RU93472U1

RU93472U1 - WIND ENGINE

Info

Publication number: RU93472U1
Application number: RU2009147436/22U
Authority: RU
Inventors: Людмила Прокопьевна Андрианова; Олег Иванович Прокопов; Мидхат Ильфатович Тухватуллин; Рустем Ринатович Хайруллин
Original assignee: Людмила Прокопьевна Андрианова; Олег Иванович Прокопов; Мидхат Ильфатович Тухватуллин; Рустем Ринатович Хайруллин
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2010-04-27

Abstract

Ветродвигатель, содержащий вертикальный вал с круговыми опорами, между которыми на валу закреплены радиальные ветровые лопасти и направляющий ветровой аппарат, выполненный в виде створок, отличающийся тем, что створки направляющего ветрового аппарата установлены шарнирно на круговых опорах и связаны между собой шарнирными тягами, кроме того, каждая створка снабжена тарированным упругим элементом и ограничительным упором. A wind turbine comprising a vertical shaft with circular supports, between which radial wind blades are fixed on the shaft and a guiding wind apparatus made in the form of flaps, characterized in that the flaps of the guiding wind apparatus are pivotally mounted on the circular supports and interconnected by articulated rods, in addition, each leaf is equipped with a calibrated elastic element and a limit stop.

Description

Заявляемая полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована для обеспечения энергией различных потребителей.The inventive utility model relates to wind energy and can be used to provide energy to various consumers.

Из аналогов уровня техники известен ветродвигатель (А.С. 1802203. 15.03.93 г. F03Д 3/04), включающий вертикальный вал, с которым связаны концы лопастей ветроколеса, с круговой рельсовой опорой и поворотный направляющий аппарат.A wind turbine is known from analogues of the prior art (A.S. 1802203. 03/15/93, F03D 3/04), including a vertical shaft with which the ends of the blades of the wind wheel are connected, with a circular rail support and a rotary guide apparatus.

Недостатком аналога является сравнительно низкая устойчивость в ветровых условиях.The disadvantage of the analogue is the relatively low stability in wind conditions.

Известен ветродвигатель, выбранный за прототип (заявка Франции №2483533, 1981 г. F03Д 3/06), включающий вертикальный вал, на котором установлено ветровое колесо с радиальными лопастями и поворотного корпуса с направляющим сопловым аппаратом, выполненным в виде створок.Known wind turbine, selected for the prototype (application of France No. 2483533, 1981 F03D 3/06), comprising a vertical shaft on which a wind wheel with radial blades and a rotary housing with a guide nozzle device made in the form of flaps.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы ветроколеса при запредельных нагрузках ветра.The disadvantage of the prototype is the low reliability of the wind wheel with transcendental wind loads.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности, эффективности работы конструкции при любых погодных условий эксплуатации, вплоть до штормовых порывов ветра.The task to which the utility model is directed is to increase the reliability and efficiency of the structure under all weather conditions, up to storm gusts.

Поставленная задача достигается ветродвигателем, содержащим вертикальный вал с круговыми опорами, между которыми на валу закреплены радиальные ветровые лопасти и направляющий ветровой аппарат, выполненный в виде створок, причем створки направляющего ветрового аппарата шарнирно установлены на круговых опорах и связаны между собой шарнирными тягами, кроме того, каждая створка снабжена тарированным упругим элементом и ограничительным упором.The task is achieved by a wind turbine containing a vertical shaft with circular supports, between which there are fixed radial wind blades and a guiding wind apparatus made in the form of flaps, and the flaps of the guiding wind apparatus are pivotally mounted on circular supports and interconnected by articulated rods, in addition, each leaf is equipped with a calibrated elastic element and a limit stop.

На фиг.1. представлено продольное сечение ветродвигателя.In figure 1. A longitudinal section of a wind turbine is shown.

На фиг.2 - сечение А-А при нормальной ветровой нагрузке.Figure 2 - section aa with normal wind load.

На фиг.3. - сечение А-А при штормовом ветре.In figure 3. - section AA in a gale.

Ветродвигатель состоит из ветроколеса, образованного вертикальным валом 1, корпуса ветрового колеса, образованного верхней 2 и нижней 3 круговыми опорами, жестко связанными между собой вертикальной стенкой-экраном 4, в виде сегмента охватывающего ветровое колесо в секторе 90° и плоской стенкой-экраном 9, установленной касательно образующей ветроколеса (фиг.2, 3). На вертикальном валу симметричное его оси закреплены ветровые лопасти 5.The wind turbine consists of a wind wheel formed by a vertical shaft 1, a housing of the wind wheel formed by the upper 2 and lower 3 by circular supports rigidly interconnected by a vertical wall-screen 4, in the form of a segment covering the wind wheel in a 90 ° sector and a flat wall-screen 9, established regarding the generatrix of the wind wheel (figure 2, 3). Wind blades 5 are mounted on a vertical shaft symmetrical to its axis.

Между круговыми опорами 2 и 3 установлены две прямоугольные листовые створки 6 и 7, соединенные шарнирами 8 с опорами, причем начальное положение створки 6 под углом 30°-40° к горизонтальной оси.Between the circular supports 2 and 3, two rectangular leaf sashes 6 and 7 are installed, connected by hinges 8 to the supports, with the initial position of the sash 6 at an angle of 30 ° -40 ° to the horizontal axis.

Створка 7 параллельна горизонтальной оси касательно диаметру ветрового колеса.The leaf 7 is parallel to the horizontal axis with respect to the diameter of the wind wheel.

Створки 6 и 7 вместе с опорами 2 и 3 и прямоугольным экраном 9 представляют направляющий сопловый аппарат. Створки 6 и 7 связаны между собой шарнирными тягами 10.The shutters 6 and 7 together with the supports 2 and 3 and a rectangular screen 9 represent a guide nozzle apparatus. The shutters 6 and 7 are interconnected by articulated rods 10.

Нижняя опора 3, через катки 15 опирается на основание 14, через которое проходит вал 1, с которого через редуктор 16 передается вращение от ветроколеса к генератору электрической энергии 17.The lower support 3, through the rollers 15, rests on the base 14, through which the shaft 1 passes, from which rotation is transmitted from the wind wheel to the electric energy generator 17 through the gearbox 16.

Хвостовик 13 предназначен для поворачивания корпуса ветродвигателя вокруг оси вала 1, ориентируя сопловой аппарат навстречу ветру V.The shank 13 is designed to rotate the housing of the wind turbine around the axis of the shaft 1, orienting the nozzle apparatus towards the wind V.

Ветродвигатель работает следующим образом. При движении ветра V хвостовик 13 ориентируется по ветру и поворачивает корпус ветродвигателя направляющим сопловым аппаратом навстречу потоку воздуха. Воздух, проходящий через направляющий сопловый аппарат, воздействует на лопасти ветроколеса, заставляя вращаться его по часовой стрелке (на фиг.2).The wind turbine operates as follows. With the movement of the wind V, the shank 13 is oriented in the wind and rotates the housing of the wind turbine by the guide nozzle apparatus towards the air flow. The air passing through the guide nozzle apparatus acts on the blades of the wind wheel, forcing it to rotate clockwise (in figure 2).

При увеличении скорости ветра створка 6, преодолевая усилие упругого элемента 12, поворачивается на шарнирах 8 и тягами 10 поворачивает створку 7. Проходное сечение уменьшается, что снижает скорость вращения ветроколеса. При увеличении скорости ветра до критических (штормовых) значений створки 6 и 7 продолжают поворачиваться до упора тяг 10 в ограничители поворота (упоры) 11, максимально перекрывая проходное сечение воздуха (фиг.3), чем устраняется разрушение ветроколеса.When the wind speed increases, the sash 6, overcoming the force of the elastic element 12, rotates on hinges 8 and by the rods 10 turns the sash 7. The passage section decreases, which reduces the speed of rotation of the wind wheel. When the wind speed increases to critical (storm) values, the shutters 6 and 7 continue to rotate until the rods 10 stop in the rotation limiters (stops) 11, blocking the air passage section as much as possible (Fig. 3), which eliminates the destruction of the wind wheel.

Таким образом, постепенно с увеличением скорости ветра осуществляется перекрытие ветрового потока и снижение скорости ветроколеса, что ведет к повышению надежности.Thus, gradually with increasing wind speed, the wind flow is blocked and the speed of the wind wheel is reduced, which leads to increased reliability.

Claims

Ветродвигатель, содержащий вертикальный вал с круговыми опорами, между которыми на валу закреплены радиальные ветровые лопасти и направляющий ветровой аппарат, выполненный в виде створок, отличающийся тем, что створки направляющего ветрового аппарата установлены шарнирно на круговых опорах и связаны между собой шарнирными тягами, кроме того, каждая створка снабжена тарированным упругим элементом и ограничительным упором.

A wind turbine comprising a vertical shaft with circular supports, between which radial wind blades are fixed to the shaft and a guiding wind apparatus made in the form of flaps, characterized in that the flaps of the guiding wind apparatus are pivotally mounted on the circular supports and are connected by articulated rods, in addition, each leaf is equipped with a calibrated elastic element and a limit stop.