專利名稱：一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)的制作方法
一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清潔能源、新能源領(lǐng)域，具體涉及一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)。背景技術(shù)：
隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，人類的生存環(huán)境逐步惡化，為遏制環(huán)境的進(jìn)一 步惡化。節(jié)能減排，充分利用清潔能源是人類社會(huì)科學(xué)發(fā)展的必由之路，充分的利用風(fēng)能是 大勢(shì)所趨?？茖W(xué)高效安全的利用好風(fēng)能是當(dāng)務(wù)之急。目前；風(fēng)力機(jī)種類繁多，各有千秋，本 文提供一種新型高效率、低噪音、外觀美、安全方便的風(fēng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一種新型高效利用風(fēng)能、低噪音、低振動(dòng)、外觀靚麗、使用安 全方便的風(fēng)機(jī)。它包括高效收集風(fēng)能的風(fēng)球裝置及其轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)淖兯贆C(jī)構(gòu)，在風(fēng)球輸出軸 端設(shè)有過風(fēng)速保護(hù)的飛擺離合裝置，并與轉(zhuǎn)矩傳輸變速機(jī)構(gòu)輸入軸相連，轉(zhuǎn)矩輸出變速機(jī) 構(gòu)的輸出端設(shè)有便于系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)的靜態(tài)制動(dòng)裝置。依據(jù)上述主要技術(shù)特征，所述風(fēng)球裝置由主軸，葉片，葉片上下支撐盤架和徑向葉 片支撐環(huán)構(gòu)成.依據(jù)上述主要技術(shù)特征，風(fēng)球的葉片是由內(nèi)葉翼和外葉翼形成的一種既有軸向弧 面又有徑向弧面的復(fù)合曲面體，其葉片內(nèi)葉翼和外葉翼之間形成一個(gè)沿球體旋轉(zhuǎn)線速度方 向的夾角，該夾角導(dǎo)致沿來流速度方向角內(nèi)弧內(nèi)曲面與外弧外曲面產(chǎn)生強(qiáng)烈的壓力差，(葉 片夾角內(nèi)弧曲面為迎來流速度方向，外弧曲面為背來流速度方向.)形成旋轉(zhuǎn)推力。同時(shí)外 弧曲面在沿旋轉(zhuǎn)方向上，以該角度形成流線曲面.導(dǎo)致葉片沿風(fēng)球旋轉(zhuǎn)方向上迎流面阻力 減小，致使噪音減小，推阻比升高。該夾角的大小由風(fēng)力機(jī)負(fù)載特性和使用環(huán)境的風(fēng)速所確 定。依據(jù)上述主要技術(shù)特征；風(fēng)球的葉片內(nèi)葉翼與外葉翼沿徑向?qū)挾扔娠L(fēng)力機(jī)負(fù)載特 性和使用環(huán)境的風(fēng)速來調(diào)整，其內(nèi)葉翼徑向?qū)挾确较蛟陲L(fēng)球旋轉(zhuǎn)過程中所有迎來流速度方 向每時(shí)每刻都產(chǎn)生推力，當(dāng)然越寬越好，但最寬不能超過二葉片間的距離。而外葉翼徑向?qū)?度方向在風(fēng)球旋轉(zhuǎn)過程中有三分之一時(shí)刻迎來流速度方向且產(chǎn)生阻力，固增加其寬度會(huì)直 接增加阻力。雖然在另外三分之二時(shí)刻也增加推力但綜合多因素分析，不適當(dāng)?shù)脑黾悠鋵?度最終導(dǎo)致推阻比下降。因此葉片之內(nèi)外葉翼徑向?qū)挾软毎春线m的比例制造。依據(jù)上述主要技術(shù)特征；葉片之內(nèi)外葉翼的徑向弧度與軸向弧度須按照中國(guó)傳統(tǒng) 燈籠形態(tài)或球體形態(tài)保持一定比例，以保證形態(tài)不變。當(dāng)改變軸向弧度和徑向弧度時(shí)，球體 的形態(tài)將向園柱狀變化。依據(jù)上述技術(shù)特征；過風(fēng)速保護(hù)的飛擺離合裝置由擺臂、擺錘、連桿和離合滑套構(gòu) 成。離合滑套套在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸外，可沿從動(dòng)軸外臂上下滑動(dòng)，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸沿軸向 設(shè)有離合槽，滑套內(nèi)裝有主動(dòng)軸滾輪和從動(dòng)軸滾輪及其輪軸，其主動(dòng)軸滾輪和從動(dòng)軸滾輪 在主從動(dòng)軸的離合槽內(nèi)隨滑套上下滾動(dòng)。當(dāng)風(fēng)球轉(zhuǎn)速升高時(shí)，擺錘位置升高，在連桿的帶動(dòng)下滑套沿從動(dòng)軸外臂上升滑動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速高致使滑套內(nèi)從動(dòng)軸滾輪離開從動(dòng)軸離合槽頂端 時(shí)，主、從動(dòng)軸分開，離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)速降低時(shí)擺錘位置下降，在連桿的帶動(dòng)下滑 套沿從動(dòng)軸外臂下滑，當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降致滑套內(nèi)從動(dòng)軸滾輪接近和低于從動(dòng)軸離合槽頂端 時(shí)，在擺錘重力的作用下，滑套內(nèi)從動(dòng)軸滾輪自動(dòng)滾回到從動(dòng)軸離合槽內(nèi)，使主、從動(dòng)軸鏈 合進(jìn)入合閉狀態(tài)。依據(jù)上述技術(shù)特征；靜態(tài)制動(dòng)裝置由制動(dòng)碟盤、制動(dòng)鉗、制動(dòng)連桿及手柄構(gòu)成。當(dāng) 設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，將手柄置于制動(dòng)位置，風(fēng)力機(jī)即為制動(dòng)狀態(tài)。

圖(一)、為風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)原理(二)、為風(fēng)球及葉片原理(三)、為飛擺及制動(dòng)原理圖
具體實(shí)施方式參考圖(一)，圖(二)及圖(三)所示；結(jié)合具體實(shí)例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā) 明中所提供一種新型風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，包括垂直軸風(fēng)球、機(jī)械飛擺離合裝置、變速機(jī)構(gòu)、靜態(tài)制
動(dòng)裝置。所述垂直軸風(fēng)球圖(二)；包括軸、葉片、葉片上下支撐盤架和徑向葉片支撐環(huán)。該 風(fēng)球狀風(fēng)能利用裝置具有堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)形狀、不選擇來流速度方向，葉片內(nèi)外壓差大推阻比 大、風(fēng)能利用效率高、無噪音、運(yùn)行平穩(wěn)安全、不傷及鳥類、外觀優(yōu)美等眾多優(yōu)點(diǎn)，非常適用 與城市居住區(qū)及船舶等人類密集活動(dòng)場(chǎng)所。該風(fēng)球軸輸出端連接飛擺離合裝置圖(三)，所 述飛擺離合裝置包括；擺臂、擺錘、連桿、離合滑套及其滑套內(nèi)裝置的主、從動(dòng)軸滾輪及其輪 軸。風(fēng)球旋轉(zhuǎn)速度將改變擺錘的相對(duì)高度，并通過連桿致使離合滑套沿從動(dòng)軸外臂上下滑 動(dòng)，當(dāng)離合套向上移動(dòng)致主從動(dòng)軸滾輪大于、等于從動(dòng)軸頂端時(shí)，離合器處于“分離”狀態(tài)。 反之離合器處于“合閉”狀態(tài)。該從動(dòng)軸輸出端連接變速機(jī)構(gòu)圖(一)。所述變速機(jī)構(gòu)是為 匹配工作機(jī)工況設(shè)置，以保證工作機(jī)高效運(yùn)行。變速機(jī)構(gòu)的輸出軸除連接工作機(jī)外同時(shí)與 靜態(tài)制動(dòng)裝置之制動(dòng)碟盤相接圖(三)。所述靜態(tài)制動(dòng)裝置包括；制動(dòng)碟盤、制動(dòng)鉗、制動(dòng)連 桿及制動(dòng)受柄。該裝置為設(shè)備維修、保養(yǎng)、安裝等需要保護(hù)人身和設(shè)備安全時(shí)使用而設(shè)置， 其操作均為手動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征包括垂直軸風(fēng)球及其軸輸出端連接的飛擺離合 裝置和與工作機(jī)相匹配的轉(zhuǎn)矩傳輸變速機(jī)構(gòu)以及靜態(tài)制動(dòng)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于風(fēng)球由主軸、葉片、葉片 上下支撐架和徑向葉片支撐環(huán)組成。
3.如權(quán)利要求1所述一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于其葉片既有軸向弧度又 有徑向弧度的復(fù)合曲面構(gòu)成。數(shù)片或十幾片葉片組成的風(fēng)力機(jī)酷似傳統(tǒng)的燈籠或球體，當(dāng) 改變?nèi)~片軸向和徑向弧度時(shí)，所組成的風(fēng)力機(jī)的外型可由球狀變?yōu)閳@柱狀。
4.一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于葉片曲面由葉片內(nèi)葉翼和葉片外葉翼構(gòu) 成，二者軸向弧度與徑向弧度保持一定的比例關(guān)系，以維持風(fēng)力機(jī)外形的審美體型。同樣， 內(nèi)葉翼與外葉翼的寬度也保持一定的比例關(guān)系以保證風(fēng)能的高效利用.
5.一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于葉片曲面的內(nèi)、外葉翼之間形成一個(gè)沿球 體旋轉(zhuǎn)線速度方向的曲面夾角，該曲面夾角有效的減少了球體旋轉(zhuǎn)的空氣阻力和氣流的振 動(dòng)以及噪音，提高風(fēng)力機(jī)的機(jī)械效率。該夾角可根據(jù)負(fù)載特性和使用環(huán)境的風(fēng)速在50度致 100度之間進(jìn)行選擇。
6.一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于其葉片個(gè)數(shù)可以根據(jù)環(huán)境風(fēng)速和負(fù)載特性 在4-16片之間進(jìn)行調(diào)整。
7.如權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于所設(shè)置的徑向葉片、徑向支撐 環(huán)在極限風(fēng)速時(shí)球體自由卸能情況下，抵抗飛車轉(zhuǎn)速的機(jī)械強(qiáng)度措施。該徑向葉片支撐環(huán) 可以根據(jù)不同風(fēng)力機(jī)直徑和不同使用環(huán)境的極限風(fēng)速，在1-3個(gè)之間進(jìn)行選擇。
8.如權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于所設(shè)置的機(jī)械飛擺離合裝置在 環(huán)境風(fēng)速達(dá)到對(duì)工作機(jī)有危害狀態(tài)下，將風(fēng)力機(jī)與工作機(jī)分離，以保護(hù)工作機(jī)系統(tǒng)，風(fēng)力機(jī) 自由旋轉(zhuǎn)以釋放能量。當(dāng)環(huán)境風(fēng)速減弱后，飛擺離合裝置自動(dòng)重合工作機(jī)系統(tǒng)使之恢復(fù)工 作。飛擺離合裝置的保護(hù)動(dòng)作風(fēng)速可自由調(diào)整。
9.如權(quán)利要求1所述一種新型風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，其特征在于所設(shè)置的靜態(tài)制動(dòng)裝置，在風(fēng) 力機(jī)的安裝及例行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)手動(dòng)操作該裝置以保證維護(hù)保養(yǎng)工作過程中人員和機(jī)械設(shè) 備的安全。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型垂直軸風(fēng)球風(fēng)力機(jī)，該球狀風(fēng)能利用裝置具有堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)形狀，能抵抗颶風(fēng)的沖擊，不擇來流速度的方向，在相同來流方向條件下，因葉片內(nèi)外壓差大固比其它類型風(fēng)力機(jī)推阻比大，在同等輸出功率條件下，該風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)半徑小于其它類型風(fēng)力機(jī)，外形美觀視覺效果明顯，風(fēng)能的利用效率高、無噪音，運(yùn)行平穩(wěn)安全、不傷及鳥類。外觀酷似傳統(tǒng)的燈籠，美觀靚麗。同時(shí)具有工作機(jī)危險(xiǎn)風(fēng)速自動(dòng)保護(hù)裝置及其安裝、維護(hù)、保養(yǎng)等設(shè)備人身安全保護(hù)裝置。非常適合為城鎮(zhèn)居住區(qū)及船舶、海上養(yǎng)殖等人類活動(dòng)頻繁密集的區(qū)域提供清潔能源。
文檔編號(hào)F03D3/00GK102108934SQ20091018932
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者楊松林 申請(qǐng)人:楊松林