CN201125842Y - 迎风启闭式帆叶风轮 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种迎风启闭式帆叶风轮。该风轮主要由风轮鼓及其风轮鼓转向机构、帆叶及其帆叶开启、闭合机构组成，风轮鼓转向机构设置可使风轮鼓轮轴转向与风向垂直；帆叶及其启闭机构有多组；帆叶由左右叶片合成；帆叶启闭机构主要由上推杆连接下推装置组成，其中上推杆的两根推杆上端分别连接在帆叶的左右叶片上，下端与下推装置的连杆相接，下推装置由连杆、齿轮及齿条、横杆、竖杆、滚轮组成，滚轮位于竖杆底端、触抵在静止的凸轮轮廊上。本实用新型的帆叶随舵迎风而立、正向受风面积大，即使风力不够强劲也能推动帆叶、风轮鼓转动，可达到充分利用风能的目的；本实用新型并可制作成不同的规格用于荒野大漠或航运船只的自发电；同时还可以将多组风轮同轴并联组合，大大提高发电功率。

Description

迎风启闭式帆叶风轮
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术，特别涉及风力发电的风轮、是一种迎风启闭式帆叶风轮。
背景技术
风力发电技术早已为人类所采用，其中以风轮发电比较普遍，我国大西北的走风口就设置有成片的风轮塔林，它的风轮鼓上安装着风叶，风叶在风力的作用下发生旋转，风轮鼓也随之旋转，切割磁力线产生电流。目前所见的风轮的风叶均是细而长的有一定斜角的外形结构，这种风叶是靠风的分力产生的旋转，故所能产生的旋转力是有限的，特别是当风力不够强劲时，风叶所感受到的分力就比较小，风轮鼓旋转速度也就较慢、所能获得的功率也较小。因此，上述外形结构的风叶风轮发电对风能的利用是不够充分的。
发明内容
本实用新型针对上述存在问题，提出了一种迎风启闭式帆叶风轮，目的在于通过改变风轮的叶片形态，使其迎风而立，垂直而全面感受风力，以便即使在风力较小的情况下，也能充分利用风能，提高发电功率。
本实用新型的技术解决方案
本实用新型主要由风轮鼓及其风轮鼓转向机构、帆叶(状如帆的风叶)及其帆叶开启、闭合机构(以下简称启闭机构)组成，所述风轮鼓转向机构设置有凸轮、凸轮与架体的连接杆、转动杆及转向舵组成，其中凸轮还穿套在风轮鼓轴上；所述帆叶及其启闭机构有多组、等方位地分布连接在风轮鼓的轮廊上；其中帆叶由左右叶片以铰链合成，帆叶下方连接有帆叶杆，帆叶杆连接在风轮鼓上；所述的帆叶启闭机构主要由上推杆连接下推装置组成，其中上推杆设有左右两根，下推装置主要由连杆、齿轮及齿条、横杆、竖杆、滚轮组成，上推杆上端分别连接在帆叶的左右叶片上，下端与下推装置的连杆相接，滚轮设置在下推装置的竖杆底端、触抵在静止的凸轮轮廊上。
本实用新型的有益效果
(一)本实用新型的帆叶迎风而立、垂直正向受风，受风面积大，即使风力不够强劲，也能推动帆状叶转动，可达到充分利用风能的目的；
(二)本实用新型的帆叶的双叶面开启闭合自动且有规则，能带动风轮高速转动获得功率；
(三)本实用新型可以制作成不同规格大小的风轮，既可用于荒野大漠供给大功率发电机组，也可用于航运船只的自发电；
(四)本实用新型可以多组风轮同轴并联组合，因而可以大大提高发电功率。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图(其中仅一组表示了帆叶及其启闭机构，其余组别与此相同，故略)；
附图2为本实用新型的多组风轮同轴并联组合的侧向结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型设置在架体5上，由风轮鼓2及其风轮鼓转向机构、帆叶1及其帆叶启闭机构组成。风轮鼓转向机构设置有凸轮3、凸轮连接杆31、转动杆32、转向舵33。其中，连接杆31下方的转动杆32通过轴承与架体连接，转向舵33与连接杆31连接，风轮鼓2的轮轴4可随转向舵转动与风向垂直，凸轮3穿套在风轮鼓轮轴上、但不与风轮鼓轮轴相连接。所述帆叶如：1(A)、1(B)、1(C)、1(D)、1(E)及其启闭机构有多组、等方位地分布连接在风轮的轮廊上；所述帆叶呈长方形，均由左右对称双叶片以铰链10合成，帆叶下方连接有帆叶杆16，帆叶杆连接在风轮鼓上；所述的帆叶启闭机构主要由上推杆12，下推装置组成，其中上推杆设有左右两根，下推装置主要由连杆13、齿轮15及齿条14、横杆17、竖杆171、滚轮21组成，上推杆上端分别以活络扣11连接在帆叶的左右叶片上，下端与下推装置的连杆13相接，滚轮21设置在下推装置的竖杆171的底端、触抵在静止的凸轮3的轮廊上。凸轮3穿在风轮鼓轴4上，是通过连接杆31和下方的转动杆32与架体5连接。每一组帆叶的上推杆下端与下推装置的连杆13相接处设有短杆131，上推杆12的下端连接在短杆131的两端，连杆13的上端活络连接在短杆131的中部、下端固定在齿轮15的轮面上。齿轮15的轮轴固定在帆叶杆16上，齿条直立在横杆17的一端上，并由设在帆叶杆上的定位圈18定位；横杆17上还设有回位弹簧22，回位弹簧一端连接在横杆17上，另一端连接在风轮鼓面上。另：帆叶面的上、下部位设有横跨铰链10的限位条19，。
如图2所示，本实用新型将多组风轮同轴并联组合，风轮鼓轴向与风向垂直，即会同时有多个帆叶1(A)迎风而立，共同带动同一根风轮轴旋转，则使风轮鼓旋转轻松而快速。
以下结合附图简述本实用新型的工作过程
本实用新型风轮按照上述要求组合后，安装在架体上。图1所示，与凸轮连接杆31连接的转向舵33随风向调节风轮鼓轴向，帆叶带动风轮鼓顺时针旋转，滚轮在静止的凸轮廊的顶部随风轮鼓顺时针转动，滚轮在滑向凸轮廊右侧低谷处，齿条14上行，使与之啮合的齿轮15逆时针转动，与齿轮连接的连杆13向后位移，由于连杆13与短杆131呈活络连接，则左右上推杆12随之将双叶面也向后推开、并合扰闭合；当滚轮随着风轮转动到静止的凸轮左侧低谷处，齿条下行，齿轮顺时针转动，带动连杆13向前位移，则左右上推杆12向前，将双叶面拉回，帆叶处在开启状态。图1中设有五组(也可以是多组)帆叶及帆叶启闭机构，帆叶在风力作用下、风轮鼓旋转，又迫使帆叶始终有规律的开启闭合，而且只要有风，便可作业，获得发电功率，最大限度提高了风能利用率，如遇风力过大，因帆叶面设有限位条19，帆叶也不会被吹翻。
根据同样的工作原理，将多组风轮直立并联组合(如图2所示)、或将多组风轮水平并联组合应用(无需使用转向舵)，都将能获得多倍更高的发电功率。

Claims (8)

1、迎风启闭式帆叶风轮，设置架体(5)上，其特征在于：它由风轮鼓(2)、帆叶(1)及其帆叶启闭机构组成，所述的风轮鼓轮轴(4)上穿套有凸轮(3)；所述帆叶及其启闭机构有多组，多组帆叶等方位地分布在风轮鼓的轮廊上；所述的帆叶启闭机构主要由上推杆(12)连接下推装置组成，其中，下推装置主要由连杆(13)、齿轮(15)及齿条(14)、横杆(17)、竖杆(171)、滚轮(21)组成，上推杆上端连接在帆叶的叶片上，下端与下推装置的连杆相接，滚轮设置在下推装置的竖杆底端、触抵在静止的凸轮轮廊上。
2、根据权利要求1所述的迎风启闭式帆叶风轮，其特征在于：所述的风轮鼓还设有风轮鼓转向机构、该转向机构设置有凸轮(3)、凸轮连接杆(31)、转动杆(32)、转向舵(33)，其中，连接杆(31)下方的转动杆(32)通过轴承与架体(5)连接，转向舵(33)与连接杆(31)连接。
3、根据权利要求1所述的迎风启闭式帆叶风轮，其特征在于：所述各组帆叶呈长方形，由左右叶片以铰链(10)合成，帆叶下方连接有帆叶杆(16)，帆叶杆连接在风轮鼓的轮廊上。
4、根据权利要求1所述的迎风启闭式帆叶风轮，其特征在于：所述上推杆(12)设有左右两根，上端分别以活络扣(11)连接在帆叶的左右叶片上。
5、根据权利要求1所述的迎风启闭式帆叶风轮，其特征在于：下推装置的齿轮(15)的轮轴固定在帆叶杆(16)上，齿条直立在横杆(17)的一端，并由设在帆叶杆上的定位圈(18)定位；横杆(17)上还设有回位弹簧(22)，回位弹簧一端连接在横杆(17)上，另一端连接在风轮鼓面上。
6、根据权利要求1或3所述的迎风启闭式帆叶风轮，其特征在于：帆叶面的上、下部位横跨铰链(10)设有限位条(19)。
7、根据权利要求1所述的迎风启闭式帆叶风轮，其特征在于：每组帆叶的上推杆下端与下推装置的连杆(13)相接处设有短杆(131)，上推杆(12)的下端连接在短杆(131)的两端，连杆(13)的上端活络连接在短杆(131)的中部、下端固定在齿轮(15)的轮面上。
8、迎风启闭式帆叶风轮，设置架体(5)上，其特征在于：它将多组风轮同轴并联组合。
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