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向变叶轮

阅读:316发布:2020-05-11

专利汇可以提供向变叶轮专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 舵 向变 叶轮 机,包括有主 转轴 、 叶片 、固定轴和机座,所述固定轴套接在所述主转轴外,所述主转轴上部伸出段固定连接有 支撑 板,该支撑板通过转动 轴承 装有至少两根中心段相互交叉的叶转轴,每根所述叶转轴上固定有两片所述叶片,所述两叶片所形成的空间平面互相垂直,所述固定轴外通过轴承套有套筒,该套筒上装有改变所述叶片倾斜 角 度的拨叶装置以及 风 舵,所述固定轴上设有用于 锁 定所述套筒的固定盘,所述叶转轴上装锁叶装置,与 现有技术 相比,它可以解决现有技术中叶轮机在转动时受 风 力 动力面积小,同时叶轮被风推转时叶片也受风自身的阻力大,不能充分利用 能源 的问题,本 发明 适用于 水 力或风力发电中使用。,下面是向变叶轮专利的具体信息内容。

1.一种向变叶轮机,包括有主转轴叶片、固定轴和机座,所述固定轴套接在所述主转轴外,其特征在于:所述主转轴上部伸出段固定连接有支撑板,该支撑板上通过转动轴承装有至少两根中心段相互交叉的叶转轴,每根所述叶转轴上固定有两片所述叶片,所述两叶片所形成的空间平面互相垂直,所述固定轴外通过轴承套有套筒,该套筒上装有改变所述叶片倾斜度的拨叶装置以及舵,所述固定轴上设有用于定所述套筒的锁紧装置,所述叶转轴上装锁叶装置。
2.根据权利要求1所述的舵向变叶轮机,其特征在于:所述拨叶装置包括有由拨叶齿构成的拨叶弧形段,所述拨叶齿弧形段固定在锁定盘上,所述锁定盘焊接在所述套筒上,所述拨叶齿弧形段与所述锁定盘同圆心,该拨叶齿弧形段弧长为L1,该拨叶齿弧形段的圆心角为α1,半径为r1,所述叶转轴上固定有与所述拨叶齿相对应的锥形齿轮,该锥形齿轮的半径为r2,当所述叶转轴转动90°时,所述锥形齿轮转动的弧长L2等于拨叶弧形段弧长L1,r1满足以下关系式:

所述锁定盘的边沿还设有弧形凸出锁叶轨,所述弧形凸出锁叶轨装在所述拨叶弧形段运行方向之前,所述弧形凸出锁叶轨与所述拨叶弧形段相对侧边缘位于同一直径线上,所述弧形凸出锁叶轨的圆心角为135度~160度。
3.根据权利要求1或2所述的舵向变叶轮机,其特征在于:所述支撑板外所述两叶片之间装有转筒,该转筒壁上设有供所述叶转轴穿过的通孔,所述锁叶装置是通过锁叶轴承装在所述套筒的底端的内壁上,所述锁叶装置包括有锁叶转轴和平叶片,所述锁叶转轴上固定有下臂和向外伸出的具有夹持作用的上臂, 所述上臂和所述下臂之间设有扭簧并且所述上臂和所述下臂互相垂直,所述平叶片固定在每根所述叶转轴运行时经过所述锁叶转轴的位置上且所述叶转轴上的所述平叶片方向与该叶转轴上的所述叶片方向平行。
4.根据权利要求1或2所述的舵向变叶轮机,其特征在于:所述锁紧装置包括有周边带有插销孔的固定盘和齿轨插销,所述固定盘固定在所述固定轴上,所述齿轨插销装在所述套筒外侧固定的支架上,所述支架上还装有与齿轨插销相啮合的齿轮,该齿轮转轴上接有一摆杆,该摆杆中下段装有风向
5.根据权利要求3所述的舵向变叶轮机,其特征在于:所述锁定装置包括有周边带有插销孔的固定盘和齿轨插销,所述固定盘固定在所述固定轴上,所述齿轨插销装在所述套筒外侧固定的支架上,所述支架上还装有与齿轨插销相啮合的齿轮,该齿轮转轴上接有一摆杆,该摆杆中下段装有风向块。
6.根据权利要求1或2所述的舵向变叶轮机,其特征在于:中心段相互交叉的所述叶转轴处在同一平面上,其中一根所述叶转轴是一根完整的轴,其它的所述叶转轴相交叉处断开,在所述断开端分别装有第一齿轮,该第一齿轮上啮合有第二齿轮,所述两个第二齿轮之间通过传动轴连通。
7.根据权利要求5所述的舵向变叶轮机,其特征在于:中心段相互交叉的所述叶转轴处在同一平面上,其中一根所述叶转轴是一根完整的轴,其它的所述叶转轴相交叉处断开,在所述断开端分别装有第一齿轮,该第一齿轮上啮合有第二齿轮,所述两个第二齿轮之间通过传动轴连接。
8.根据权利要求1或2所述的舵向变叶轮机,其特征在于:所述主转轴上部伸出段装有多对相互平行的带有所述叶片的所述叶转轴,所述叶转轴之间通过链条传动。
9.根据权利要求4所述的舵向变叶轮机,其特征在于:所述主转轴上部伸出段装有多对与所述支撑板上的叶转轴相互平行的带有叶片的叶转轴,所述各叶转轴之间通过链条传动。
10.根据权利要求7所述的舵向变叶轮机,其特征在于:所述主转轴上部伸出段装有多对与所述支撑板上的叶转轴相互平行的带有叶片的叶转轴,所述各叶转轴之间通过链条传动。

说明书全文

向变叶轮

技术领域

[0001] 本发明涉及力驱动装置,尤其是一种舵向变叶轮机。

背景技术

[0002] 风力资源和水力资源是最理想的绿色能源,风力发电或水力发电的工作原理主要是利用风力或者水力来推动叶轮机,再由叶轮机的转子带动发电机的转子转动,从而将机械能转换为电能。而目前最常见的叶轮机的叶片都是倾斜固定在叶轮上,这样形式的叶轮机在转动时受风力面积小,而且固定在叶轮上的叶片随叶轮转动时受的阻力大,不能达到处分利用能源的目的。

发明内容

[0003] 本发明提供一种舵向变叶轮机,它可以解决现有技术中叶轮机在转动时受风力面积小,不能充分利用能源的问题。
[0004] 为了实现上述技术方案,本发明所采用的技术方案是:包括有主转轴、叶片、固定轴和机座,所述固定轴套接在所述主转轴外,其特征在于:所述主转轴上部伸出段固定连接有支撑板,该支撑板通过转动轴承装有至少两根中心段相互交叉的叶转轴,每根所述叶转轴上固定有两片所述叶片,所述两叶片所形成的空间平面互相垂直,所述固定轴外通过轴承套有套筒,该套筒上装有改变所述叶片倾斜度的拨叶装置以及风舵,所述固定轴上设有用于定所述套筒的锁紧装置,所述叶转轴上装锁叶装置。
[0005] 上述技术方案中,更具体的方案是:所述拨叶装置包括有由拨叶齿构成的拨叶弧形段,所述拨叶齿弧形段固定在锁定盘上,所述锁定盘焊接在所述套筒上,所述拨叶齿弧形段与所述锁定盘同圆心,该拨叶齿弧形段弧长为L1,该拨叶齿弧形段的圆心角为α1,半径为r1,所述叶转轴上固定有与所述拨叶齿相对应的锥形齿轮,该锥形齿轮的半径为r2,当所述叶转轴转动90°时,所述锥形齿轮转动的弧长L2等于拨叶弧形段弧长L1,r1满足以下关系式:
所述锁定盘的边沿还设有弧形凸出锁叶轨,所述弧形凸出锁叶轨装在所述拨叶弧形段运行方向之前,所述弧形凸出锁叶轨与所述拨叶弧形段相对侧边缘位于同一直径线上,所述弧形凸出锁叶轨的圆心角为135度~160度;所述支撑板外所述两叶片之间装有转筒,该转筒壁上设有供所述叶转轴穿过的通孔,所述锁叶装置通过轴承装在所述转筒的底端内壁上,所述锁叶装置包括有锁叶转轴,所述锁叶转轴上固定有下臂和向外伸出的具有夹持作用的上臂, 所述上臂和所述下臂之间设有扭簧并且所述上臂和所述下臂互相垂直,所述平叶片固定在每根所述叶转轴运行时经过所述锁叶转轴的位置上;所述锁装置包括有周边带有插销孔的固定盘和齿轨插销,所述固定盘固定在所述固定轴上,所述齿轨插销装在所述套筒外侧固定的支架上,所述支架上还装有与齿轨插销相啮合的齿轮,该齿轮转轴上接有一摆杆,该摆杆中下段装有风向;中心段相互交叉的所述叶转轴处在同一平面上,其中一根所述叶转轴是一根完整的轴,其它的所述叶转轴相交叉处断开,在所述断开端分别装有第一齿轮,该第一齿轮上啮合有第二齿轮,所述两个第二齿轮之间通过传动轴连通;所述主转轴上部伸出段可以装有多对与所述支撑板上的叶转轴相互平行的带有叶片的叶转轴,所述各叶转轴之间通过链条传动。
[0006] 上述的齿轨插销为外侧带有齿的插销。
[0007] 由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比,具有的有益效果是:1、由于叶转轴是通过转动轴承与主转轴上的部件连接,因此叶转轴能自转,叶转轴上的两叶片所形成的空间平面互相垂直的,当在工作时,同一叶转轴上的其中一片叶片处在风口时,风对着叶片正面吹,充分利用了风的动力,处在另一端的另一叶片,刚好是侧面对着风,逆风转动时阻力达到最小,消耗的能量最少;叶片的方向转换是通过变叶装置来实现的,当运行到此处的叶片通过变叶装置的调整,叶片能从垂直地面状态被拨叶齿拨动翻转,最终转换成平行于地面状态,而锁叶装置能锁定叶片在风力小的范围继续维持平行于地面的状态,同轴的另一片叶片刚好处于风力最大的范围内,叶片正面垂直于风向,这样就达到充分利用能源及最小限度的消耗能量的目的。
[0008] 2、在转轴上部伸出段装有多对相互平行的带有叶片的叶转轴,形成了多层叶片,这样不仅提高了风能的利用率,还节省了空间。附图说明
[0009] 图1是本发明实施例1的结构示意图。
[0010] 图2是图1的俯视图。
[0011] 图3是图1A-A剖视放大图。
[0012] 图4是图1B-B剖视放大图。
[0013] 图5是锁叶装置的主视图。
[0014] 图6是锁叶装置的右视图。
[0015] 图7是叶转轴的锥形齿轮与拨叶弧形段相互拨动的结构示意图。
[0016] 图8是平叶片被锁叶装置夹持的结构示意图。
[0017] 图9是实施例1的立体图。
[0018] 图10是实施例2的立体图。

具体实施方式

[0019] 以下结合附图实例,对本发明作进一步详述:本发明包括有主转轴1,叶片2-1、2-2、2-3、2-4,固定轴3,机座4,支撑板5,轴承6,叶转轴7、25,轴承8,套筒9,平叶片10,锁定盘11,拨叶弧形段12,锥形齿轮13,弧形凸出锁叶轨14,转筒15,风舵16,固定盘18,插销孔19,齿轨插销20,支架21,齿轮22,摆杆23,风向块24,第一齿轮26,第二齿轮27,传动轴28,通孔29,锁叶轴承30,锁叶转轴31,下臂32,上臂33。
[0020] 如图1、图2、图3和图9所示的本实施例1,它包括有主转轴1、叶片2-1、2-2、2-3、2-4、固定轴3和机座4,固定轴3套接在主转轴1外,主转轴1上部伸出段固定连接有支撑板5,该支撑板上通过轴承6分别装有两根中心段相互交叉的能自转的叶转轴7和25,这两根叶转轴处在同一平面上,叶转轴25是一根完整的轴,叶转轴7相交叉处断开,在断开端分别装有第一齿轮26,第一齿轮26上啮合有第二齿轮27,两个第二齿轮之间通过传动轴28连通,叶转轴7两端固定有两片叶片2-1和2-2,叶转轴25两端固定有两片叶片2-3和2-4,两叶片所形成的空间平面互相垂直的,固定轴3外通过轴承8套接有套筒9,套筒9上装有改变叶片倾斜角度的拨叶装置以及用于确定风向的风舵16;如图4所示,拨叶装置包括有锁定盘11,锁定盘11固定套接在套筒9上,锁定盘11上设有一条与锁定盘11同圆心的由拨叶齿构成的拨叶弧形段12,拨叶弧形段12弧长为L1,若将拨叶弧形段的圆心角为α1,半径为r1,叶转轴7和25上分别固定有一对与拨叶齿相对应的锥形齿轮13,该锥形齿轮的半径为r2,若锥形齿轮的半径r2=150毫米,当叶转轴7或25要转动90°时,设定锁定盘用
45度角转完,锥形齿轮转动的弧长L2等于拨叶弧形段12弧长L1,r1满足以下关系式: 则r1等于300毫米,即半径为300毫米圆心角为45度的拨叶弧形段能让半径为150毫米的锥形齿轮转动90度,锁定盘11上还设有与锁定盘11同圆心的弧形凸出锁叶轨14,弧形凸出锁叶轨14与拨叶弧形段12相对侧边缘位于同一直径线上,弧形凸出锁叶轨14的圆心角为135度~160度;如图5、图6、图7和图8所示,固定轴3上设有用于锁定套筒9的锁紧装置,叶转轴上装有锁叶装置,支撑板5外的两叶片之间装有转筒15,该转筒壁上设有供叶转轴穿过的通孔29,叶转轴带动转筒15转动,锁叶装置通过锁叶轴承30装在转筒底端内端上,锁叶装置包括有锁叶转轴31和平叶片10,锁叶转轴31上固定有下臂32和向外伸出的具有夹持平叶片的上臂33,上臂33和下臂32之间设有复位扭簧并且上臂33和下臂32互相垂直,平叶片10固定在叶转轴7和25运行时经过锁叶转轴的位置上;锁定装置包括有周边带有插销孔19的固定盘18和外侧带有齿的齿轨插销20,该齿轨插销装在套筒
9外侧固定的支架21上,支架21上还装有与齿轨插销20相啮合的齿轮22,该齿轮转轴上接有一摆杆23,该摆杆上装有随风摆动的风向块24。
[0021] 工作时,假若风由东面吹向西面,风舵16自动确定风的方向并通过套筒9转向西面风尾,由于风舵和锁定盘同轴,且风舵杆的位置在锁定盘上的拨叶弧形段的中线位置上,即风舵杆的延长线穿过拨叶弧形段的中线并穿过锁定盘和套筒的圆心,锁定盘和风舵是连在一起的,因此锁定盘和风舵同时转动,当叶片2-1被风吹至西面风尾时,叶片2-1轴上的锥形齿轮13接触到锁定盘11上的拨叶弧形段12并被拨叶齿拨转,风向块24被风吹起同时带动同轴齿轮22顺时针转动,齿轮22带动齿轨插销20向下运动并插入固定盘插销孔19内,锁定套筒9,由于拨叶弧形段12上的拨叶齿顶住锥形齿轮的齿,叶片在风力的作用下,叶转轴7旋转,锥形齿轮在拨叶弧形段12上转动,当锥形齿轮13转了90度时刚好走完拨叶弧形段12,叶片2-1变成与地面平行,这时转筒15上的锁叶转轴31刚好转到弧形凸出锁叶轨的边缘,下臂32被弧形凸出锁叶轨的劈力而转向另一边,因下臂和上臂是固定连轴的,上臂33被迫转动持住刚好到位的平叶片,使叶片2-1继续呈与地面平行的状态在弧形凸出锁叶轨14上行走,弧形凸出锁叶轨处在风尾处135度角空间范围,相对的另一面135度角空间范围是风力最强的地方,同轴的叶片2-2在此范围内呈与地面垂直状态,叶面承受的风力最大,这样就形成了动力部分能最大限度的承受风力,阻力部分最小面积的承受风力,充分利用了能源;当叶片2-1转到东面时,叶片2-2走到西面,刚好运行完弧形凸出锁叶轨14,锁叶装置的下臂在扭力弹簧的作用下复位,上臂离开平叶片10,叶片2-2又重复叶片2-1的转动变化过程,另外两片叶片2-3和2-4的运行也与叶片2-1和2-2相同,这样周而复始,产生动力;这样,通过正侧叶获得单元最大动力,通过叶转轴和变叶、锁叶装置获得复活的动力,通过风舵能辨别风向,锁定装置锁定顺风方向获得风的动力。 [0022] 如图10所示的实施例2,其他均相同,不同的是主转轴1上部伸出段还装有多对与支撑板5上的叶转轴7和25相互平行的带有叶片的叶转轴,各叶转轴之间通过链条传动。 [0023] 上述方案中的叶轮机,不限用在风力发电机上,同样实用水的流体,在水里发电机上也属于本技术的保护范畴。
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