專利名稱：一種平裝風(fēng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種平裝風(fēng)力機(jī)，是風(fēng)力機(jī)的改進(jìn)，適用于風(fēng)力發(fā)電及以風(fēng)為動(dòng)力的設(shè)備上。
現(xiàn)有風(fēng)力機(jī)由于設(shè)置高度較高，葉片少，從而工作效率低，適用面窄，裝配困難。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種平裝風(fēng)力機(jī)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用多個(gè)多層葉片并使葉片輪旋轉(zhuǎn)和地面平行。
附


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為風(fēng)力機(jī)葉片裝配示意圖；圖3為葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的剖示圖；圖5為多層葉片風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為風(fēng)力機(jī)調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖8、9、10為葉片結(jié)構(gòu)示意圖，
圖11、
圖12為葉片旋轉(zhuǎn)原理示意圖；
圖13為風(fēng)力機(jī)調(diào)速電路結(jié)構(gòu)示意圖，
圖14為充電保護(hù)電路，
圖15為多路充電原理圖。
結(jié)合附圖，敘述本實(shí)用新型的內(nèi)容如圖一所示，本風(fēng)力機(jī)由立軸1、轉(zhuǎn)籠18、風(fēng)葉19、23、上、中軸承2、下承重軸承11，轉(zhuǎn)籠下底盤12，內(nèi)齒輪7、磁力穩(wěn)速器6，發(fā)電機(jī)9，底座5、4、底托24等組成。
立軸1、底托24、底座4、5，以及托架8、10是焊接在一起的。立軸1下端穿入底座4中孔后焊牢以保證垂直度。底座4與5之間用螺栓固定。發(fā)電機(jī)9固定在托架10上，發(fā)電機(jī)軸伸端齒輪與轉(zhuǎn)籠18下底盤12內(nèi)側(cè)的內(nèi)齒輪7相嚙合，風(fēng)葉19、23，帶動(dòng)轉(zhuǎn)籠18轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)籠18帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)籠下底盤內(nèi)側(cè)的齒輪7隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
磁力穩(wěn)速器6，固定在托架8上。磁力穩(wěn)速器是由四個(gè)電磁鐵ZCT1－4組成。四只電磁鐵的接線和在托架8上的排列如圖7所示電磁鐵為開口U型鐵芯、線圈固定在U形鐵芯下凹處，鐵芯開口朝轉(zhuǎn)籠下底盤外輪面，且有均勻間隙。兩組電磁鐵ZCT1－2與ZCT3－4相對(duì)放置，即每組二只電磁鐵相對(duì)置于同一中心線上。接線每組二只電磁鐵是串聯(lián)的，兩組是通過可控硅SCR1－2并聯(lián)的，如
圖13和7所示。
下軸承11是一種滾珠軸承，它起承重和轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)的作用。防塵氈圈14和橡膠防塵罩3阻止灰塵進(jìn)入下軸承內(nèi)。上、中軸承的上下蓋，除固定軸承外還將轉(zhuǎn)籠頂板，轉(zhuǎn)籠中板固定在一起。上下轉(zhuǎn)籠轂25，用螺栓固定在籠頂板、籠中板和轉(zhuǎn)籠下底盤上。
風(fēng)葉結(jié)構(gòu)如圖4和圖8、9、10所示，風(fēng)葉是由內(nèi)固定板b風(fēng)葉框K，風(fēng)葉片a組成。如
圖10所示，風(fēng)葉斷面為拋物線形。以O(shè)為中心，以拋物線形式向框架延伸，包住框架，以螺栓固定。固定框板b與轉(zhuǎn)籠轂25用螺栓聯(lián)接。上風(fēng)葉19和下風(fēng)葉23各六片，分別等距輻射狀固定在上、下轉(zhuǎn)籠轂25上，上下風(fēng)葉緒開如圖2所示。上、下轉(zhuǎn)籠轂各六個(gè)，等距固定在籠頂板、籠中板以及轉(zhuǎn)籠下底盤上。
本實(shí)用新型所述平裝式風(fēng)力機(jī)的原理與氣象用的轉(zhuǎn)輪風(fēng)速計(jì)原理相似(如
圖11、12示)，北面風(fēng)(視上為北)吹來時(shí)，風(fēng)葉a阻擋了風(fēng)的前進(jìn)，似擋風(fēng)板，風(fēng)葉a受力為F1，風(fēng)葉b朝風(fēng)向面為凸面，風(fēng)速大于內(nèi)凹面，因而產(chǎn)生一頂力F2，F(xiàn)1F2使風(fēng)葉a、b帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸c逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)兩只風(fēng)葉置于順風(fēng)時(shí)(如
圖12所示)，風(fēng)葉凸面風(fēng)速大于凹面，產(chǎn)生頂力F1F2，F(xiàn)1F2也使風(fēng)葉a、b帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，本平裝式風(fēng)力機(jī)，風(fēng)葉面積大，轉(zhuǎn)換效率比現(xiàn)有風(fēng)力機(jī)大4倍以上。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)為小型風(fēng)力機(jī)時(shí)，可采用圖4所示的風(fēng)葉，轉(zhuǎn)籠改為套在立軸1外面的管子，風(fēng)葉可直接固定在套管上，套管與立軸1間用軸承連接，以保證套管自由轉(zhuǎn)動(dòng)，套管下端裝一動(dòng)力傳導(dǎo)輪即可。
將本實(shí)用新型制造為大型風(fēng)力機(jī)(如圖5、6所示)，它是由固定架1、風(fēng)葉2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸3、動(dòng)力傳導(dǎo)輪4、承重軸承5、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承6、地基7所組成，固定架1可采用星形(圖6示)或者一字形結(jié)構(gòu)(圖5示)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)充分利用風(fēng)力，采用多片風(fēng)葉，多層式，鄰層風(fēng)葉錯(cuò)開排列，風(fēng)葉直接固定在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸、固定架、垂直立于地面上。風(fēng)葉與地面平行。
本實(shí)用新型所述風(fēng)力機(jī)還可和自動(dòng)磁力穩(wěn)速器相配合使用，它是由電子開關(guān)Ⅰ和磁力穩(wěn)速器Ⅱ組成(如
圖13示)，磁力穩(wěn)速器接在發(fā)電機(jī)輸出端。在八級(jí)以上大風(fēng)時(shí)穩(wěn)速器投入運(yùn)行。
風(fēng)力機(jī)磁力穩(wěn)速器工作原理是在八級(jí)風(fēng)以下時(shí)，穩(wěn)壓二極管W1W2截止，三極管Q1Q2無偏流而截止，可控硅SCR1－2截止，由磁鐵ZCT1－4未投入運(yùn)行。電子開關(guān)電路在八級(jí)風(fēng)以上時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓VF高到一定值時(shí)，經(jīng)二極管D1整流后電容C1上的電壓使W1導(dǎo)通，Q1有偏流飽和導(dǎo)通，W4導(dǎo)通觸發(fā)SCR1導(dǎo)通對(duì)地，使ZCT1－2并接在發(fā)電機(jī)輸出端。電磁鐵XCT1－2投入運(yùn)行，吸力限制了轉(zhuǎn)籠的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)高速時(shí)多余電能用在穩(wěn)速上。如果風(fēng)力更大，更強(qiáng)時(shí)，VF升的更高，這時(shí)電容C2上的電壓使W2導(dǎo)通、Q2飽和、W3導(dǎo)通觸發(fā)SCR2導(dǎo)通對(duì)地，這時(shí)電磁鐵ZCT1－2和ZCT3－4同時(shí)并接在發(fā)電機(jī)輸出端，四只電磁鐵吸力同時(shí)作用于轉(zhuǎn)籠下底盤12上。使風(fēng)力機(jī)在八級(jí)以上大風(fēng)時(shí)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
本風(fēng)力機(jī)還可和發(fā)電機(jī)配套使用。無風(fēng)時(shí)，使用雙電源多路電瓶充電來供電，電路如
圖15所示，可控硅SCR3－8可改為整流二極管。采用可控硅的目的當(dāng)電瓶極板間短路或者線間短路時(shí)，保護(hù)電路Ⅲ能保護(hù)SCR3－8及發(fā)電設(shè)備不受損壞。
圖14示出充電保護(hù)電路圖。
多路充電電路和保護(hù)電路原理是有風(fēng)發(fā)電時(shí)，電壓UF經(jīng)二極管D3整流，經(jīng)電阻R1和穩(wěn)壓二極管W5穩(wěn)壓供繼電器J，斷電器J導(dǎo)通，常閉觸點(diǎn)J1－1斷開，外電沅U1斷開。VF經(jīng)交流電子穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，輸出電壓U，再經(jīng)可控硅SCR3－5對(duì)電瓶E1－E3充電，無風(fēng)時(shí)UF等于O繼電器J釋放，J1－1閉合，接通外電流U1，U1經(jīng)可控硅SCR6－8對(duì)電瓶E1－3充電。短路自動(dòng)保護(hù)電路Ⅲ原理是正常時(shí)W7導(dǎo)通，Q3導(dǎo)通，W6截止，Q5無偏流而截止，交流電U經(jīng)D8(正流)R14、D9、W8觸發(fā)可控硅SCR、SCR導(dǎo)通對(duì)電瓶E充電，當(dāng)SCR輸出端，或電瓶E極板間短路時(shí)，W7截止，Q3無偏流而截止，這時(shí)交流電V經(jīng)D8R12W6使Q4飽和導(dǎo)通Q4集電極電壓為0，W8截止使SCR無觸發(fā)電壓而截止，保護(hù)了SCR及發(fā)電充電裝置。D9作用防止SCR截止時(shí)電瓶E的電流經(jīng)SCR陰極和控制極對(duì)地漏電。D4－D7是保護(hù)Q1－D4三極管的。R4、R5是Q1、Q2的基極限流電阻。W3、W4作用是當(dāng)Q1、Q2截止時(shí)，能防止有漏電流進(jìn)入可控硅的控制極。R2、R3是Q1Q2的集電極負(fù)載電阻，也是SCR1、SCR2的控制極限流電阻、C1、C2為濾波電容，R8、R9為下偏流電阻。R11、R10是Q3的上下偏流電阻，W7是Q3的開關(guān)二極管、R12是Q3的集電極電阻，也是Q4的基極電阻，R14是Q4集電極電阻，也是SCR的控制極限流電阻。
權(quán)利要求1.一種平裝風(fēng)力機(jī)，由底座4、5及和底座4、5垂直連接的立軸1，裝在立軸1上的轉(zhuǎn)籠18組成，其特征在于(1)轉(zhuǎn)籠18和風(fēng)葉19、23由承重軸承的下軸承11支撐，并通過軸承2與立軸1相連。風(fēng)葉固定在轉(zhuǎn)籠轂25上，并與地面垂直。隨著吹動(dòng)風(fēng)葉代動(dòng)轉(zhuǎn)籠18轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)輪18帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)輪下底盤內(nèi)側(cè)的齒輪7，隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)轉(zhuǎn)籠18是由籠頂板17，籠中板21，轉(zhuǎn)籠下托板12以及轉(zhuǎn)籠轂25組成，結(jié)合處用螺栓固定。轉(zhuǎn)籠18通過上、中軸承2、下軸承11與立軸1聯(lián)接；內(nèi)齒輪7固定在底盤內(nèi)，與發(fā)電機(jī)9齒輪嚙合帶動(dòng)發(fā)電旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)籠轂25上、下各六條，等距上下錯(cuò)錯(cuò)位固定在籠頂板，籠中板，轉(zhuǎn)籠下底盤上；(4)上風(fēng)葉19、下風(fēng)葉23各六片，分上下兩層等距上下錯(cuò)開，固定在轉(zhuǎn)籠轂25上，風(fēng)葉為半球狀，斷面為拋物線形，拋物線風(fēng)葉固定在風(fēng)葉框K上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力機(jī)，其特征在于采用多層風(fēng)葉2來提高風(fēng)的利用率。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種平裝式風(fēng)力機(jī)，它屬于風(fēng)力機(jī)的改進(jìn)。適用于風(fēng)力發(fā)電和以風(fēng)力為動(dòng)力的各種機(jī)器上。本實(shí)用新型采用葉平裝，葉片輪旋轉(zhuǎn)與地面平行，與現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)同功率機(jī)相比縮短了風(fēng)葉尺寸，改變了風(fēng)葉形狀和數(shù)量以及裝配、穩(wěn)速方法，便于安裝與維修。本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換效率和同樣投資相比高出現(xiàn)風(fēng)力機(jī)四倍以上，同時(shí)還具有適用面廣，小者家庭使用，大者工廠使用等諸多優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03D3/02GK2075707SQ9021331
公開日1991年4月24日 申請(qǐng)日期1990年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月16日
發(fā)明者張恩侗 申請(qǐng)人:張恩侗