本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體的說，是一種垂直軸可變翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電作為一種潔凈無污染的可再生能源，其開發(fā)利用是近期內(nèi)才趨于成熟，開始大規(guī)模發(fā)展，潛力巨大。在未來有可能成為世界重要的替代能源。水平軸風(fēng)力機(jī)是目前技術(shù)最成熟，占據(jù)市場(chǎng)主流的產(chǎn)品，單水平軸風(fēng)力機(jī)由于結(jié)構(gòu)原因，具有占據(jù)空間大、需要用尾舵調(diào)整風(fēng)向，只能用在大型風(fēng)力機(jī)上的缺陷。垂直軸風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)方法較為先進(jìn)，具有風(fēng)能利用率高，占據(jù)空間較小，啟動(dòng)風(fēng)速低，基本不產(chǎn)生噪聲等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力機(jī)可分為兩種主要類型：一類是利用空氣動(dòng)力阻力做功，典型結(jié)構(gòu)是S型風(fēng)輪。另一類是利用翼形升力做功的達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)，具有多種形式如H形、Φ形等。但是現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉翼受風(fēng)面積與方向是不可變化的，其葉翼均為固定式，受風(fēng)面積為一定值，當(dāng)風(fēng)速超大時(shí)，還需要用剎車裝置將葉翼制動(dòng)鎖死，使其不能超速旋轉(zhuǎn)，即使這樣，還是有可能因?yàn)轱L(fēng)力過大將葉翼折斷或風(fēng)塔損壞。本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的海上漁船的垂直軸風(fēng)力機(jī)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)海風(fēng)過大時(shí)，漁民們?cè)谌~翼高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，必須將風(fēng)力機(jī)卸下，不讓其損壞，因而很不安全，如果不拆卸輕則機(jī)毀人傷，重則影響漁船的安全，這是中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)亟待解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)力利用合理、效率高、風(fēng)速過快時(shí)不必拆卸的垂直軸可變翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種垂直軸可變翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)座，機(jī)座上設(shè)置有能轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直空心軸，垂直空心軸上安裝有數(shù)個(gè)風(fēng)翼裝置，其中：每個(gè)風(fēng)翼裝置包括連接桿、曲柄、偏心桿以及風(fēng)翼，連接桿一端固定在垂直空心軸上，另一端與曲柄的一端鉸接，風(fēng)翼固定在曲柄上，機(jī)座上還設(shè)置有能轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心軸，偏心軸的軸心和垂直空心軸的軸心不在同一豎直線上，偏心桿一端與偏心軸鉸接，另一端與曲柄或風(fēng)翼鉸接，風(fēng)翼由風(fēng)翼框和多個(gè)扇葉組成，扇葉可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在風(fēng)翼框中。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

上述的偏心軸設(shè)置在垂直空心軸的空心中。

上述的風(fēng)翼包括工作狀態(tài)和收攏狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)翼處于工作狀態(tài)時(shí)，扇葉與風(fēng)翼框的平面齊平，當(dāng)風(fēng)翼處于收攏狀態(tài)時(shí)，扇葉與風(fēng)翼框垂直。

上述的扇葉通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)翼框連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與一傳動(dòng)帶傳動(dòng)連接，傳動(dòng)帶運(yùn)作時(shí)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)扇葉在與風(fēng)翼框平面齊平和垂直之間轉(zhuǎn)換狀態(tài)。

上述的風(fēng)翼包括連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)包括推拉桿和多個(gè)撥叉，推拉桿一端通過歸位彈簧與風(fēng)翼框柔性連接，另一端通過鋼索連接有離心重力球，推拉桿上設(shè)置有多個(gè)撥叉限位軸，所述撥叉的一端與撥叉限位軸滑動(dòng)連接，撥叉的另一端與扇葉的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，推拉桿可在風(fēng)翼框中平移滑動(dòng)，當(dāng)推拉桿被離心重力球拉動(dòng)，撥叉與推拉桿連接的一端位移，導(dǎo)致?lián)懿媪硪欢藥?dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)扇葉在與風(fēng)翼框平面齊平和垂直之間轉(zhuǎn)換狀態(tài)。

上述的扇葉的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0°至90°。

上述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在風(fēng)翼框的左和/或右側(cè)框上。

上述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在風(fēng)翼框的上和/或下側(cè)框上。

上述的扇葉與風(fēng)翼框的平面齊平時(shí)，扇葉之間密封貼合，最上側(cè)的扇葉與風(fēng)翼框的上側(cè)框密封貼合，最下側(cè)的扇葉與風(fēng)翼框的下側(cè)框密封貼合。

當(dāng)某一風(fēng)翼處于垂直于風(fēng)向狀態(tài)時(shí)，與其180°對(duì)應(yīng)的風(fēng)翼處于平行于風(fēng)向狀態(tài)。

本發(fā)明的垂直軸可變翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具有風(fēng)翼，風(fēng)翼又由多個(gè)更小的扇葉組成，本發(fā)明通過偏心結(jié)構(gòu)使風(fēng)翼在轉(zhuǎn)到不同位置時(shí)風(fēng)翼的角度不同，當(dāng)某一風(fēng)翼處于垂直于風(fēng)向狀態(tài)時(shí)，與其180°對(duì)應(yīng)的風(fēng)翼處于平行于風(fēng)向狀態(tài)。風(fēng)力使風(fēng)翼裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)吹到垂直風(fēng)翼時(shí)，垂直風(fēng)翼順著風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)，且受風(fēng)面積最大，而與垂直風(fēng)翼180°對(duì)應(yīng)的風(fēng)翼此時(shí)正平行于風(fēng)向運(yùn)動(dòng)，該風(fēng)翼此時(shí)受風(fēng)面積最小，通過這樣設(shè)置能極大地提高風(fēng)力的利用效率。當(dāng)風(fēng)速過快時(shí)，本發(fā)明的風(fēng)翼可以轉(zhuǎn)換為收攏狀態(tài)，而無需拆除發(fā)電裝置。風(fēng)翼在收攏狀態(tài)下，扇葉與風(fēng)翼框垂直，吹到風(fēng)翼上的風(fēng)都從扇葉之間的空隙吹過，對(duì)扇葉做功極小，風(fēng)翼裝置的轉(zhuǎn)速會(huì)很低，不會(huì)出現(xiàn)過載的情況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)實(shí)體圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是轉(zhuǎn)動(dòng)軸接在風(fēng)翼框的下側(cè)框上的風(fēng)翼在工作狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖4是轉(zhuǎn)動(dòng)軸接在風(fēng)翼框的下側(cè)框上的風(fēng)翼在收攏狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖5是轉(zhuǎn)動(dòng)軸接在風(fēng)翼框的左側(cè)框上的風(fēng)翼在工作狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖6是轉(zhuǎn)動(dòng)軸接在風(fēng)翼框的左側(cè)框上的風(fēng)翼在收攏狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖7是采用連桿機(jī)構(gòu)的風(fēng)翼在工作狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖8是采用連桿機(jī)構(gòu)的風(fēng)翼在收攏狀態(tài)時(shí)的示意圖。

圖9是風(fēng)吹向風(fēng)翼裝置的示意圖。

其中的附圖標(biāo)記為：機(jī)座1、垂直空心軸11、偏心軸12、風(fēng)翼裝置2、連接桿21、曲柄22、偏心桿23、風(fēng)翼3、風(fēng)翼框31、扇葉32、傳動(dòng)帶33、離心重力球34、推拉桿35、撥叉36、歸位彈簧37、鋼索38。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作出進(jìn)一步的說明：

第一實(shí)施例：如圖1至圖4、圖9所示，

一種垂直軸可變翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)座1，機(jī)座1上設(shè)置有能轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直空心軸11，垂直空心軸11上安裝有數(shù)個(gè)風(fēng)翼裝置2，其中：每個(gè)風(fēng)翼裝置2包括連接桿21、曲柄22、偏心桿23以及風(fēng)翼3，連接桿21一端固定在垂直空心軸11上，另一端與曲柄22的一端鉸接，風(fēng)翼3固定在曲柄22上，機(jī)座1上還設(shè)置有能轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心軸12，偏心軸12的軸心和垂直空心軸11的軸心不在同一豎直線上，偏心桿23一端與偏心軸12鉸接，另一端與曲柄22或風(fēng)翼3鉸接，風(fēng)翼3由風(fēng)翼框31和多個(gè)扇葉32組成，扇葉32可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在風(fēng)翼框31中。

實(shí)施例中，偏心軸12設(shè)置在垂直空心軸11的空心中。

實(shí)施例中，風(fēng)翼3包括工作狀態(tài)和收攏狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)翼3處于工作狀態(tài)時(shí)，扇葉32與風(fēng)翼框31的平面齊平，當(dāng)風(fēng)翼3處于收攏狀態(tài)時(shí)，扇葉32與風(fēng)翼框31垂直。

實(shí)施例中，扇葉32通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)翼框31連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與一傳動(dòng)帶33傳動(dòng)連接，傳動(dòng)帶33運(yùn)作時(shí)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)扇葉32在與風(fēng)翼框31平面齊平和垂直之間轉(zhuǎn)換狀態(tài)。

實(shí)施例中，扇葉32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0°至90°。

實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在風(fēng)翼框31的下側(cè)框上。

實(shí)施例中，扇葉32與風(fēng)翼框31的平面齊平時(shí)，扇葉32之間密封貼合，最上側(cè)的扇葉32與風(fēng)翼框31的上側(cè)框密封貼合，最下側(cè)的扇葉32與風(fēng)翼框31的下側(cè)框密封貼合。

實(shí)施例中，當(dāng)某一風(fēng)翼3處于垂直于風(fēng)向狀態(tài)時(shí)，與其180°對(duì)應(yīng)的風(fēng)翼3處于平行于風(fēng)向狀態(tài)。

第二實(shí)施例：如圖5和圖6所示，

實(shí)施例中，扇葉32通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)翼框31連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與一傳動(dòng)帶33傳動(dòng)連接，傳動(dòng)帶33運(yùn)作時(shí)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)扇葉32在與風(fēng)翼框31平面齊平和垂直之間轉(zhuǎn)換狀態(tài)。

實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在風(fēng)翼框31的左側(cè)框上。

未述部分同第一實(shí)施例。

第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的區(qū)別在于轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接在風(fēng)翼框31的下側(cè)框還是左側(cè)框上。如果連接在風(fēng)翼框31的下側(cè)框或上側(cè)框上，雖然垂直于風(fēng)向的風(fēng)翼裝置2中的扇葉32都是與風(fēng)向平行的，但是其他方位的風(fēng)翼裝置2中的扇葉32還是與風(fēng)向具有一定角度，所以這種設(shè)置能降低風(fēng)力作用在風(fēng)翼裝置2上的強(qiáng)度，但是不能減小到很小，而扇葉32連接在風(fēng)翼框31的左側(cè)框或右側(cè)框上，則所有方位的風(fēng)翼裝置2中的扇葉32都是與風(fēng)向平行的，能有效降低風(fēng)力作用在風(fēng)翼裝置2上的強(qiáng)度。

第三實(shí)施例：如圖7至圖9所示，

一種垂直軸可變翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)座1，機(jī)座1上設(shè)置有能轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直空心軸11，垂直空心軸11上安裝有數(shù)個(gè)風(fēng)翼裝置2，其中：每個(gè)風(fēng)翼裝置2包括連接桿21、曲柄22、偏心桿23以及風(fēng)翼3，連接桿21一端固定在垂直空心軸11上，另一端與曲柄22的一端鉸接，風(fēng)翼3固定在曲柄22上，機(jī)座1上還設(shè)置有能轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心軸12，偏心軸12的軸心和垂直空心軸11的軸心不在同一豎直線上，偏心桿23一端與偏心軸12鉸接，另一端與曲柄22或風(fēng)翼3鉸接，風(fēng)翼3由風(fēng)翼框31和多個(gè)扇葉32組成，扇葉32可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在風(fēng)翼框31中。

實(shí)施例中，偏心軸12設(shè)置在垂直空心軸11的空心中。

實(shí)施例中，風(fēng)翼3包括工作狀態(tài)和收攏狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)翼3處于工作狀態(tài)時(shí)，扇葉32與風(fēng)翼框31的平面齊平，當(dāng)風(fēng)翼3處于收攏狀態(tài)時(shí)，扇葉32與風(fēng)翼框31垂直。

實(shí)施例中，風(fēng)翼3包括連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)包括推拉桿35和多個(gè)撥叉36，推拉桿35一端通過歸位彈簧37與風(fēng)翼框31柔性連接，另一端通過鋼索38連接有離心重力球34，推拉桿35上設(shè)置有多個(gè)撥叉限位軸，所述撥叉36的一端與撥叉限位軸滑動(dòng)連接，撥叉36的另一端與扇葉32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，推拉桿35可在風(fēng)翼框31中平移滑動(dòng)，當(dāng)推拉桿35被離心重力球34拉動(dòng)，撥叉36與推拉桿35連接的一端位移，導(dǎo)致?lián)懿?6另一端帶動(dòng)扇葉32轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)扇葉32在與風(fēng)翼框31平面齊平和垂直之間轉(zhuǎn)換狀態(tài)。

實(shí)施例中，扇葉32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0°至90°。

實(shí)施例中，當(dāng)某一風(fēng)翼3處于垂直于風(fēng)向狀態(tài)時(shí)，與其180°對(duì)應(yīng)的風(fēng)翼3處于平行于風(fēng)向狀態(tài)。

以下以第三實(shí)施例作為例子詳細(xì)講述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)：本發(fā)明的扇葉32布置于風(fēng)翼框31中，在微風(fēng)和不超風(fēng)速的情況下，扇葉32相互疊加形成一完整的擋風(fēng)面，當(dāng)風(fēng)翼裝置2在超風(fēng)速的狀態(tài)下運(yùn)作，風(fēng)翼裝置2高速轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)重力離心球在離心力作用下拉動(dòng)推拉桿35，使曲柄36與推拉桿35連接的一端位移，導(dǎo)致曲柄36另一端以扇葉32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)扇葉32向與風(fēng)翼框31平面垂直的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，由于扇葉32的角度變化，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)翼裝置2轉(zhuǎn)動(dòng)速度下降，進(jìn)而使重力離心球的離心力降低，最終在一個(gè)平衡點(diǎn)穩(wěn)定下來。當(dāng)風(fēng)力減小時(shí)，風(fēng)翼裝置2轉(zhuǎn)動(dòng)速度下降，離心重力球34的拉力降低，歸位彈簧37拉回推拉桿35，使扇葉32回歸位置。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。