專利名稱：垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
公開(kāi)號(hào)為CN1858438的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，它在風(fēng)葉回轉(zhuǎn)中心設(shè)有軸，風(fēng)葉在支架上圍繞該軸來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)形成風(fēng)輪，風(fēng)葉在支架上來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角度范圍由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制葉片轉(zhuǎn)角而確定，葉片在不同的位置獲得相應(yīng)最佳的葉片轉(zhuǎn)但無(wú)論采取何種改變?nèi)~片轉(zhuǎn)角的方法，會(huì)存在下述缺陷。缺陷是轉(zhuǎn)角葉片在迎順風(fēng)面，轉(zhuǎn)角葉片不能和風(fēng)向成為90度，無(wú)法葉片使最佳迎風(fēng)，在迎逆風(fēng)面，轉(zhuǎn)角葉片不能和風(fēng)向成為0度，因而無(wú)法充分利用風(fēng)能。公開(kāi)號(hào)為CN101260865的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岢隽俗哉{(diào)角度迎風(fēng)葉片，利用葉片旋轉(zhuǎn)軸與主軸直接用齒輪相嚙合或鏈條傳動(dòng)。葉片轉(zhuǎn)到最佳迎風(fēng)位置。但存在缺陷的是因主軸和葉片的傳動(dòng)是通過(guò)齒輪相嚙合或鏈條直接傳動(dòng)，這樣會(huì)使葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)負(fù)荷太重，無(wú)法充分利用風(fēng)能，也不利于產(chǎn)品的商業(yè)化開(kāi)發(fā)。公開(kāi)號(hào)為CN200996359的中國(guó)專利申請(qǐng)對(duì)葉片的角度調(diào)節(jié)裝置采用的是液壓裝置，如液壓泵、液壓油缸、液壓控制閥及液壓蓄能器等配件，來(lái)控制葉片橫向和縱向的伸縮， 使葉片轉(zhuǎn)到最佳迎風(fēng)面，充分利用風(fēng)能。但存在缺陷的是采用的是液壓裝置，如液壓泵、液壓油缸、液壓控制閥及液壓蓄能器等配件，來(lái)控制葉片伸縮轉(zhuǎn)向，增加系統(tǒng)控制裝置，其裝置本身耗電就大大降低發(fā)電效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)面的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其能通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)將隨風(fēng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)葉迎風(fēng)面角度。為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，特點(diǎn)是，包括旋轉(zhuǎn)架，外側(cè)用于與風(fēng)葉的背面樞接，內(nèi)側(cè)用于連接垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)葉支撐盤(pán)，該風(fēng)葉支撐盤(pán)相對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸入軸可轉(zhuǎn)動(dòng)；定向軸；動(dòng)力裝置，與定向軸的下端相關(guān)聯(lián)，以驅(qū)動(dòng)定向軸轉(zhuǎn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)曲軸，與定向軸的上端相關(guān)聯(lián)，可與定向軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；偏心軸，設(shè)置在回轉(zhuǎn)曲軸的偏心位置；偏心盤(pán)，套裝在偏心軸上，可以偏心軸為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；以及風(fēng)葉拉桿，外端用于與風(fēng)葉可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，內(nèi)端與偏心盤(pán)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。動(dòng)力裝置帶動(dòng)定向軸，定向軸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)曲軸，回轉(zhuǎn)曲軸帶動(dòng)偏心軸，動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)定向軸的方式可以與風(fēng)向相關(guān)聯(lián)，旋轉(zhuǎn)架、風(fēng)葉拉桿、風(fēng)葉等構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，可通過(guò)該四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整風(fēng)葉繞輸入軸軸心回轉(zhuǎn)過(guò)程中的自轉(zhuǎn)角度，四連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力即來(lái)自于風(fēng)葉，一旦風(fēng)力作用于風(fēng)葉，風(fēng)葉將自動(dòng)調(diào)整迎風(fēng)角度。所述的風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，還包括風(fēng)向儀，動(dòng)力裝置配置有控制裝置，控制裝置電連接傳感器組件，傳感器組件用于檢測(cè)風(fēng)向儀的偏轉(zhuǎn)角度并據(jù)此向控制裝置傳遞風(fēng)向信號(hào)，控制裝置根據(jù)傳感器組件傳遞的風(fēng)向來(lái)控制動(dòng)力裝置的運(yùn)動(dòng)， 以使定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與風(fēng)向的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。動(dòng)力裝置由控制裝置依據(jù)傳感器傳遞的風(fēng)向信號(hào)控制，從而將四連桿機(jī)構(gòu)對(duì)風(fēng)葉迎風(fēng)角度的調(diào)整與風(fēng)向關(guān)聯(lián)起來(lái)，通過(guò)風(fēng)向儀而不是風(fēng)舵來(lái)測(cè)定風(fēng)速，可以將使風(fēng)葉的偏轉(zhuǎn)角度更加精確。所述的風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，還包括風(fēng)速儀，傳感器組件還用于檢測(cè)風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)動(dòng)速度并據(jù)此向控制裝置傳遞風(fēng)速信號(hào)，控制裝置還根據(jù)傳感器組件傳遞的風(fēng)速信號(hào)來(lái)控制動(dòng)力裝置的運(yùn)動(dòng)，以使定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與風(fēng)向的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。動(dòng)力裝置還由控制裝置依據(jù)傳感器組件傳遞的風(fēng)速信號(hào)來(lái)控制，從而可更準(zhǔn)確地將風(fēng)葉隨風(fēng)向的改變調(diào)整到位。所述的風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，定向軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述輸入軸的軸孔中，回轉(zhuǎn)曲軸固定在定向軸的上端，動(dòng)力裝置是微型電機(jī)，動(dòng)力裝置連接有減速器，該減速器通過(guò)聯(lián)軸器與定向軸相連接。定向軸貫穿于輸入軸的軸孔中，使得整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括輸入軸、風(fēng)葉以及風(fēng)葉支撐盤(pán)，風(fēng)葉支撐盤(pán)相對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸入軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置，其特征在于，還包括風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括旋轉(zhuǎn)架，外側(cè)與風(fēng)葉的背面樞接，內(nèi)側(cè)連接在垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)葉支撐盤(pán)上且隨風(fēng)葉支撐盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；定向軸；動(dòng)力裝置，與定向軸的下端相關(guān)聯(lián)，以驅(qū)動(dòng)定向軸轉(zhuǎn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)曲軸，與定向軸的上端相關(guān)聯(lián)，可與定向軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；偏心軸，設(shè)置在回轉(zhuǎn)曲軸的偏心位置；偏心盤(pán)，套裝在偏心軸上，可以偏心軸為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；以及風(fēng)葉拉桿，外端與風(fēng)葉可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，內(nèi)端與偏心盤(pán)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。動(dòng)力裝置帶動(dòng)定向軸，定向軸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)曲軸，回轉(zhuǎn)曲軸帶動(dòng)偏心軸，動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)定向軸的方式可以與風(fēng)向相關(guān)聯(lián)，旋轉(zhuǎn)架、風(fēng)葉拉桿、風(fēng)葉等構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，可通過(guò)該四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整風(fēng)葉繞輸入軸軸心回轉(zhuǎn)過(guò)程中的自轉(zhuǎn)角度，四連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)自于風(fēng)力對(duì)風(fēng)葉的作用，一旦風(fēng)力作用于風(fēng)葉，風(fēng)葉將自動(dòng)調(diào)整迎風(fēng)角度，風(fēng)葉一邊以輸入軸為中心軸回轉(zhuǎn)，一邊在四連桿機(jī)構(gòu)的作用下自轉(zhuǎn)，因此可以實(shí)現(xiàn)在順風(fēng)時(shí)調(diào)大迎風(fēng)面，而在逆風(fēng)時(shí)調(diào)小迎風(fēng)面。所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，還包括風(fēng)向儀，動(dòng)力裝置配置有控制裝置，控制裝置電連接傳感器組件，傳感器組件用于檢測(cè)風(fēng)向儀的偏轉(zhuǎn)角度并據(jù)此向控制裝置傳遞風(fēng)向信號(hào)，控制裝置根據(jù)傳感器組件傳遞的風(fēng)向來(lái)控制動(dòng)力裝置的運(yùn)動(dòng)，以使定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與風(fēng)向的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，還包括風(fēng)速儀，傳感器組件還用于檢測(cè)風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)動(dòng)速度并據(jù)此向控制裝置傳遞風(fēng)速信號(hào)，控制裝置還根據(jù)傳感器組件傳遞的風(fēng)速信號(hào)來(lái)控制動(dòng)力裝置的運(yùn)動(dòng)，以使定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與風(fēng)向的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，定向軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述輸入軸的軸孔中，回轉(zhuǎn)曲軸固定在定向軸的上端，動(dòng)力裝置是微型電機(jī)，動(dòng)力裝置連接有減速器，該減速器通過(guò)聯(lián)軸器與定向軸的下端相連接。通過(guò)風(fēng)速和風(fēng)向來(lái)控制定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以精確準(zhǔn)時(shí)地將定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與風(fēng)向的變化相關(guān)聯(lián)。所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，偏心軸在回轉(zhuǎn)曲軸上的偏心方向垂直于風(fēng)向，在風(fēng)葉拉桿和旋轉(zhuǎn)架的共同作用下，風(fēng)葉在繞輸入軸的中心軸線回轉(zhuǎn)的過(guò)程中具有最大迎風(fēng)位置以及最小迎風(fēng)位置，在最大迎風(fēng)位置，風(fēng)葉的迎風(fēng)面垂直迎風(fēng)，在最小迎風(fēng)位置，風(fēng)葉的迎風(fēng)面平行于風(fēng)向；在工作過(guò)程中，風(fēng)葉從最大迎風(fēng)位置轉(zhuǎn)過(guò)180度后達(dá)到最小迎風(fēng)位置，風(fēng)葉從最小迎風(fēng)位置隨風(fēng)轉(zhuǎn)過(guò)180度后達(dá)到最大迎風(fēng)位置。所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述減速器是蝸輪蝸桿減速器。當(dāng)風(fēng)向時(shí)，風(fēng)葉在偏心軸的偏心方向?yàn)?度，此時(shí)風(fēng)葉迎風(fēng)面垂直迎風(fēng)，使風(fēng)葉迎風(fēng)面受風(fēng)力最大；當(dāng)風(fēng)向不變(動(dòng)力裝置或電機(jī)無(wú)需動(dòng)作)，風(fēng)葉圍繞輸入軸旋轉(zhuǎn)到90度位置，此時(shí)風(fēng)葉的迎風(fēng)面(自轉(zhuǎn)向90度)受風(fēng)力最小，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)整風(fēng)葉角度的功能，并且風(fēng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)面，最大可能地充分利用風(fēng)能資源，既使很微小的風(fēng)也能推動(dòng)風(fēng)葉啟動(dòng)；彌補(bǔ)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)要在風(fēng)速較大時(shí)才能達(dá)到所設(shè)計(jì)的額定功率；大大提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備利用率，減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備的閑置。


圖1至圖6為本發(fā)明的第一實(shí)施例的構(gòu)造的示意圖，其中圖1為本發(fā)明的風(fēng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)面的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的立體示意圖；圖2為風(fēng)葉于垂直風(fēng)向并仰面向上角度為0.01-85度的立體示意圖；圖3為風(fēng)葉拉桿拉動(dòng)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)向位置示意圖，其中(a)為初始位置的示意圖，(b) 為轉(zhuǎn)過(guò)90度的位置示意圖，(c)為轉(zhuǎn)過(guò)180度的位置示意圖，(d)為轉(zhuǎn)過(guò)270度的位置示意圖；圖4為偏心曲軸的立體示意圖；圖5為齒輪與輸入軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中A處的局部放大示意圖。圖7到圖8為本發(fā)明的第二實(shí)施例的構(gòu)造的示意圖，其中圖7為風(fēng)向跟蹤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為裝配有圖7所示風(fēng)向跟蹤裝置垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝置的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例如圖1、圖5和圖6所示，本發(fā)明的風(fēng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)面的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)風(fēng)葉1、旋轉(zhuǎn)架4、風(fēng)葉支撐盤(pán)5、垂直發(fā)電機(jī)輸入軸11、風(fēng)葉支撐盤(pán)5與輸入軸11之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖5所示，風(fēng)葉1背面設(shè)置有上、下固定支架h、2b，旋轉(zhuǎn)架4的外側(cè)與風(fēng)葉1背面的上、下固定支架2a、2b樞接(以樞軸相接，二者可以以該樞軸為中心軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，或者其等同變型)或鉸連接或者說(shuō)可繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，風(fēng)葉1可以上、下固定支架2a、2b與旋轉(zhuǎn)架4的鉸連接處的連線為軸心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)架4的內(nèi)側(cè)固定在支撐盤(pán)5上。風(fēng)葉1的背面上端安裝有稍高于上固定支架2的外支架3，風(fēng)葉拉桿6的外端與外支架3鉸連接。如圖6所示，風(fēng)葉拉桿6的內(nèi)端與偏心連接盤(pán)13鉸連接，偏心連接盤(pán)13可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在曲軸12的偏心軸16上。同時(shí)參照?qǐng)D4，曲軸12通過(guò)軸承設(shè)置在輸入軸11上端，偏心軸16的上端固定設(shè)有風(fēng)舵15，風(fēng)舵15的旋轉(zhuǎn)中心與曲軸12同一軸心(在本實(shí)施例中， 即輸入軸11的軸心)，風(fēng)舵15的迎風(fēng)方向與偏心軸16的偏心方向(即曲軸12的軸向)垂直。可以理解到，風(fēng)葉的角度自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要包括旋轉(zhuǎn)架4、風(fēng)葉拉桿6、曲軸12、偏心軸16、偏心連接盤(pán)13以及風(fēng)舵15。繼續(xù)參照?qǐng)D6，風(fēng)葉支撐盤(pán)5與輸入軸11之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括風(fēng)葉齒輪7、第一過(guò)橋齒輪8、第二過(guò)橋齒輪9以及輸入軸齒輪10。支撐盤(pán)5與風(fēng)葉齒輪7固定連接，風(fēng)葉齒輪 7通過(guò)軸承14同心套裝在輸入軸11上，風(fēng)葉齒輪7與第一過(guò)橋齒輪8嚙合，第一過(guò)橋齒輪 8與第二過(guò)橋齒輪9同一軸心并且固定連接，第二過(guò)橋齒輪9與輸入軸齒輪10嚙合，輸入軸齒輪10同軸固定在輸入軸11上。上述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比2 1或3 1，傳動(dòng)比可根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)場(chǎng)環(huán)境的要求而定，傳動(dòng)比2 1或3 1能提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)比1 2或1 3使微風(fēng)能啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。上述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可以由皮帶傳動(dòng)和鏈輪傳動(dòng)替代。本發(fā)明的風(fēng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)面垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，也可以不用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由風(fēng)葉支撐盤(pán)5直接同軸固定在輸入軸11上，同步轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的風(fēng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)面的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式如下同時(shí)參照?qǐng)D5、6以及圖3，風(fēng)葉1背面的上、下固定支架2a、2b與旋轉(zhuǎn)架4的外側(cè)連接，使風(fēng)葉1能在旋轉(zhuǎn)架4上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)葉1背面上端的外支架3通過(guò)風(fēng)葉拉桿6與偏心連接盤(pán)13圍繞偏心軸16旋轉(zhuǎn)。如圖1所示，當(dāng)風(fēng)葉1處于與偏心同方向位置時(shí)，外支架3離輸入軸11的軸心最遠(yuǎn)，并且使風(fēng)葉1迎風(fēng)面與風(fēng)向b垂直，風(fēng)葉1沿方向C旋轉(zhuǎn) (公轉(zhuǎn))，在圖1中為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，各個(gè)旋轉(zhuǎn)架4由支撐桿17連接在一起。當(dāng)風(fēng)葉1處于偏心反方向位置時(shí)，外支架3離輸入軸11的軸心最近，并且使風(fēng)葉1迎風(fēng)面轉(zhuǎn)向90度迎風(fēng)。如圖3中(a)-(c)所示，當(dāng)風(fēng)確定風(fēng)舵15方向時(shí)，偏心軸16以風(fēng)舵15的垂直方向設(shè)為0度，即風(fēng)葉1在偏心軸16的偏心方向?yàn)?度，此時(shí)風(fēng)葉1迎風(fēng)面垂直迎風(fēng)，使風(fēng)葉1迎風(fēng)面受風(fēng)力最大。當(dāng)偏心軸16與風(fēng)舵15的方向不變，風(fēng)葉1圍繞輸入軸11旋轉(zhuǎn)到180度位置，此時(shí)風(fēng)葉1的迎風(fēng)面(自轉(zhuǎn)向90度)受風(fēng)力最小。如圖2所示，風(fēng)葉1不僅可以豎直設(shè)置還可以于垂直風(fēng)向并仰面向上角度β為 0. 01-85 度。第二實(shí)施例第一實(shí)施例的風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)存在不足之處轉(zhuǎn)角葉片在迎順風(fēng)面時(shí)，由于轉(zhuǎn)角葉片上的風(fēng)葉拉桿對(duì)偏心盤(pán)有較小的推力，這時(shí)風(fēng)舵會(huì)對(duì)風(fēng)向偏向，無(wú)法葉片使最佳迎風(fēng)，在迎逆風(fēng)面，轉(zhuǎn)角葉片不能和風(fēng)向成為0度，因而無(wú)法充分利用風(fēng)能。另外，若要風(fēng)舵對(duì)風(fēng)向不偏向，則有風(fēng)舵做成很大，這不利于中等以上的風(fēng)力發(fā)電裝置發(fā)展，也不利于產(chǎn)品的商業(yè)化開(kāi)發(fā)。第二實(shí)施例在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改變，取消了風(fēng)舵。如圖7所示，風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)整裝置包括電機(jī)100、定向軸180、回轉(zhuǎn)曲軸190、偏心軸110、偏心盤(pán)111，當(dāng)然也與第一實(shí)施例一樣，包括風(fēng)葉拉桿和旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架的設(shè)置與第一實(shí)施例也一樣，風(fēng)葉拉桿的內(nèi)端連接在偏心盤(pán)111上而外端與第一實(shí)施例一樣連接在風(fēng)葉上。繼續(xù)參照?qǐng)D7，(微型)電機(jī)100連接減速器120，減速器120連接聯(lián)軸器140，聯(lián)軸器140連接定向轉(zhuǎn)軸180，定向轉(zhuǎn)軸180通過(guò)軸承150可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入軸170的軸孔中。電機(jī)100以及減速器120由支撐架130支撐在輸入軸170的下方，定向軸180的上端固定連接回轉(zhuǎn)曲軸190，回轉(zhuǎn)曲軸190的偏心位置固定地安裝有偏心軸110，偏心軸110上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置有偏心盤(pán)111。偏心盤(pán)111是以偏心軸110為樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心軸110是以定向軸180為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)100工作時(shí)，電機(jī)100的輸出動(dòng)力由減速器120減速增矩后傳遞到聯(lián)軸器140、定向軸180，從而驅(qū)使定向軸180在輸入軸170的軸孔中轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)100還電連接傳感器組件115，傳感器組件115用于感應(yīng)風(fēng)向儀112的轉(zhuǎn)動(dòng)以及風(fēng)速儀113的轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)100配置有電氣控制裝置，該電氣控制裝置接收傳感器組件115 檢測(cè)到的風(fēng)向信號(hào)和風(fēng)速信號(hào)來(lái)控制電機(jī)100的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。同時(shí)參照?qǐng)D8，與第一實(shí)施例不同的是，風(fēng)葉拉桿6的內(nèi)端連接在圖7中的偏心盤(pán) 111上。與第一實(shí)施例一樣，旋轉(zhuǎn)架4的外端連接風(fēng)葉1而內(nèi)端連接在風(fēng)葉支撐盤(pán)上。如圖8所示，以固定在偏心軸110上的箭頭200(可以是虛擬的)為風(fēng)向參考，與第一實(shí)施例一樣地(可參照?qǐng)D3)，偏心軸110的偏心方向(即偏心軸110在回轉(zhuǎn)曲軸190 上的設(shè)置位置與回轉(zhuǎn)曲軸190的中心的連線確定的方向)與風(fēng)向垂直時(shí)，風(fēng)葉迎風(fēng)面垂直迎風(fēng)，使風(fēng)葉迎風(fēng)面受風(fēng)力最大；當(dāng)風(fēng)向不變時(shí)，風(fēng)葉圍繞輸入軸轉(zhuǎn)過(guò)180度位置，風(fēng)葉的迎風(fēng)面與風(fēng)向的角度逐漸變小，并在轉(zhuǎn)過(guò)180度位置時(shí)，風(fēng)葉的迎風(fēng)面與風(fēng)向平行，此時(shí)風(fēng)葉的迎風(fēng)面受風(fēng)力最小，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)整風(fēng)葉角度的功能，并且風(fēng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)迎風(fēng)面，最大可能地充分利用風(fēng)能資源。若風(fēng)向有變動(dòng)，則可通過(guò)電機(jī)控制定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制偏心軸與風(fēng)向進(jìn)行一致性的轉(zhuǎn)動(dòng)(即其偏心位置始終與風(fēng)向垂直)，而電機(jī)控制定向軸180的轉(zhuǎn)動(dòng)量可以通過(guò)傳感器組件115檢測(cè)風(fēng)向儀112的轉(zhuǎn)動(dòng)而確定，電機(jī)控制定向軸180的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)傳感器組件115檢測(cè)風(fēng)速儀113的轉(zhuǎn)動(dòng)而確定，從而可精確地確定風(fēng)向，并進(jìn)而精確地調(diào)節(jié)風(fēng)葉的角度。減速器120可以是蝸輪蝸桿減速器，也可以是齒輪減速器，通過(guò)設(shè)置減速比，可以使得從電機(jī)100、減速器120、聯(lián)軸器140、定向軸180到回轉(zhuǎn)曲軸190的傳動(dòng)為單向傳動(dòng)，因?yàn)橛捎陲L(fēng)葉調(diào)整作用于曲軸190的外力不足以帶動(dòng)減速器120。減速器120若為蝸輪蝸桿減速，在圖中，電機(jī)是水平橫置的，定向軸與蝸輪蝸桿的蝸輪軸向同心，蝸輪軸向與電機(jī)軸成 90度布置。上述實(shí)施例只是用來(lái)說(shuō)明、并非限定本發(fā)明如何實(shí)施。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明要求保護(hù)的范圍的情況下還可作出許多改變，例如除了通過(guò)傳感器來(lái)決定定向軸方向外，還可由手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)來(lái)控制定向軸的轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，本發(fā)明要求保護(hù)的技術(shù)方案應(yīng)由附后的權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求
1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)架，外側(cè)用于與風(fēng)葉的背面樞接，內(nèi)側(cè)用于連接垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)葉支撐盤(pán)，該風(fēng)葉支撐盤(pán)相對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸入軸可轉(zhuǎn)動(dòng)； 定向軸；動(dòng)力裝置，與定向軸的下端相關(guān)聯(lián)，以驅(qū)動(dòng)定向軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 回轉(zhuǎn)曲軸，與定向軸的上端相關(guān)聯(lián)，可與定向軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)； 偏心軸，設(shè)置在回轉(zhuǎn)曲軸的偏心位置； 偏心盤(pán)，套裝在偏心軸上，可以偏心軸為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 風(fēng)葉拉桿，外端用于與風(fēng)葉可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，內(nèi)端與偏心盤(pán)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接；以及風(fēng)速儀，動(dòng)力裝置配置有控制裝置，控制裝置電連接傳感器組件，傳感器組件用于檢測(cè)風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)動(dòng)速度并據(jù)此向控制裝置傳遞風(fēng)速信號(hào)，控制裝置還根據(jù)傳感器組件傳遞的風(fēng)速信號(hào)來(lái)控制動(dòng)力裝置的運(yùn)動(dòng)，以使定向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與風(fēng)速的轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，定向軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述輸入軸的軸孔中，回轉(zhuǎn)曲軸固定在定向軸的上端，動(dòng)力裝置是微型電機(jī)，動(dòng)力裝置連接有減速器，該減速器通過(guò)聯(lián)軸器與定向軸相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該系統(tǒng)包括該風(fēng)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其中的旋轉(zhuǎn)架外側(cè)與風(fēng)葉的背面樞接，內(nèi)側(cè)連接在垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)葉支撐盤(pán)上且隨風(fēng)葉支撐盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；動(dòng)力裝置與定向軸的下端相關(guān)聯(lián)，以驅(qū)動(dòng)定向軸轉(zhuǎn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)曲軸與定向軸的上端相關(guān)聯(lián)，可與定向軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；偏心軸設(shè)置在回轉(zhuǎn)曲軸的偏心位置；偏心盤(pán)套裝在偏心軸上，可以偏心軸為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)；風(fēng)葉拉桿外端與風(fēng)葉可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，內(nèi)端與偏心盤(pán)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，由旋轉(zhuǎn)架、風(fēng)葉拉桿、風(fēng)葉等構(gòu)成的機(jī)械結(jié)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)葉的迎風(fēng)角度，當(dāng)動(dòng)力裝置動(dòng)作使定向軸與風(fēng)向相關(guān)聯(lián)時(shí)，風(fēng)葉因此可以隨風(fēng)而動(dòng)，將迎風(fēng)面調(diào)節(jié)到最佳位置。
文檔編號(hào)F03D7/06GK102364092SQ20111031729
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者徐志文 申請(qǐng)人:上海倍努利環(huán)保科技有限公司