專利名稱：一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)限位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)カ發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器。
背景技術(shù)：
風(fēng)カ發(fā)電機(jī)歸納起來(lái)可分為兩類水平軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，S卩，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行；和垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，即風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于氣流方向。垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)主要分為阻カ型和升力型兩種。阻力型垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)主要是利用空氣流過(guò)葉片產(chǎn)生的阻力作為驅(qū)動(dòng)力，利用阻カ進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這種裝置有較大的啟動(dòng) カ矩，但葉尖速比(葉片頂端的圓周速度與風(fēng)接觸葉片之前很遠(yuǎn)距離上的速度之比，葉片越長(zhǎng)或葉片轉(zhuǎn)速越快，同風(fēng)速下的葉尖速比就越高)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。而升カ型垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)則是利用空氣流過(guò)葉片產(chǎn)生的升力作為驅(qū)動(dòng)力。由于葉片在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)速的增加阻力急劇減小，而升カ反而會(huì)増大， 所以升力型的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)的效率要比阻力型的高很多。但是升力型垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)具有啟動(dòng)カ矩小的缺陷，大型的升力型垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)需要專門的啟動(dòng)裝置來(lái)啟動(dòng)， 才能正常工作。因此，需要提供ー種垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器以解決上述問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，是ー種控制發(fā)電機(jī)葉片迎風(fēng)角度以便最大限度的捕捉風(fēng)能的裝置，使風(fēng)カ發(fā)電機(jī)能夠同時(shí)即利用葉片的阻力做功也利用葉片的升力做功。集阻力型垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)啟動(dòng)カ矩大的優(yōu)點(diǎn)和升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)效率高的優(yōu)點(diǎn)于一體，并且同時(shí)克服了阻力型垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)葉尖速比低，效率低；升力型垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)啟動(dòng)カ矩小，啟動(dòng)困難的缺陷?？墒癸L(fēng)カ發(fā)電機(jī)低風(fēng)速啟動(dòng)，無(wú)噪音，低風(fēng)速運(yùn)行。比同類型風(fēng)カ發(fā)電機(jī)效率至少提高30%。本實(shí)用新型的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器包括調(diào)向舵(7)，其為燕尾形，燕尾的小端設(shè)置有圓柱狀調(diào)向舵軸(8)，調(diào)向舵軸(8)和其上的調(diào)向舵軸套(10)連接，調(diào)向舵(7)上設(shè)有鎖軸(13)，鎖軸(13)上方設(shè)有電磁閥(12);定位鎖，其由固定在支架上的鎖孔座(14) 和固定在調(diào)向舵(7)上的所述鎖軸(13)組成；以及，限位軌道(3)，其為ー環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)， 限位軌道⑶通過(guò)軸套⑷和軸(5)連接，百葉上和限位軌道(3)相接觸的部位設(shè)置滑輪
(2)，百葉經(jīng)連桿(6)與滑輪⑵相連，滑輪形狀和限位軌道(3)的形狀互相吻合，滑輪依附在限位軌道(3)內(nèi)運(yùn)行。較佳地，所述鎖孔座(14)為圓形鎖孔座。較佳地，所述鎖軸(13)為圓柱狀鎖軸。較佳地，百葉經(jīng)連桿(6)與調(diào)向舵(7)相連，調(diào)向舵(7)與回位彈簧⑴相連。較佳地，調(diào)向舵(7)與調(diào)速停車器電動(dòng)機(jī)相連。較佳地，所述支架安裝在塔架上。[0012]較佳地，所述軸(5)安裝在塔架上。本實(shí)用新型的限位器能使風(fēng)カ發(fā)電機(jī)葉片隨時(shí)變化從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速運(yùn)行， 使風(fēng)カ發(fā)電機(jī)能在葉尖速比恒定的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使風(fēng)能利用系數(shù)在很大的風(fēng)速變化范圍內(nèi)均能保持最大值，從而提聞了效率。在實(shí)用新型內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式
部分中進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征。
圖I是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器的縱向剖視圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器的俯視圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器在發(fā)電裝置中的位置指示圖。圖中標(biāo)號(hào)1_回位彈簧；2_滑輪；3_限位軌道；4_軸套；5-軸；6-連桿；7-調(diào)向舵；8_調(diào)向舵軸；9_電磁閥開關(guān)；10-調(diào)向舵軸套；11_電磁閥彈簧；12_電磁閥；13_鎖軸； 14-鎖孔；100-限位器。
具體實(shí)施方式
在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本實(shí)用新型更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的是，本實(shí)用新型可以無(wú)需ー個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本實(shí)用新型發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的ー些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底了解本實(shí)用新型，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本實(shí)用新型的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本實(shí)用新型還可以具有其他實(shí)施方式。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做詳細(xì)描述。分別參考圖I和圖2，是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器 100的示意圖。本實(shí)用新型的限位器100包括燕尾狀調(diào)向舵7、圓柱狀定位鎖及限位軌道3。調(diào)向舵7為燕尾形，燕尾的小端(即圖I中的調(diào)向舵7的下端)設(shè)置有圓柱狀調(diào)向舵軸8，圓柱狀調(diào)向舵軸8設(shè)置在調(diào)向舵軸套10中。調(diào)向舵7上還設(shè)置有圓柱狀鎖軸13， 鎖軸13上方設(shè)有電磁閥12，電磁閥12上設(shè)置有開關(guān)9用以控制電磁閥12的開關(guān)。該開關(guān) 9隨著調(diào)向舵7的偏轉(zhuǎn)而開啟和關(guān)閉。定位鎖由固定在支架上的圓形鎖孔14和固定在調(diào)向舵7上的圓柱狀鎖軸13組成。定位鎖依靠鎖軸13伸入到鎖孔14中而鎖定，并通過(guò)鎖軸13移出鎖孔14而開啟。在正常情況下，定位鎖處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)，風(fēng)カ會(huì)推動(dòng)調(diào)向舵7，使得調(diào)向舵7向順風(fēng)的方向偏轉(zhuǎn)。調(diào)向舵7的偏轉(zhuǎn)接通電磁閥12的開關(guān)9，使得電磁鐵吸合，并使調(diào)向舵7上升。由于鎖軸13設(shè)置在調(diào)向舵7上，因此調(diào)向舵7的上升使鎖軸13能夠脫離鎖孔14以進(jìn)行解鎖。百葉帶動(dòng)整個(gè)限位器隨風(fēng)向偏轉(zhuǎn)，當(dāng)調(diào)向舵7偏轉(zhuǎn)到順風(fēng)位置時(shí)調(diào)向舵7回正，使得電磁閥12的開關(guān)9關(guān)閉。此時(shí)，在自身重量和電磁閥彈簧11的作用下，調(diào)向舵7下沉、 回落，鎖軸13落入鎖孔14中，調(diào)向舵7重新鎖定。百葉在調(diào)整后的位置，即新相位的情況下繼續(xù)工作。當(dāng)風(fēng)向再改變時(shí)，重復(fù)上述過(guò)程以對(duì)百葉進(jìn)行調(diào)整。限位軌道3為ー不規(guī)則環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)，形狀例如為腎形。限位軌道3通過(guò)軸套4和軸5連接，百葉上和限位軌道3相接觸的部位設(shè)置滑輪2，百葉經(jīng)連桿6與滑輪2相連，滑輪 2的形狀和限位軌道3的形狀互相吻合，滑輪2依附在限位軌道3內(nèi)運(yùn)行，從而對(duì)百葉的旋轉(zhuǎn)傾角進(jìn)行限定，以保證處于順風(fēng)位置的百葉始終能和風(fēng)的方向保持垂直，獲得最大推力； 處于逆風(fēng)位置的百葉在限位軌道3和百葉及其連桿6機(jī)構(gòu)的共同約束下，始終能和風(fēng)的方向保持受カ的最佳角度，使逆風(fēng)位置的百葉象帆船逆風(fēng)行駛一祥，也能獲得和順風(fēng)位置的百葉旋轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)一致的推力。使處于順風(fēng)位置的百葉和處于逆風(fēng)位置的百葉均能在順風(fēng)和逆風(fēng)時(shí)同時(shí)獲得足夠的能量，推動(dòng)百葉做功。上述的支架和軸5都安裝在塔架上。百葉經(jīng)連桿6與調(diào)向舵7相連，調(diào)向舵7與回位彈簧I相連；調(diào)向舵7與調(diào)速停車器電動(dòng)機(jī)相連。當(dāng)風(fēng)カ加大達(dá)到一定程度時(shí)，調(diào)向舵7翻轉(zhuǎn)位移。調(diào)向舵7翻轉(zhuǎn)位移拉動(dòng)連桿6致使百葉打開一定角度，減少受力面，使其轉(zhuǎn)速降低，反之，當(dāng)風(fēng)カ減小達(dá)到一定程度時(shí)，調(diào)向舵7翻轉(zhuǎn)位移，調(diào)向舵7翻轉(zhuǎn)位移拉動(dòng)連桿6致使百葉關(guān)閉一定角度，増大百葉受カ面，則使其轉(zhuǎn)速增加。當(dāng)風(fēng)速較大達(dá)到破壞程度時(shí)，調(diào)向舵7翻轉(zhuǎn)位移拉動(dòng)連桿6致使百葉完全打開，和風(fēng)向呈平行狀，則百葉不能接受外力，百葉不受力，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)カ減弱達(dá)到適合發(fā)電機(jī)工作時(shí)，調(diào)向舵7在回位彈簧I的作用下翻轉(zhuǎn)回位，百葉自動(dòng)完全關(guān)閉，和風(fēng)向呈垂直狀，則百葉接受外力，百葉受カ轉(zhuǎn)動(dòng)做功，自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)カ推動(dòng)百葉旋轉(zhuǎn)做功發(fā)電，依此循環(huán)。當(dāng)蓄電池已經(jīng)充滿的情況下，蓄電池保護(hù)器會(huì)向調(diào)速停車器控制器給出ー個(gè)開關(guān)量信號(hào)，啟動(dòng)調(diào)速停車器電動(dòng)機(jī)，調(diào)速停車器電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)向舵7翻轉(zhuǎn)位移，調(diào)向舵7翻轉(zhuǎn)位移拉動(dòng)連桿6致使百葉完全打開，和流體方向呈平行狀，則百葉不能接受外力，百葉不受力，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，充電器停止充電，保護(hù)蓄電池不被過(guò)充。當(dāng)蓄電池需要充電時(shí)，蓄電池保護(hù)器會(huì)向調(diào)速停車器的控制器給出ー個(gè)開關(guān)量信號(hào)，啟動(dòng)調(diào)速停車器電動(dòng)機(jī)，調(diào)速停車器電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)百葉關(guān)閉，和風(fēng)向呈垂直狀，則百葉接受外力，百葉受カ轉(zhuǎn)動(dòng)做功，自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)カ推動(dòng)百葉旋轉(zhuǎn)做功發(fā)電，依此循環(huán)。參考圖3，示出了本實(shí)用新型的限位器在垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)中的安裝位置。本實(shí)用新型的限位器能使風(fēng)カ發(fā)電機(jī)葉片隨時(shí)變化從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速運(yùn)行， 使風(fēng)カ發(fā)電機(jī)能在葉尖速比恒定的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使風(fēng)能利用系數(shù)在很大的風(fēng)速變化范圍內(nèi)均能保持最大值，從而提聞了效率。本實(shí)用新型已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本實(shí)用新型限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求1.ー種垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，其特征在于該限位器包括調(diào)向舵(7)，其為燕尾形，燕尾的小端設(shè)置有圓柱狀調(diào)向舵軸(8)，調(diào)向舵軸(8)和其上的調(diào)向舵軸套(10)連接，調(diào)向舵(7)上設(shè)有鎖軸(13)，鎖軸(13)上方設(shè)有電磁閥(12)；定位鎖，其由固定在支架上的鎖孔座(14)和固定在調(diào)向舵(7)上的所述鎖軸(13)組成；以及，限位軌道(3)，其為ー環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)，限位軌道(3)通過(guò)軸套(4)和軸(5)連接，百葉上和限位軌道(3)相接觸的部位設(shè)置滑輪(2)，百葉經(jīng)連桿(6)與滑輪(2)相連，滑輪形狀和限位軌道⑶的形狀互相吻合，滑輪依附在限位軌道⑶內(nèi)運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，其特征在于所述鎖孔座(14)為圓形鎖孔座。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，其特征在干所述鎖軸(13)為圓柱狀鎖軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，其特征在于百葉經(jīng)連桿(6)與調(diào)向舵⑵相連，調(diào)向舵(7)與回位彈簧⑴相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，其特征在于調(diào)向舵(7)與調(diào)速停車器電動(dòng)機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，其特征在于所述支架安裝在塔架上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的垂直軸風(fēng)カ發(fā)電機(jī)限位器，其特征在干所述軸(5)安裝在塔架上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)限位器，包括調(diào)向舵，其為燕尾形，燕尾的小端設(shè)置有圓柱狀調(diào)向舵軸，調(diào)向舵軸和其上的調(diào)向舵軸套連接，調(diào)向舵上設(shè)有鎖軸，鎖軸上方設(shè)有電磁閥；定位鎖，其由固定在支架上的鎖孔座和固定在調(diào)向舵上的所述鎖軸組成；以及，限位軌道，其為一環(huán)形槽狀結(jié)構(gòu)，限位軌道通過(guò)軸套和軸連接，百葉上和限位軌道相接觸的部位設(shè)置滑輪，百葉經(jīng)連桿與滑輪相連，滑輪形狀和限位軌道的形狀互相吻合，滑輪依附在限位軌道內(nèi)運(yùn)行。本實(shí)用新型的限位器能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片隨時(shí)變化從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速運(yùn)行，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)能在葉尖速比恒定的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使風(fēng)能利用系數(shù)在很大的風(fēng)速變化范圍內(nèi)均能保持最大值，提高了效率。
文檔編號(hào)F03D7/06GK202348567SQ20112036445
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者趙永勝 申請(qǐng)人:趙永勝