng)葉73風(fēng)杯口內(nèi)部時(shí)，副風(fēng)葉74上的 泄荷孔743與主風(fēng)葉73上的泄荷孔733不貫通。主風(fēng)葉73的中點(diǎn)位置設(shè)置一 支點(diǎn)軸承75，副風(fēng)葉74與主風(fēng)葉73同軸地安裝在該支點(diǎn)軸承75上，且副風(fēng) 葉74在該支點(diǎn)軸承75上的安裝使得其弧形表面相對主風(fēng)葉73的弧形表面可 移動(dòng)一個(gè)距離(即，使副風(fēng)葉74的一部分弧形表面移出主風(fēng)葉73的風(fēng)杯口)， 使得副風(fēng)葉74弧形表面的泄荷孔743可以與主風(fēng)葉73弧形表面的泄荷孔733 貫通或部分貫通。限速裝置還包括固定在支點(diǎn)軸承75上與副風(fēng)葉74的風(fēng)杯口 相對設(shè)置的重錘76，以及用以將重錘76拉向垂直型轉(zhuǎn)軸70的拉力彈簧77。 風(fēng)輪靜止時(shí)，重錘76在彈簧77的拉力作用下，向垂直型轉(zhuǎn)軸70緊靠，使副 風(fēng)葉74的弧形表面與主風(fēng)葉73的弧形表面完全重疊，g卩，副風(fēng)葉74的弧形 表面不移出主風(fēng)葉73的風(fēng)杯口，副風(fēng)葉74的泄荷孔743與主風(fēng)葉73的泄荷 孔733不貫通，主風(fēng)葉的受風(fēng)面積最大。當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快，離心 力使重錘76克服彈簧77的拉力向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸70的方向移動(dòng)，從而使重 錘76繞支點(diǎn)軸承75帶動(dòng)副風(fēng)葉74的弧形表面一部分移出主風(fēng)葉73的風(fēng)杯口 ， 使得副風(fēng)葉74的泄荷孔743與主風(fēng)葉73的泄荷孔733部分貫通直至全部貫通， 主風(fēng)葉73的受風(fēng)面積減小，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速隨之受到限制。當(dāng)風(fēng)力減小時(shí)，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速下降，使得副風(fēng)葉74在彈簧77的拉力作用下逐漸恢復(fù)到原位，重新釋 放出主風(fēng)葉73的受風(fēng)面積，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的功能。
較佳地，在主風(fēng)葉73和副風(fēng)葉74的上下封頭上也開有相同間隔排列但錯(cuò) 開一個(gè)位置的泄荷孔。較佳地，在旋轉(zhuǎn)支架71的外端設(shè)置有定位塊79，其作 用是防止副風(fēng)葉74在彈簧77的拉力下向相反的方向移出主風(fēng)葉73的風(fēng)杯口 。
圖8a和8b是表示根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。其中，圖8a為該風(fēng)力機(jī)的側(cè)視圖，圖8b為俯視圖。參見圖8a和8b，該 風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸80及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸80上的風(fēng)輪。風(fēng)輪例如為杯型 風(fēng)輪，它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸80呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架81以及可水平活動(dòng)地安 裝在旋轉(zhuǎn)支架81上的風(fēng)葉83，風(fēng)葉83例如為半圓柱形狀。該風(fēng)力機(jī)的限速裝 置包括用以將風(fēng)葉83沿旋轉(zhuǎn)支架81向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸80的方向移動(dòng)的推拉 裝置，以及在離心力的作用下將風(fēng)葉83沿旋轉(zhuǎn)支架81向垂直型轉(zhuǎn)軸80的方 向移動(dòng)的重錘86。該實(shí)施例中，所述推拉裝置例如為設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架81 遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸80的外側(cè)端部的拉簧S4。重錘86可水平活動(dòng)地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支 架81的外側(cè)端部與風(fēng)葉83之間，重錘86通過拉繩88并經(jīng)由設(shè)置在垂直型轉(zhuǎn) 軸80上的轉(zhuǎn)向滑輪89與風(fēng)葉83連系在一起。風(fēng)輪靜止時(shí)，風(fēng)葉83在拉簧84 的作用下靠近旋轉(zhuǎn)支架81的外側(cè)端部(較佳地，可以在靠近外側(cè)端部的位置 設(shè)置定位塊加以限定)，風(fēng)輪的力距為最大。當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快， 離心力使重錘86向旋轉(zhuǎn)支架81的外側(cè)端部移動(dòng)，并通過拉繩88和轉(zhuǎn)向滑輪 89拖動(dòng)風(fēng)葉83向旋轉(zhuǎn)支架81的內(nèi)側(cè)端部，即向垂直型轉(zhuǎn)軸80的方向移動(dòng)， 從而使風(fēng)輪的力距縮短。在負(fù)載不變的情況下，由于力距減小，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速隨 之下降，使得風(fēng)葉83在拉簧84的作用下可重新向旋轉(zhuǎn)支架81的外側(cè)端部移 動(dòng)，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的功能。
圖8b示意性地畫出了具有8個(gè)半圓柱形風(fēng)葉83的風(fēng)輪，本領(lǐng)域的熟練人 員也可以知道，采用其它數(shù)目或其它形狀的風(fēng)葉的風(fēng)輪同樣適用于本發(fā)明。
圖9a和9b是表示根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。其中，圖9a為該風(fēng)力機(jī)的側(cè)視圖，圖9b為俯視圖。參見圖9a和9b，該 風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸90及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸90上的風(fēng)輪。風(fēng)輪例如為杯型風(fēng)輪，它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸90呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架91以及可水平活動(dòng)地安
裝在旋轉(zhuǎn)支架91上的風(fēng)葉93，所述風(fēng)葉例如為半圓柱形狀。該風(fēng)力機(jī)的限速 裝置包括用以將風(fēng)葉93沿旋轉(zhuǎn)支架91向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸90的方向移動(dòng)的推 拉裝置，以及在離心力的作用下將風(fēng)葉93沿旋轉(zhuǎn)支架91向垂直型轉(zhuǎn)軸90的 方向移動(dòng)的重錘96。該實(shí)施例中，風(fēng)葉93和重錘96例如分別設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架 91相對垂直型轉(zhuǎn)軸90的兩側(cè)(參見圖9b)，風(fēng)葉93和重錘96之間例如用拉 桿98連接，兩者都可在水平方向上移動(dòng)。而所述推拉裝置例如為設(shè)置在所述 重錘96與垂直型轉(zhuǎn)軸90之間的拉簧94。
風(fēng)輪靜止時(shí)，重錘96在拉簧94的作用下靠近垂直型轉(zhuǎn)軸90，從而通過 拉桿98使風(fēng)葉93位于旋轉(zhuǎn)支架91遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸90的外側(cè)端部(較佳地， 可以在靠近外側(cè)端部的位置設(shè)置定位塊加以限定)，風(fēng)輪的力距為最大。當(dāng)風(fēng) 力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快，離心力使重錘96向旋轉(zhuǎn)支架91的另一外側(cè)端部移 動(dòng)(見圖標(biāo)96')，并通過拉桿98使風(fēng)葉93向垂直型轉(zhuǎn)軸90的方向移動(dòng)(見 圖標(biāo)93')，從而使風(fēng)輪的力距縮小，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速隨之下降。隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的 下降，作用在重錘96上的離心力也隨之減小，使得風(fēng)葉93在拉簧94的作用 下重新向旋轉(zhuǎn)支架91的外側(cè)端部移動(dòng)，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制風(fēng)輪轉(zhuǎn) 速的功能。
圖IO是表示根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意圖。參 見圖10，該風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸100及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸100上的風(fēng)輪。風(fēng) 輪例如為杯型風(fēng)輪，它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸IOO呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架101以及 可水平活動(dòng)地安裝在旋轉(zhuǎn)支架101上的風(fēng)葉103，所述風(fēng)葉例如為半圓柱形狀。 該風(fēng)力機(jī)的限速裝置包括用以將風(fēng)葉103沿旋轉(zhuǎn)支架101向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸 100的方向移動(dòng)的推拉裝置，以及在離心力的作用下將風(fēng)葉103沿旋轉(zhuǎn)支架101 向垂直型轉(zhuǎn)軸100的方向移動(dòng)的重錘106。該實(shí)施例中，所述推拉裝置例如為 設(shè)置在重錘106與風(fēng)葉103之間的曲桿104。曲桿104靠近重錘106的第一中 點(diǎn)107例如通過支座105固定在垂直型轉(zhuǎn)軸100上。旋轉(zhuǎn)支架101的水平方向 上例如開有凹槽或?qū)к?未圖示)，曲桿104靠近風(fēng)葉103的第二中點(diǎn)108例 如做成曲桿滑塊嵌入該凹槽或設(shè)置在該導(dǎo)軌上，并可沿旋轉(zhuǎn)支架101作水平方
13向的移動(dòng)。
風(fēng)輪靜止時(shí)，重錘106在重力的作用下向地面下垂，并通過曲桿104使風(fēng) 葉103位于旋轉(zhuǎn)支架101遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸100的外側(cè)端部，風(fēng)輪的力距為最大。 當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快，離心力使重錘106沿著支座105的支點(diǎn)向上抬 起，并通過曲桿104的第二中點(diǎn)108向垂直型轉(zhuǎn)軸100的方向的移動(dòng)將風(fēng)葉103 向垂直型轉(zhuǎn)軸100的方向拉動(dòng)，從而使風(fēng)輪的力距縮短，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速隨之下降。 隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的下降，作用在重錘106上的離心力也隨之減小，重錘106逐漸 向地面下垂，使得風(fēng)葉103在曲桿104的推動(dòng)下重新向旋轉(zhuǎn)支架101的外側(cè)端 部移動(dòng)，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的功能。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。參見圖11，該風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸110及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸110上的風(fēng) 輪。風(fēng)輪例如為杯型風(fēng)輪，它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸IIO呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架111 以及可水平活動(dòng)地安裝在旋轉(zhuǎn)支架111上的風(fēng)葉113，所述風(fēng)葉例如為半圓柱 形狀。該風(fēng)力機(jī)的限速裝置包括用以將風(fēng)葉113沿旋轉(zhuǎn)支架111向遠(yuǎn)離垂直型 轉(zhuǎn)軸110的方向移動(dòng)的推拉裝置，以及在離心力的作用下將風(fēng)葉113沿旋轉(zhuǎn)支 架111向垂直型轉(zhuǎn)軸IIO的方向移動(dòng)的重錘116。該實(shí)施例中，重錘116例如 可水平活動(dòng)地設(shè)置在與垂直型轉(zhuǎn)軸IIO相垂直的一個(gè)水平滑桿119上。所述推 拉裝置包括設(shè)置在垂直型轉(zhuǎn)軸110上的液壓發(fā)生器114以及設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架 111上且位于風(fēng)葉113與垂直型轉(zhuǎn)軸IIO之間的工作液壓缸115。其中，液壓 發(fā)生器114的活塞1141通過活塞連桿1142與重錘116連接，工作液壓缸115 的活塞1151通過活塞連桿1152與風(fēng)葉113連接。所述推拉裝置例如還包括設(shè) 置在液壓發(fā)生器114內(nèi)部或外部，用以將重綞116推向或拉向該液壓發(fā)生器114 一側(cè)的彈簧(未圖示)。
風(fēng)輪靜止時(shí)，重錘116在彈力的作用下位于水平滑桿119靠近液壓發(fā)生器 114的一側(cè)，即內(nèi)側(cè)位置。風(fēng)葉113位于旋轉(zhuǎn)支架111的外側(cè)端部，風(fēng)輪的力 距為最大。當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快，離心力使重錘116沿著水平滑桿119 向遠(yuǎn)離液壓發(fā)生器114的外側(cè)移動(dòng)。重錘116的外移通過活塞連桿1142帶動(dòng) 液壓發(fā)生器114的液壓缸內(nèi)的活塞1141向液壓缸前部(圖中為左側(cè))移動(dòng)。該液壓缸前部的液體因此受到擠壓后沿著液壓管路117向工作液壓缸115的前
部充入，從而推動(dòng)工作液壓缸115內(nèi)的活塞1151向工作液壓缸115的后部移 動(dòng)。風(fēng)葉113經(jīng)由活塞連桿1152被活塞1151帶動(dòng)向垂直型轉(zhuǎn)軸110的方向移 動(dòng)，從而使風(fēng)輪的力距縮短，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速隨之下降。隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的下降，作 用在重錘H6上的離心力也隨之減小，重錘116逐漸在彈簧的彈力的作用下向 水平滑桿119的內(nèi)側(cè)移動(dòng)，根據(jù)前述液壓缸的相同原理使得風(fēng)葉113經(jīng)由活塞 連桿1152被活塞1151帶動(dòng)向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸110的方向移動(dòng)，風(fēng)輪的力距加 大，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的功能。本實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)簡 單可靠，重錘116和液壓發(fā)生器114可以完全采用封閉安裝，最大限度地利用 風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)直徑。根據(jù)體積等同交換的原理，只要改變液壓發(fā)生器114和工作 液壓缸115的工作腔體積即可調(diào)整風(fēng)葉的行程長度，風(fēng)輪的力距變化范圍例如 可達(dá)到1至2倍。
圖12a至12c是表示根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)的示意 圖。參見圖12a至12c，該風(fēng)力機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸120及安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸120 上的風(fēng)輪。風(fēng)輪例如為杯型風(fēng)輪，它包括與垂直型轉(zhuǎn)軸120呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn) 支架121以及可水平活動(dòng)地安裝在旋轉(zhuǎn)支架121上的風(fēng)葉123，所述風(fēng)葉例如 為半圓柱形狀。風(fēng)葉123例如為包括至少兩層葉片的多層伸縮式風(fēng)葉，圖12c 示意性畫出了該多層伸縮式風(fēng)葉123的截面圖。風(fēng)葉123例如由外層葉片1231 、 中間層葉片1232和內(nèi)層葉片1233層疊而成，層與層之間例如用設(shè)置在葉片上 下兩側(cè)的滑動(dòng)軌道1234連接。外層葉片1231例如固定在旋轉(zhuǎn)支架121靠近垂 直型轉(zhuǎn)軸120的一側(cè)，而中間層葉片1232和內(nèi)層葉片1233例如可沿著滑動(dòng)軌 道1234向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸120的方向滑出并展開。圖12a表示該伸縮式風(fēng)葉 123的展開示意圖。該風(fēng)力機(jī)的限速裝置包括用以將風(fēng)葉123沿旋轉(zhuǎn)支架121 向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn)軸120的方向展開的推拉裝置，以及在離心力的作用下將風(fēng)葉 123沿旋轉(zhuǎn)支架121向垂直型轉(zhuǎn)軸120的方向收縮的重錘126。該實(shí)施例中， 所述推拉裝置包括設(shè)置在垂直型轉(zhuǎn)軸120上的液壓發(fā)生器124以及設(shè)置在旋轉(zhuǎn) 支架121上的工作液壓缸125。其中，液壓發(fā)生器124的活塞(未圖示)與重 錘126連接，工作液壓缸125的活塞(未圖示)與風(fēng)葉123連接(其連接和動(dòng)作機(jī)理與圖11b所示相類似)。重錘126通過調(diào)節(jié)桿129設(shè)置在液壓發(fā)生器124 的軸心1240上。
正常風(fēng)力情況下，風(fēng)力機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，伸縮式風(fēng)葉123依靠其自身產(chǎn) 生的離心力和重錘126的重力使得風(fēng)葉123完全展開，此時(shí)，風(fēng)葉123的受風(fēng) 面積和風(fēng)輪的力距為最大。當(dāng)風(fēng)力增強(qiáng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速加快，離心力使原本下垂 的重錘126沿著圖12a中的箭頭方向遠(yuǎn)離地面的旋轉(zhuǎn)支架121的方向抬起。重 錘126的上移通過調(diào)節(jié)桿129帶動(dòng)液壓發(fā)生器124的液壓缸內(nèi)的活塞向液壓缸 前部(圖中為B點(diǎn))移動(dòng)。該液壓缸前部的液體因此受到擠壓后沿著液壓管路 127向工作液壓缸125的前部充入，從而推動(dòng)工作液壓缸125內(nèi)的活塞向工作 液壓缸125的后部(圖中為B'點(diǎn))移動(dòng)。風(fēng)葉123已向外展開的中間層葉片 1232和內(nèi)層葉片1233被工作液壓缸125內(nèi)的活塞帶動(dòng)向垂直型轉(zhuǎn)軸120的方 向向外層葉片1231縮進(jìn)(如圖12b所示)，從而使風(fēng)輪的受風(fēng)面積和力距縮 小，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速隨之下降。隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的下降，作用在重錘126上的離心力 也隨之減小，重錘126逐漸在重力的作用下向地面下垂，根據(jù)前述液壓缸的相 同原理，重錘126的下垂通過調(diào)節(jié)桿129帶動(dòng)液壓發(fā)生器124的液壓缸內(nèi)的活 塞向液壓缸后部(圖中為A點(diǎn))移動(dòng)。該液壓缸后部的液體因此受到擠壓后沿 著液壓管路127向工作液壓缸125的后部充入，從而推動(dòng)工作液壓缸125內(nèi)的 活塞向工作液壓缸125的前部(圖中為A'點(diǎn))移動(dòng)。使得風(fēng)葉123的中間層 葉片1232和內(nèi)層葉片1233經(jīng)由工作液壓缸125內(nèi)的活塞帶動(dòng)向遠(yuǎn)離垂直型轉(zhuǎn) 軸I20的方向展開，風(fēng)輪的受風(fēng)面積和力距加大，周而復(fù)始完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和控 制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的功能。
當(dāng)然，本領(lǐng)域的熟練人員根據(jù)本實(shí)施例的上述原理，也可以將上述風(fēng)葉 123設(shè)計(jì)成僅具有外層葉片和內(nèi)層葉片的兩層葉片結(jié)構(gòu)，也可以將上述風(fēng)葉123 設(shè)計(jì)成具有3層以上的多層葉片結(jié)構(gòu)。
以上結(jié)合附圖的描述是本發(fā)明的幾個(gè)較佳實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的上述構(gòu) 思，本領(lǐng)域的熟練人員還可以在此基礎(chǔ)上對本發(fā)明作出各種組合、變換和修改， 但這種組合、變換和修改均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸和安裝在該垂直型轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪，所述限速機(jī)構(gòu)包括利用空氣動(dòng)力的阻力做功的主風(fēng)葉；以及用以調(diào)節(jié)主風(fēng)葉受風(fēng)面積從而控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的限速裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪為杯 型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及安裝在旋轉(zhuǎn)支架上的主 風(fēng)葉，所述主風(fēng)葉為半球形狀，所述限速裝置包括相對主風(fēng)葉的風(fēng)杯口呈反向 安裝的半球形副風(fēng)葉，所述副風(fēng)葉通過活動(dòng)支桿連接到所述轉(zhuǎn)軸的端部并在離 心力和重力的作用下可活動(dòng)地遮蓋所述主風(fēng)葉的風(fēng)杯口的一部分。
3. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪為杯 型風(fēng)輪，它包括安裝在垂直型轉(zhuǎn)軸上的主風(fēng)葉框架，所述主風(fēng)葉框架離所述轉(zhuǎn) 軸較遠(yuǎn)的一側(cè)相對地平面有一向上傾斜的傾斜角，且所述主風(fēng)葉為一底側(cè)開口 的立體三角形狀，所述限速裝置包括與主風(fēng)葉同軸安裝在主風(fēng)葉風(fēng)杯口內(nèi)的副 風(fēng)葉，所述副風(fēng)葉為立體三角形狀且所述副風(fēng)葉在離心力和重力的作用下可活 動(dòng)地遮蓋所述主風(fēng)葉的所述底側(cè)開口的一部分或全部。
4. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪為翼 片型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及安裝在旋轉(zhuǎn)支架上的 主風(fēng)葉，所述主風(fēng)葉包括主風(fēng)葉框架和設(shè)置在主風(fēng)葉框架上的小葉片，所述限 速裝置包括連接所述旋轉(zhuǎn)支架與主風(fēng)葉的合頁，所述合頁設(shè)置成使所述主風(fēng)葉 的迎風(fēng)葉面面向所述旋轉(zhuǎn)支架的水平軸線有一個(gè)活動(dòng)角度，所述限速裝置還包 括將所述主風(fēng)葉的迎風(fēng)葉面向所述旋轉(zhuǎn)支架的水平軸線方向拉緊的拉力彈簧， 所述拉力彈簧的初始拉力設(shè)置成與在設(shè)定限速機(jī)構(gòu)起作用的風(fēng)速時(shí)風(fēng)葉所受 的風(fēng)力相應(yīng)，且在風(fēng)速下降時(shí)起到復(fù)位作用，所述拉力彈簧的一端設(shè)置在所述 主風(fēng)葉的迎風(fēng)葉面上，另一端設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架上。
5. 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪為S 型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及固定在旋轉(zhuǎn)支架上的主 風(fēng)葉，所述主風(fēng)葉為半圓柱形狀，其弧形表面開有間隔排列的泄荷孔，所述限速裝置包括可活動(dòng)地套裝在所述主風(fēng)葉風(fēng)杯口內(nèi)部的副風(fēng)葉，所述副風(fēng)葉同為 半圓柱形狀，其弧形表面開有與主風(fēng)葉相同間隔排列但錯(cuò)開一個(gè)位置的泄荷 孔，所述限速裝置還包括固定在所述副風(fēng)葉的弧形表面相對側(cè)的重錘以及用以 將所述重錘向所述垂直型轉(zhuǎn)軸方向拉緊的拉力彈簧，所述拉力彈簧的一端設(shè)置 在所述重錘上，另一端設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架上。
6. 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主風(fēng)葉和所述副風(fēng)葉的上下封頭上開有相同間隔排列但錯(cuò)開一個(gè)位置的泄荷孔。
7. —種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸和安裝在該垂直型轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪，所述限速機(jī)構(gòu)包括 利用空氣動(dòng)力的阻力做功的風(fēng)葉；以及 用以調(diào)節(jié)風(fēng)葉的力距從而控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的限速裝置。
8. 如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪為杯 型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及可水平活動(dòng)地安裝在旋 轉(zhuǎn)支架上的風(fēng)葉，所述風(fēng)葉為半圓柱形狀，所述限速裝置包括用以將所述風(fēng)葉 沿所述旋轉(zhuǎn)支架向遠(yuǎn)離所述垂直型轉(zhuǎn)軸的方向移動(dòng)的推拉裝置，以及在離心力 的作用下將所述風(fēng)葉沿所述旋轉(zhuǎn)支架向所述垂直型轉(zhuǎn)軸的方向移動(dòng)的重錘。
9. 如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述推拉裝置 為設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架遠(yuǎn)離所述垂直型轉(zhuǎn)軸的外側(cè)端部的拉簧，所述重錘可水 平活動(dòng)地設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架的外側(cè)端部與所述風(fēng)葉之間，且所述重錘通過拉 繩并經(jīng)由設(shè)置在所述垂直型轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)向滑輪與所述風(fēng)葉連接在一起。
10. 如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)葉和所 述重錘分別設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架相對所述垂直型轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)，且所述風(fēng)葉和所 述重錘之間用拉桿連接，所述推拉裝置為設(shè)置在所述重錘與所述垂直型轉(zhuǎn)軸之 間的拉簧。
11. 如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述推拉裝 置包括設(shè)置在所述重錘與所述風(fēng)葉之間的曲桿，所述曲桿可沿所述旋轉(zhuǎn)支架作 水平方向的移動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述推拉裝置包括設(shè)置在所述垂直型轉(zhuǎn)軸上的液壓發(fā)生器以及設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架上且位 于所述風(fēng)葉與所述垂直型轉(zhuǎn)軸之間的工作液壓缸，所述重錘可水平活動(dòng)地設(shè)置 在與所述垂直型轉(zhuǎn)軸相垂直的水平滑桿上，所述液壓發(fā)生器的活塞與所述重錘 相連接，所述工作液壓缸的活塞與所述風(fēng)葉相連接。
13. —種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸和安裝在該 垂直型轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪，所述限速機(jī)構(gòu)包括利用空氣動(dòng)力的阻力做功的風(fēng)葉；以及 用以調(diào)節(jié)風(fēng)葉受風(fēng)面積和力距從而控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的限速裝置。
14. 如權(quán)利要求13所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)輪為 杯型風(fēng)輪，它包括與所述轉(zhuǎn)軸呈垂直安裝的旋轉(zhuǎn)支架以及可水平活動(dòng)地安裝在 旋轉(zhuǎn)支架上的風(fēng)葉，所述風(fēng)葉為半圓柱形狀，所述限速裝置包括用以將所述風(fēng) 葉沿所述旋轉(zhuǎn)支架向遠(yuǎn)離所述垂直型轉(zhuǎn)軸的方向展開的推拉裝置，以及在離心 力的作用下將所述風(fēng)葉沿所述旋轉(zhuǎn)支架向所述垂直型轉(zhuǎn)軸的方向收縮的重錘。
15. 如權(quán)利要求14所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)葉為包括至少兩層葉片的多層伸縮式風(fēng)葉，所述推拉裝置包括設(shè)置在所述垂直型轉(zhuǎn) 軸上的液壓發(fā)生器以及設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)支架上的工作液壓缸，所述液壓發(fā)生器 的活塞與所述重錘相連接，所述工作液壓缸的活塞與所述風(fēng)葉相連接。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括垂直型轉(zhuǎn)軸和安裝在該垂直型轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)輪，所述限速機(jī)構(gòu)包括利用空氣動(dòng)力的阻力做功的主風(fēng)葉；以及用以調(diào)節(jié)主風(fēng)葉受風(fēng)面積或用以調(diào)節(jié)風(fēng)葉的力距從而控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的限速裝置。根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力機(jī)的限速機(jī)構(gòu)，利用風(fēng)力、離心力、重力或彈力等自然特性在強(qiáng)風(fēng)情況下為風(fēng)力機(jī)減速，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于垂直軸阻力型風(fēng)力機(jī)。
文檔編號F03D7/06GK101424250SQ200710185020
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者周成祥, 周立理, 周立行 申請人:東莞南光電器有限公司;周立行;周立理;周成祥