專利名稱：帶有集風(fēng)罩的立式渦輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有集風(fēng)罩的立式渦輪。
背景技術(shù)：
風(fēng)是沒有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭。對于缺水、缺燃料和交通 不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可 為。風(fēng)力發(fā)電機分為兩類①水平軸風(fēng)力發(fā)電機，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，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪在大風(fēng)的作用下，易出現(xiàn)晃動、偏擺，導(dǎo)致傳動不穩(wěn)定， 甚至損壞發(fā)電機軸。且因垂直軸風(fēng)輪軸兩側(cè)風(fēng)葉同時接受風(fēng)力而扭矩相反，相互抵消，輸出 力矩不大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，通過集風(fēng)罩的設(shè)置，減小立 式渦輪組件逆風(fēng)一側(cè)所受風(fēng)阻，同時提高立式渦輪組件迎風(fēng)一側(cè)所受的風(fēng)力，從而提高迎 風(fēng)一側(cè)的扭矩，使得立式渦輪組件的風(fēng)能利用率更高。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，它包括渦輪 軸以及套設(shè)于渦輪軸外的立式渦輪組件，其特征在于它還包括設(shè)于立式渦輪組件外的可 環(huán)繞立式渦輪組件轉(zhuǎn)動的集風(fēng)罩組件；所述集風(fēng)罩組件包括集風(fēng)罩支架、設(shè)于集風(fēng)罩支架 一端且能使風(fēng)集中于立式渦輪組件迎風(fēng)一側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板以及設(shè)于集風(fēng)罩支架另一端的用來 使導(dǎo)風(fēng)板始終迎風(fēng)的尾舵板。本發(fā)明通過集風(fēng)罩組件的設(shè)置，在尾舵板的作用下，導(dǎo)風(fēng)板始終迎風(fēng)，將吹向逆風(fēng) 側(cè)風(fēng)葉的風(fēng)導(dǎo)向迎風(fēng)一側(cè)，使立式渦輪組件逆風(fēng)一側(cè)因?qū)эL(fēng)板的遮擋而風(fēng)阻降低，同時導(dǎo) 風(fēng)板將風(fēng)引導(dǎo)至立式渦輪組件迎風(fēng)一側(cè)，以增加風(fēng)力，使得立式渦輪組件的風(fēng)能利用率更
尚ο此外，本發(fā)明上述技術(shù)方案還做以下改進
為了便于立式渦輪組件的安裝，且提高裝置的穩(wěn)固性，本發(fā)明還設(shè)有固定基座組件。立式渦輪組件和固定基座組件通過導(dǎo)向組件的配合導(dǎo)向，使得立式渦輪的運轉(zhuǎn)穩(wěn) 定，不產(chǎn)生晃動、偏擺。風(fēng)葉組件采用低風(fēng)阻設(shè)計，順風(fēng)側(cè)的風(fēng)葉片頂靠在風(fēng)葉片頂靠桿上，在風(fēng)力作用 下推動立式渦輪轉(zhuǎn)動；而逆風(fēng)側(cè)的風(fēng)葉片在風(fēng)力作用下，葉面繞風(fēng)葉軸轉(zhuǎn)至與風(fēng)向平行處， 使得風(fēng)葉片與風(fēng)的接觸面最小，有效減少逆風(fēng)側(cè)的風(fēng)阻；風(fēng)葉片由逆風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)至順風(fēng)側(cè)的過 程中，逐漸向風(fēng)葉片頂靠桿靠近，當(dāng)轉(zhuǎn)至順風(fēng)側(cè)又再次頂靠在風(fēng)葉片頂靠桿上；在如此循環(huán) 運動過程中，順風(fēng)側(cè)保持較大扭矩，而逆風(fēng)側(cè)所產(chǎn)生的扭矩大大減小，兩側(cè)相互抵消的扭矩 很小，有效提高風(fēng)能利用效率。同時風(fēng)葉片頂靠桿為可伸縮式，當(dāng)遇到臺風(fēng)等強對流天氣時，可縮回風(fēng)葉片頂靠桿，使順風(fēng)側(cè)的風(fēng)葉片與逆風(fēng)側(cè)的風(fēng)葉片一樣，風(fēng)葉面始終與風(fēng)向保 持平行，從而防止立式渦輪以及與之相連的發(fā)電機組損壞。所述渦輪上支架包括與風(fēng)葉軸固定連接的上橫梁、位于上橫梁上方且兩端與上橫 梁固定連接的上拱形梁、固定連接相鄰兩上橫梁外端的外上弧形連接梁以及固定連接相鄰 兩上橫梁內(nèi)端的內(nèi)上弧形連接梁；所述渦輪下支架包括與風(fēng)葉軸固定連接的下橫梁、位于 下橫梁下方且兩端與下橫梁固定連接的下拱形梁、固定連接相鄰兩下橫梁外端的外下弧形 連接梁以及固定連接相鄰兩下橫梁內(nèi)端的內(nèi)下弧形連接梁；通過橫梁和拱形梁的配合使 用，支架具有較高的結(jié)構(gòu)強度，從而可支持面積較大的風(fēng)葉的運轉(zhuǎn)，提高風(fēng)能利用率。為了有效保護設(shè)備，防止因風(fēng)速過高導(dǎo)致立式渦輪轉(zhuǎn)速超過立式渦輪的額度轉(zhuǎn) 速，本發(fā)明還設(shè)有離心剎車組件；所述離心剎車組件包括設(shè)于導(dǎo)向組件相配合處或者渦輪 軸外的彈性剎車件、一端與彈性剎車件連接的傳動件、設(shè)于立式渦輪組件上且沿徑向方向 布置的導(dǎo)槽以及與傳動件另一端相連且設(shè)于導(dǎo)槽內(nèi)的重物；所述彈性剎車件固定安裝于立 式渦輪組件上，所述重物位于遠離渦輪軸一側(cè)，所述傳動件與重物相連的一端沿靠近渦輪 軸方向延伸一定距離。當(dāng)立式渦輪在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)時，設(shè)于立式渦輪上且沿徑向方向布 置的導(dǎo)槽內(nèi)的重物，在離心力的作用下，對傳動件形成拉力；因彈性剎車件本身具有的彈性 的緩沖作用，拉力較小時，不會對彈性剎車件的產(chǎn)生影響；當(dāng)立式渦輪的旋轉(zhuǎn)過快時，重物 的離心力較大，超出彈性剎車件的彈性緩沖力，彈性剎車件形成剎車制動作用，從而降低立 式渦輪轉(zhuǎn)速，有效保護立式渦輪以及與之相連的發(fā)電機組。較之現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的優(yōu)點在于
(1)通過集風(fēng)罩組件的設(shè)置，有效降低立式渦輪組件逆風(fēng)一側(cè)的風(fēng)阻，將風(fēng)引導(dǎo)至立式 渦輪組件迎風(fēng)一側(cè)，風(fēng)能利用率更高；
(2)通過固定基座組件的設(shè)置，方便立式渦輪組件安裝，且提高裝置的穩(wěn)固性；
(3)立式渦輪組件和固定基座組件通過導(dǎo)向組件的配合導(dǎo)向，使得立式渦輪的運轉(zhuǎn)穩(wěn) 定，不產(chǎn)生晃動、偏擺；
(4)風(fēng)葉組件采用低風(fēng)阻設(shè)計，從而減少逆風(fēng)側(cè)風(fēng)葉的風(fēng)阻，有效提高風(fēng)能利用效率；
(5)通過橫梁和拱形梁的配合使用，渦輪上支架和渦輪下支架具有較高的結(jié)構(gòu)強度，從 而可支持面積較大的風(fēng)葉的運轉(zhuǎn)，提高風(fēng)能利用率；
(6)通過設(shè)置離心剎車組件，防止因風(fēng)速過高導(dǎo)致立式渦輪轉(zhuǎn)速超過立式渦輪的額度 轉(zhuǎn)速，從而有效保護設(shè)備。


圖1是本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是立式渦輪組件與風(fēng)葉組件的組裝結(jié)構(gòu)簡圖。圖3是圖2的局部放大結(jié)構(gòu)簡圖，圖中反映風(fēng)葉組件的一種具體實施方式
。圖4是固定基座組件的一種結(jié)構(gòu)簡圖。圖5是集風(fēng)罩組件的一種結(jié)構(gòu)簡圖。圖6是圖1的局部放大結(jié)構(gòu)簡圖，圖中反映離心剎車組件的一種具體實施方式
。圖7是圖1的局部放大結(jié)構(gòu)簡圖，圖中反映離心剎車組件的另一種具體實施方式
。標號說明1、渦輪軸，2-1、渦輪上支架，2-1-1、上橫梁，2-1-2、上拱形梁，2-1-3、外上弧形連接梁，2-1-4、內(nèi)上弧形連接梁，2-2、渦輪下支架，2-2-1、下橫梁，2-2-2、下拱形梁，
2-2-3、外下弧形連接梁，2-2-4、內(nèi)下弧形連接梁，2-3-1、風(fēng)葉軸，2-3-2、風(fēng)葉軸套，2-3-3, 風(fēng)葉片，2-3-4、風(fēng)葉片頂靠桿，2-3-5、連接件，3-1-1、集風(fēng)罩上支架，3-1-2、集風(fēng)罩下支架，
3-2、導(dǎo)風(fēng)板，3-3、尾舵板，4-1-1、外上基座，4-1-2、外下基座，4-1-3、外基座支撐連接件，
4-2-1、內(nèi)上基座，4-2-2、內(nèi)下基座，5-1、環(huán)形導(dǎo)軌，5-2、滾輪，6-1、彈性剎車件，6-2、傳動 件，6-3、導(dǎo)槽，6-4、重物。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖和實施例對本發(fā)明內(nèi)容進行詳細說明
如圖1至圖7所示為本發(fā)明提供的一種帶有集風(fēng)罩的立式渦輪的實施例示意圖，它包 括渦輪軸1以及套設(shè)于渦輪軸1外的立式渦輪組件，其特征在于它還包括設(shè)于立式渦輪組 件外的環(huán)繞立式渦輪組件轉(zhuǎn)動的集風(fēng)罩組件；所述集風(fēng)罩組件包括集風(fēng)罩支架、設(shè)于集風(fēng) 罩支架一端且遮罩住立式渦輪組件逆風(fēng)一側(cè)并將風(fēng)集中于立式渦輪組件迎風(fēng)一側(cè)的導(dǎo)風(fēng) 板3-2以及設(shè)于集風(fēng)罩支架另一端的用來使導(dǎo)風(fēng)板3-2始終迎風(fēng)的尾舵板3-3。所述帶有集風(fēng)罩的立式渦輪還包括固定基座組件；所述固定基座組件包括套設(shè)于 立式渦輪組件外的外基座以及套設(shè)于立式渦輪組件內(nèi)的內(nèi)基座，所述立式渦輪組件架設(shè)于 固定基座組件上。所述立式渦輪組件包括渦輪上支架2-1、位于渦輪上支架2-1下方且與渦輪上支 架2-1固定連接的渦輪下支架2-2以及豎設(shè)于渦輪上支架2-1和渦輪下支架2-2之間的風(fēng) 葉組件。所述外基座包括通過導(dǎo)向組件與渦輪上支架2-1配合的外上基座4-1-1、通過 導(dǎo)向組件與渦輪下支架2-2配合的外下基座4-1-2以及設(shè)于外上基座4-1-1與外下基座 4-1-2之間的數(shù)個外基座支撐連接件4-1-3 ；所述內(nèi)基座包括通過導(dǎo)向組件與渦輪上支架
2-1配合的內(nèi)上基座4-2-1以及通過導(dǎo)向組件與渦輪下支架2-2配合的內(nèi)下基座4-2-2，內(nèi) 上基座4-2-1和內(nèi)下基座4-2-2套設(shè)于渦輪軸1外。所述集風(fēng)罩支架包括通過導(dǎo)向組件與外上基座4-1-1配合連接的集風(fēng)罩上支架
3-1-1以及位于集風(fēng)罩上支架3-1-1下方且通過導(dǎo)向組件與外下基座4-1-2配合連接的集 風(fēng)罩下支架3-1-2 ；所述集風(fēng)罩下支架3-1-2與集風(fēng)罩上支架3-1-1固定連接，所述導(dǎo)風(fēng)板 3-2和尾舵板3-3設(shè)于集風(fēng)罩上支架3-1-1和集風(fēng)罩下支架3-1-2之間。所述導(dǎo)向組件包括設(shè)于固定基座組件上的環(huán)形導(dǎo)軌5-1或多個環(huán)設(shè)的滾輪以及 設(shè)于與之相配合部件上的多個環(huán)設(shè)的滾輪5-2或環(huán)形導(dǎo)軌，環(huán)形導(dǎo)軌5-1和多個環(huán)設(shè)的滾 輪5-2相互配合導(dǎo)向。所述風(fēng)葉組件為低風(fēng)阻風(fēng)葉組件，它包括豎設(shè)于渦輪上支架2-1和渦輪下支架 2-2之間的多根風(fēng)葉軸2-3-1、套設(shè)于風(fēng)葉軸2-3-1外的風(fēng)葉軸套2-3-2、一端固定于風(fēng)葉軸 套2-3-2上的風(fēng)葉片2-3-3以及設(shè)于風(fēng)葉片2-3-3另一端的可伸縮的風(fēng)葉片頂靠桿2_3_4。所述渦輪上支架2-1包括與風(fēng)葉軸2-3-1固定連接的上橫梁2_1_1、位于上橫 梁2-1-1上方且兩端與上橫梁2-1-1固定連接的上拱形梁2-1-2、固定連接相鄰兩上橫梁 2-1-1外端的外上弧形連接梁2-1-3以及固定連接相鄰兩上橫梁2-1-1內(nèi)端的內(nèi)上弧形連 接梁2-1-4 ；所述渦輪下支架2-2包括與風(fēng)葉軸2-3-1固定連接的下橫梁2_2_1、位于下橫梁2-2-1下方且兩端與下橫梁2-2-1固定連接的下拱形梁2-2-2、固定連接相鄰兩下橫梁 2-2-1外端的外下弧形連接梁2-2-3以及固定連接相鄰兩下橫梁2-2-1內(nèi)端的內(nèi)下弧形連 接梁2-2-4。所述風(fēng)葉軸2-3-1外與風(fēng)葉軸套2-3-2內(nèi)設(shè)有能使風(fēng)葉軸套2_3_2空套在風(fēng)葉軸 2-3-1上的同極磁體；所述風(fēng)葉軸2-3-1頂部與風(fēng)葉軸套2-3-2之間斜拉有連接件2_3_5。所述帶有集風(fēng)罩的立式渦輪還包括離心剎車組件；所述離心剎車組件包括設(shè)于導(dǎo) 向組件相配合處或者渦輪軸1外的彈性剎車件6-1、一端與彈性剎車件6-1連接的傳動件 6-2、設(shè)于立式渦輪組件上且沿徑向方向布置的導(dǎo)槽6-3以及與傳動件6-2另一端相連且設(shè) 于導(dǎo)槽6-3內(nèi)的重物6-4 ；所述彈性剎車件6-1固定安裝于立式渦輪組件上，所述重物6-4 位于遠離渦輪軸1 一側(cè)，所述傳動件6-2與重物6-4相連的一端沿靠近渦輪軸1方向延伸 一定距離。
權(quán)利要求
1.一種帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，它包括渦輪軸(1)以及套設(shè)于渦輪軸(1)外的立式渦 輪組件，其特征在于它還包括設(shè)于立式渦輪組件外的環(huán)繞立式渦輪組件轉(zhuǎn)動的集風(fēng)罩組 件；所述集風(fēng)罩組件包括集風(fēng)罩支架、設(shè)于集風(fēng)罩支架一端且遮罩住立式渦輪組件逆風(fēng)一 側(cè)并將風(fēng)集中于立式渦輪組件迎風(fēng)一側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板(3-2)以及設(shè)于集風(fēng)罩支架另一端的用來 使導(dǎo)風(fēng)板(3-2)始終迎風(fēng)的尾舵板(3-3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于它還包括固定基座組 件；所述固定基座組件包括套設(shè)于立式渦輪組件外的外基座以及套設(shè)于立式渦輪組件內(nèi)的 內(nèi)基座，所述立式渦輪組件架設(shè)于固定基座組件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于所述立式渦輪組件包 括渦輪上支架(2-1 )、位于渦輪上支架(2-1)下方且與渦輪上支架(2-1)固定連接的渦輪下 支架(2-2)以及豎設(shè)于渦輪上支架(2-1)和渦輪下支架(2-2)之間的風(fēng)葉組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于所述外基座包括通過 導(dǎo)向組件與渦輪上支架(2-1)配合的外上基座(4-1-1)、通過導(dǎo)向組件與渦輪下支架(2-2) 配合的外下基座(4-1-2)以及設(shè)于外上基座(4-1-1)與外下基座(4-1-2)之間的數(shù)個外 基座支撐連接件(4-1-3)；所述內(nèi)基座包括通過導(dǎo)向組件與渦輪上支架(2-1)配合的內(nèi)上 基座(4-2-1)以及通過導(dǎo)向組件與渦輪下支架(2-2)配合的內(nèi)下基座(4-2-2)，內(nèi)上基座 (4-2-1)和內(nèi)下基座(4-2-2 )套設(shè)于渦輪軸(1)外。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于所述集風(fēng)罩支架包括 通過導(dǎo)向組件與外上基座(4-1-1)配合連接的集風(fēng)罩上支架(3-1-1)以及位于集風(fēng)罩上支 架(3-1-1)下方且通過導(dǎo)向組件與外下基座(4-1-2)配合連接的集風(fēng)罩下支架(3-1-2);所 述集風(fēng)罩下支架(3-1-2)與集風(fēng)罩上支架(3-1-1)固定連接，所述導(dǎo)風(fēng)板(3-2)和尾舵板 (3-3)設(shè)于集風(fēng)罩上支架(3-1-1)和集風(fēng)罩下支架(3-1-2)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于所述導(dǎo)向組件包括設(shè) 于固定基座組件上的環(huán)形導(dǎo)軌(5-1)或多個環(huán)設(shè)的滾輪以及設(shè)于與之相配合部件上的多個 環(huán)設(shè)的滾輪(5-2)或環(huán)形導(dǎo)軌，環(huán)形導(dǎo)軌(5-1)和多個環(huán)設(shè)的滾輪(5-2)相互配合導(dǎo)向。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于所述風(fēng)葉組件為低 風(fēng)阻風(fēng)葉組件，它包括豎設(shè)于渦輪上支架(2-1)和渦輪下支架(2-2)之間的多根風(fēng)葉軸 (2-3-1)、套設(shè)于風(fēng)葉軸(2-3-1)外的風(fēng)葉軸套(2-3-2)、一端固定于風(fēng)葉軸套(2-3-2)上的 風(fēng)葉片(2-3-3)以及設(shè)于風(fēng)葉片(2-3-3)另一端的可伸縮的風(fēng)葉片頂靠桿(2-3-4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于所述渦輪上支架(2-1) 包括與風(fēng)葉軸(2-3-1)固定連接的上橫梁(2-1-1 )、位于上橫梁(2-1-1)上方且兩端與上橫 梁(2-1-1)固定連接的上拱形梁(2-1-2)、固定連接相鄰兩上橫梁(2-1-1)外端的外上弧 形連接梁(2-1-3)以及固定連接相鄰兩上橫梁(2-1-1)內(nèi)端的內(nèi)上弧形連接梁(2-1-4)； 所述渦輪下支架(2-2)包括與風(fēng)葉軸(2-3-1)固定連接的下橫梁(2-2-1)、位于下橫梁 (2-2-1)下方且兩端與下橫梁(2-2-1)固定連接的下拱形梁(2-2-2)、固定連接相鄰兩下橫 梁(2-2-1)外端的外下弧形連接梁(2-2-3)以及固定連接相鄰兩下橫梁(2-2-1)內(nèi)端的內(nèi) 下弧形連接梁(2-2-4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于所述風(fēng)葉軸(2-3-1)夕卜 與風(fēng)葉軸套(2-3-2)內(nèi)設(shè)有能使風(fēng)葉軸套(2-3-2)空套在風(fēng)葉軸(2-3-1)上的同極磁體；所述風(fēng)葉軸(2-3-1)頂部與風(fēng)葉軸套(2-3-2)之間斜拉有連接件(2-3-5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，其特征在于它還包括 離心剎車組件；所述離心剎車組件包括設(shè)于導(dǎo)向組件相配合處或者渦輪軸(1)外的彈性剎 車件(6-1)、一端與彈性剎車件(6-1)連接的傳動件(6-2)、設(shè)于立式渦輪組件上且沿徑向 方向布置的導(dǎo)槽(6-3)以及與傳動件(6-2)另一端相連且設(shè)于導(dǎo)槽(6-3)內(nèi)的重物(6-4)； 所述彈性剎車件(6-1)固定安裝于立式渦輪組件上，所述重物(6-4)位于遠離渦輪軸(1) 一 側(cè)，所述傳動件(6-2)與重物(6-4)相連的一端沿靠近渦輪軸(1)方向延伸一定距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有集風(fēng)罩的立式渦輪，它包括渦輪軸以及套設(shè)于渦輪軸外的立式渦輪組件，其特征在于它還包括設(shè)于立式渦輪組件外的可環(huán)繞立式渦輪組件轉(zhuǎn)動的集風(fēng)罩組件。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過集風(fēng)罩組件的設(shè)置，有效降低立式渦輪組件逆風(fēng)一側(cè)的風(fēng)阻，將風(fēng)引導(dǎo)至立式渦輪組件迎風(fēng)一側(cè)，風(fēng)能利用率更高；立式渦輪組件和固定基座組件通過導(dǎo)向組件的配合導(dǎo)向，使得立式渦輪的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，不產(chǎn)生晃動、偏擺；風(fēng)葉組件采用低風(fēng)阻設(shè)計，從而減少逆風(fēng)側(cè)風(fēng)葉的風(fēng)阻，有效提高風(fēng)能利用效率；通過設(shè)置離心剎車組件，防止因風(fēng)速過高導(dǎo)致立式渦輪轉(zhuǎn)速超過立式渦輪的額度轉(zhuǎn)速，從而有效保護設(shè)備。
文檔編號F03D7/06GK102094753SQ20111006200
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者古業(yè), 嵇琳 申請人:嵇琳