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可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车

阅读:230发布:2021-02-15

IPRDB可以提供可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明涉及一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,它包括竖向设置的主立轴、与主立轴相配合的顶推组件、固设于主立轴上部的设有n个转臂的风车转架,其中n≥2、设于风车转架外端的两组以上的风翼组件以及设于风车转架内端,且与风翼组件相配合用于对风翼组件进行限位的风翼限位组件。本发明的目的在于提供一种具有两种运行方式(ON1/ON2)或休止(OFF)、且便于维修、抗风暴的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车。,下面是可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车专利的具体信息内容。

1.一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:它包括竖向设置的主立轴(1)、与主立轴(1)相配合的顶推组件、固设于主立轴(1)上部的设有n个转臂(5-3)的风车转架(5),其中n≥2、设于风车转架(5)外端的两组以上的风翼组件以及设于风车转架(5)内端,且与风翼组件相配合用于对风翼组件进行限位的风翼限位组件;

所述风翼限位组件包括设于风车转架(5)上方的上风翼限位架(17)以及设于风车转架(5)下方的下风翼限位架(18);

所述风翼组件通过竖直安装于风车转架(5)外端的枢轴与风车转架(5)固定,其中至少一组的风翼组件与上风翼限位架(17)接触配合,至少一组的风翼组件与下风翼限位架(18)接触配合;

所述主立轴(1)包括由内向外同轴套设的心轴(1-1)、中套轴(1-2)以及外套轴(1-3),所述心轴(1-1)与中套轴(1-2)为活动配合连接,中套轴(1-2)与外套轴(1-3)为活动配合连接,中套轴(1-2)延伸出外套轴(1-3)的两端,心轴(1-1)延伸出中套轴(1-2)的两端;所述中套轴(1-2)套设有轴向固定于中套轴(1-2)上并能够沿中套轴(1-2)上下移动的中心轴套(2),所述的中心轴套(2)套设在中套轴(1-2)上端的露出部分;风车转架(5)固设于风车转架的中心轴套(2)外周面上;所述心轴(1-1)套设有轴向固定于心轴(1-1)上并能够沿心轴(1-1)上下移动的上风翼限位架轴套(3),所述的上风翼限位架轴套(3)套设在心轴(1-1)上端的露出部分;上风翼限位架(17)固设于上风翼限位架轴套(3)的外周面上;外套轴(1-3)的上端同轴套设有套设有轴向固定于外套轴(1-3)并能够沿外套轴(1-3)上下移动的下风翼限位架轴套(4),所述下风翼限位架(18)固设于下风翼限位架轴套(4)的外周面上;

所述顶推组件包括弹性件(13)以及竖向设置于主立轴下方的顶推件,所述弹性件(13)套设于下风翼限位架轴套(4)上方的外套轴(1-3)上。

2.根据权利要求1所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:所述风车转架(5)包括沿风车转架的中心轴套(2)延伸方向间隔布设的风车转架(5)的上支承盘(5-1)和下支承盘(5-2)以及水平设于上支承盘(5-1)与下支承盘(5-2)之间,且均匀分配固定于风车转架的中心轴套(2)周围的n个转臂(5-3),n≧2;所述每个转臂(5-3)包括与上支承盘(5-1)固定连接的转臂上梁(5-3-1)以及与下支承盘(5-2)固定连接的转臂下梁(5-3-2),转臂上梁(5-3-1)与转臂下梁(5-3-2)在同一垂直面上;所述风翼组件通过竖向设于转臂(5-3)上的枢轴固设于转臂(5-3)的外端,设于转臂上梁(5-3-1)上的枢轴为上风翼枢轴(6-1),设有转臂下梁(5-3-2)上的枢轴为下风翼枢轴(6-3),所述设于转臂上梁(5-3-1)的上方的一组风翼组件为上风翼组件(19),设于转臂下梁(5-3-2)的下方的一组风翼组件为下风翼组件(21),所述上风翼组件(19)与下风翼组件(21)中的任意一组的枢轴延伸至转臂上梁(5-3-1)与转臂下梁(5-3-2)之间,且转臂上梁(5-3-1)与转臂下梁(5-3-2)间的枢轴上还设有与其相对应的风翼组件同轴连接的中风翼组件(20),所述延伸至转臂上梁(5-3-1)与转臂下梁(5-3-2)之间的枢轴为中风翼枢轴(6-2)。

3.根据权利要求1所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:它还包括沿主立轴(1)延伸方向间隔布设的主立轴的上轴承(7)和主立轴的下轴承(8)、套设于主立轴的上轴承(7)与主立轴的下轴承(8)之间的传动齿轮(9)以及制动器(10);主立轴的上轴承(7)架设于上支撑板(11)上,主立轴的下轴承(8)架设于下支撑板(12)上。

4.根据权利要求1所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:所述顶推件包括油压缸(14-1)、设于油压缸(14-1)上的活塞杆(14-2)、设于活塞杆(14-2)顶面上的推力轴承(14-3)以及固设于推力轴承(14-3)上的垫板(14-4);位于弹性件(13)外还设有第一保护罩(15),所述第一保护罩(15)连接于风车转架(5)的下支承盘(5-2)与下风翼限位架轴套(4)之间。

5.根据权利要求1所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:位于主立轴的下轴承(8)下方的外套轴(1-3)末段设有内螺纹,主立轴的下轴承(8)下方的中套轴(1-2)末段设有与外套轴(1-3)内螺纹相配合的外螺纹,中套轴(1-2)的末端还设有内螺纹,所述心轴(1-1)的下端设有与中套轴(1-2)的内螺纹相配合的外螺纹。所述上风翼限位架轴套(3)的上端还设有第二保护罩(16)。

6.根据权利要求1或2所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:当转臂数量n≧2时,所述上风翼组件(19)与上风翼限位架(17)接触配合,所述下风翼组件(21)与下风翼限位架(18)接触配合,下风翼组件(21)的下风翼枢轴(6-3)向上延伸至转臂上梁(2-4-1),且与转臂上梁(5-3-1)固定连接,下风翼枢轴(6-3)向上延伸所形成的中风翼枢轴(6-2)上设有中风翼组件(20)。

7.根据权利要求1或2所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:当转臂数量n为偶数时,转臂(5-3)中奇数的风车转臂(24)上只设有上风翼组件(19)以及设于上风翼枢轴(6-1)向下延伸的中风翼枢轴(6-2)上的与上风翼组件(19)同轴连接的中风翼组件(20);转臂(5-3)中偶数的风车转臂(25)上只设有下风翼组件(21)以及设于下风翼枢轴(6-3)向上延伸的中风翼枢轴(6-2)上的与下风翼组件(21)同轴连接的中风翼组件(20);

奇数的风车转臂(24)上的风翼组件只有n/2个上风翼限位架辐条(17-2)以及n/2个上风翼挡辊(17-3)与上风翼组件(19)相对应,偶数的风车转臂(25)上的风翼组件只有n/2个下风翼限位架辐条(18-1)以及n/2个下风翼挡辊(18-2)与下风翼组件(21)相对应。

8.根据权利要求1所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:所述上风翼限位架(17)包括上风翼限位架支承盘(17-1)、与转臂(5-3)数量相同的上风翼限位架辐条(17-2)以及与上风翼限位架辐条(17-2)数量对应且相配合的上风翼挡辊(17-3),所述上风翼限位架支承盘(17-1)套设于上风翼限位架轴套(3)的上端,上风翼限位架辐条(17-2)均匀固设于上风翼限位架支承盘(17-1)的周围,且与上风翼限位架支承盘(17-1)固定,所述上风翼挡辊(17-3)垂直固设于每个上风翼限位架辐条(17-2)的末端;所述下风翼限位架(18)包括n根下风翼限位架辐条(18-1)以及与下风翼限位架辐条(18-1)相配合的n个下风翼挡辊(18-2),所述下风翼限位架辐条(18-1)均匀固设于下风翼限位架轴套(4)下端的外周面上,且与下风翼限位架轴套(4)固定,所述下风翼挡辊(18-2)垂直固设于每个下风翼限位架辐条(18-1)的末端。

9.根据权利要求2所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:所述上风翼组件(19)包括上风翼轴套(19-1)以及上风叶(19-2),所述中风翼组件(20)包括中风翼轴套(20-1)以及中风叶(20-2),所述下风翼组件(21)包括下风翼轴套(21-1)以及下风叶(21-2);所述上风翼轴套(19-1)、中风翼轴套(20-1)和下风翼轴套(21-1)的套孔均设为偏心孔;上风翼轴套(19-1)偏心套设于上风翼枢轴(6-1)上,上风叶(19-2)的一端固定连接于上风翼轴套(19-1)的中心与偏心的连线靠偏心一侧,另一端与上风翼限位架(17)的上风翼挡辊(17-3)接触配合;中风翼轴套(20-1)偏心套设于中风翼枢轴(6-2)上,中风叶(20-2)固定连接于中风翼轴套(20-1)的中心与偏心的连线靠偏心一侧,下风翼轴套(21-1)偏心套设于下风翼枢轴(6-3)上,下风叶(21-2)的一端固定连接于下风翼轴套(21-1)的中心与偏心的连线靠偏心一侧,另一端与下风翼限位架(18)的下风翼挡辊(18-2)接触配合;所述转臂上梁(5-3-1)与上风翼轴套(19-1)之间的上风翼枢轴(6-1)上还设有与转臂上梁(5-3-1)固定连接的上风翼轴承(22),转臂下梁(5-3-2)与下风翼轴套(21-1)之间的下风翼枢轴(6-3)上还设有与转臂下梁(5-3-2)固定连接的下风翼轴承(23)。

说明书全文

可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车。

背景技术

[0002] 立轴式风车较之水平轴式风车有许多优点:它不需风向跟踪装置,不需很高的塔架,变速箱和发电机可下置,对叶片的要求没那么苛刻,造价省,安装维修方便,且其风能利用效率高,大型化的困难更少等。
[0003] 目前,现有的翻板式立轴风车,立式翻板的转轴位于风车转架的外沿,利用在主立轴周围的挡板,在顺风区将翻板风叶限位,让风力作功,在翻板风叶运行过了顺风区与逆风区的交界面后,翻板风叶在风力的作用下做180°的翻转,在逆风区,翻板风叶保持与风向平行,风阻最小,当翻板风叶运行到逆风区与顺风区的交界面后,翻板风叶又被限位,在顺风区让风力作功。构思很巧妙。然而缺点也是显而易见的,在翻板风叶作180°翻转时,此处的旋转半径突然增大,动平衡的突然失衡造成的冲击,引起振动,尤其是小型的风车,更加严重,其次易被风暴毀损,此外,有的技术方案虽然可以实现风叶的OFF以躲避风暴,但在OFF以后却无法实现再启动,需附加外力拖动才能重新启动。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术所存在的上述缺陷,提供一种具有两种运行方式(ON1/ON2)或休止(OFF)、且便于维修、抗风暴的可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车。
[0005] 本发明的目的通过如下技术方案实现:一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:它包括竖向设置的主立轴、与主立轴相配合的顶推组件、固设于主立轴上部的设有n个转臂的风车转架,其中n≥2、设于风车转架外端的两组以上的风翼组件以及设于风车转架内端,且与风翼组件相配合用于对风翼组件进行限位的风翼限位组件;
[0006] 所述风翼限位组件包括设于风车转架上方的上风翼限位架以及设于风车转架下方的下风翼限位架;
[0007] 所述风翼组件通过竖直安装于风车转架外端的枢轴与风车转架固定,其中至少一组的风翼组件与上风翼限位架接触配合,至少一组的风翼组件与下风翼限位架接触配合。
[0008] 所述主立轴1包括由内向外同轴套设的心轴1-1、中套轴1-2以及外套轴1-3,所述心轴1-1与中套轴1-2为活动配合连接,中套轴1-2与外套轴1-3为活动配合连接,中套轴1-2延伸出外套轴1-3的两端,心轴1-1延伸出中套轴1-2的两端;所述中套轴1-2套设有轴向固定于中套轴1-2上并能够沿中套轴1-2上下移动的中心轴套2,所述的中心轴套2套设在中套轴1-2上端的露出部分;风车转架5固设于风车转架的中心轴套2外周面上;
所述心轴1-1套设有轴向固定于心轴1-1上并能够沿心轴1-1上下移动的上风翼限位架轴套3,所述的上风翼限位架轴套3套设在心轴1-1上端的露出部分;上风翼限位架17固设于上风翼限位架轴套3的外周面上;外套轴1-3的上端同轴套设有套设有轴向固定于外套轴1-3并能够沿外套轴1-3上下移动的下风翼限位架轴套4,所述下风翼限位架18固设于下风翼限位架轴套4的外周面上;
[0009] 所述顶推组件包括弹性件以及竖向设置于主立轴下方的顶推件,所述弹性件套设于下风翼限位架轴套上方的外套轴上。
[0010] 较之现有技术而言,本发明的优点在于:本发明结构简单、操作灵便,有效地解决了翻板风叶在作翻转时,旋转半径突然增大的问题,且通过顶推组件的运作,可实现自我启动,运行较平稳、抗风暴性能強、风能利用效率高和较易于大型化。

附图说明

[0011] 图1是本发明n=4时的一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车的立面结构示意图。
[0012] 图2是图1的俯视图。
[0013] 图3是图1在0FF状态时的结构示意图。
[0014] 图4是图3的俯视图。
[0015] 图5是本发明n=6时的另一种实施例的立面结构示意图。
[0016] 图6是图5的俯视图。
[0017] 标号说明:1主立轴,1-1心轴,1-2中套轴,1-3外套轴,2风车转架的中心轴套,3上风翼限位架轴套,4下风翼限位架轴套,5风车转架,5-1上支承盘,5-2下支承盘,5-3转臂,5-3-1转臂上梁,5-3-2转臂下梁,6-1上风翼枢轴,6-2中风翼枢轴,6-3下风翼枢轴,7主立轴的上轴承,8主立轴的下轴承,9传动齿轮,10制动器,11上支撑板,12下支撑板,13弹性件,14-1油压缸,14-2活塞杆,14-3推力轴承,14-4垫板,15第一保护罩,16第二保护罩,17上风翼限位架,17-1上风翼限位架支承盘,17-2上风翼限位架辐条,17-3上风翼挡辊,18下风翼限位架,18-1下风翼限位架辐条,18-2下风翼挡辊,19上风翼组件,19-1上风翼轴套,19-2上风叶,20中风翼组件,20-1中风翼轴套,20-2中风叶,21下风翼组件,21-1下风翼轴套,21-2下风叶,22上风翼轴承,23下风翼轴承,24奇数的风车转臂,25偶数的风车转臂。

具体实施方式

[0018] 下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明:
[0019] 实施例1:
[0020] 如图1至图4所示为本发明提供的一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车的实施例示意图。
[0021] 一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车,其特征在于:它包括竖向设置的主立轴1、与主立轴1相配合的顶推组件、固设于主立轴1上部的设有n个转臂5-3的风车转架5,其中n≥2、设于风车转架5外端的两组以上的风翼组件以及设于风车转架5内端,且与风翼组件相配合用于对风翼组件进行限位的风翼限位组件;
[0022] 所述风翼限位组件包括设于风车转架5上方的上风翼限位架17以及设于风车转架5下方的下风翼限位架18;
[0023] 所述风翼组件通过竖直安装于风车转架5外端的枢轴与风车转架5固定,其中至少一组的风翼组件与上风翼限位架17接触配合,至少一组的风翼组件与下风翼限位架18接触配合;
[0024] 所述主立轴1包括由内向外同轴套设的心轴1-1、中套轴1-2以及外套轴1-3,所述心轴1-1与中套轴1-2为活动配合连接,中套轴1-2与外套轴1-3为活动配合连接,中套轴1-2延伸出外套轴1-3的两端,心轴1-1延伸出中套轴1-2的两端;所述中套轴1-2套设有轴向固定于中套轴1-2上并能够沿中套轴1-2上下移动的中心轴套2,所述的中心轴套2套设在中套轴1-2上端的露出部分;风车转架5固设于风车转架的中心轴套2外周面上;
所述心轴1-1套设有轴向固定于心轴1-1上并能够沿心轴1-1上下移动的上风翼限位架轴套3,所述的上风翼限位架轴套3套设在心轴1-1上端的露出部分;上风翼限位架17固设于上风翼限位架轴套3的外周面上;外套轴1-3的上端同轴套设有套设有轴向固定于外套轴1-3并能够沿外套轴1-3上下移动的下风翼限位架轴套4,所述下风翼限位架18固设于下风翼限位架轴套4的外周面上;所述主立轴1的中套轴1-2与风车转架的中心轴套2之间、心轴1-1与上风翼限位架轴套3之间以及外套轴1-3与下风翼限位架轴套4之间均可通过滑键连接固定;心轴1-1与中套轴1-2之间以及中套轴1-2与外套轴1-3之间设为活动配合连接,其目的在于,可利用顶推组件的驱动和三根同心轴之间相互配合的作用,使心轴1-1与中套轴1-2间的相对轴向位移变为周向的相对位移,也就是与心轴1-1固接的上风翼限位架17和与中套轴1-2固接的风车转架5之间的相对角位移,实现上风翼限位架17相对于风车转架5的偏转,风车从ON1状态转为ON2状态,而中套轴1-2与外套轴1-3间的相对轴向位移变为周向的相对位移,使得风车转架5和与外套轴1-3固接的下风翼限位架
18之间产生相对角位移,实现风车从ON2状态转为全风车的OFF状态。
[0025] 所述顶推组件包括弹性件13以及竖向设置于主立轴下方的顶推件,所述弹性件13套设于下风翼限位架轴套4上方的外套轴1-3上。
[0026] 所述风车转架5包括沿风车转架的中心轴套2延伸方向间隔布设的风车转架5的上支承盘5-1和下支承盘5-2以及水平设于上支承盘5-1与下支承盘5-2之间,且均匀分配固定于风车转架的中心轴套2周围的n个转臂5-3,n≧2;所述每个转臂5-3包括与上支承盘5-1固定连接的转臂上梁5-3-1以及与下支承盘5-2固定连接的转臂下梁5-3-2,转臂上梁5-3-1与转臂下梁5-3-2在同一垂直面上;所述风翼组件通过竖向设于转臂5-3上的枢轴固设于转臂5-3的外端,设于转臂上梁5-3-1上的枢轴为上风翼枢轴6-1,设有转臂下梁5-3-2上的枢轴为下风翼枢轴6-3,所述设于转臂上梁5-3-1的上方的一组风翼组件为上风翼组件19,设于转臂下梁5-3-2的下方的一组风翼组件为下风翼组件21,所述上风翼组件19与下风翼组件21中的任意一组的枢轴延伸至转臂上梁5-3-1与转臂下梁5-3-2之间,且转臂上梁5-3-1与转臂下梁5-3-2间的枢轴上还设有与其相对应的风翼组件同轴连接的中风翼组件20,所述延伸至转臂上梁5-3-1与转臂下梁5-3-2之间的枢轴为中风翼枢轴6-2。
[0027] 它还包括沿主立轴1延伸方向间隔布设的主立轴的上轴承7和主立轴的下轴承8、套设于主立轴的上轴承7与主立轴的下轴承8之间的传动齿轮9以及制动器10;主立轴的上轴承7架设于上支撑板11上,主立轴的下轴承8架设于下支撑板12上。所述传动齿轮9用于输出机械能,通过变速箱带动发电机发电。
[0028] 所述顶推件包括油压缸14-1、设于油压缸14-1上的活塞杆14-2、设于活塞杆14-2顶面上的推力轴承14-3以及固设于推力轴承14-3上的垫板14-4;位于弹性件13外还设有第一保护罩15,所述第一保护罩15连接于风车转架5的下支承盘5-2与下风翼限位架轴套4之间。弹性件13为压力弾簧,压力弹簧的上端顶住风车转架5的下支承盘5-2的下面,压力弾簧与下风翼限位架18同步转动,设置压力弾簧的目的是,当风车从OFF状态启动时,吸收风车转架5下落的冲击能量,减轻风车转架5的中心轴套1-1的下端面与外套轴1-3的上端面间的撞击。第一保护罩15的设置有效地防止了雨雪、沙尘进入风车转架5与外套轴
1-3的接合部,即风车转架的中心轴套2与外套轴1-3的接触端面,该端面在风车ON1/ON2运转时紧密接触,互不产生错动。
[0029] 位于主立轴的下轴承8下方的外套轴1-3末段设有内螺纹,主立轴的下轴承8下方的中套轴1-2末段设有与外套轴1-3内螺纹相配合的外螺纹,中套轴1-2的末端还设有内螺纹,所述心轴1-1的下端设有与中套轴1-2的内螺纹相配合的外螺纹。所述上风翼限位架轴套3的上端还设有第二保护罩16。所述中套轴1-2的外螺纹为多头螺纹,中套轴1-2的外螺纹的螺纹升角大于其摩擦角,当风车的设计转向俯视为顺时针,中套轴1-2的外螺纹为右螺纹,反之为左螺纹;所述心轴1-1贯穿整条中套轴1-2,并与中套轴1-2动配合,心轴1-1的外螺纹为多头螺纹,其螺纹升角大于其摩擦角,心轴的外螺纹方向与中套轴1-2的螺纹反向;在风车ON1运转时,设于心轴1-1下端的外螺纹,露出于中套轴1-2下端面的长度,为其螺纹导程的1/2n,以便需要时用活塞杆14-2将心轴1-1上抬缩入中套轴1-2后,上风翼限位架17偏转360/2n度,使上风翼组件19脱离限位,风车转为ON2状态;在风车ON1运转时,中套轴1-2下端的外螺纹,露出于外套轴1-3下端面的长度,不小于螺纹导程,这样当风车从OFF状态启动时,能够有足够的位能转化成旋转的动能,在风车ON1运转时,心轴1-1的下端面不与活塞杆14-2的垫板14-4接触。
[0030] 当转臂数量n≧2时,所述上风翼组件19与上风翼限位架17接触配合,所述下风翼组件21与下风翼限位架18接触配合,下风翼组件21的下风翼枢轴6-3向上延伸至转臂上梁2-4-1,且与转臂上梁5-3-1固定连接,下风翼枢轴6-3向上延伸所形成的中风翼枢轴6-2上设有中风翼组件20。
[0031] 所述上风翼限位架17包括上风翼限位架支承盘17-1、与转臂(5-3)数量相同的上风翼限位架辐条17-2以及与上风翼限位架辐条17-2数量对应且相配合的上风翼挡辊17-3,所述上风翼限位架支承盘17-1套设于上风翼限位架轴套3的上端,上风翼限位架辐条17-2均匀固设于上风翼限位架支承盘17-1的周围,且与上风翼限位架支承盘17-1固定,所述上风翼挡辊17-3垂直固设于每个上风翼限位架辐条17-2的末端;所述下风翼限位架18包括n根下风翼限位架辐条18-1以及与下风翼限位架辐条18-1相配合的n个下风翼挡辊18-2,所述下风翼限位架辐条18-1均匀固设于下风翼限位架轴套4下端的外周面上,且与下风翼限位架轴套4固定,所述下风翼挡辊18-2垂直固设于每个下风翼限位架辐条18-1的末端。所述上风翼挡辊17-3与下风翼挡辊18-2都可以转动,上风翼挡辊17-3的位置与上风翼组件19相配合,下风翼挡辊18-2的位置与下风翼组件21相配合,使得在风车ON1及ON2运转时,上风翼挡辊17-3对上风翼组件19起到限位的作用,下风翼挡辊18-2对下风翼组件21起到限位的作用,上风翼挡辊17-3的设置是为了当活塞杆14-2向上将心轴1-1抬起时,上风翼限位架17发生偏转,上风翼组件19脱离上风翼挡辊17-3限位的过程中,用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了上风翼组件19与上风翼挡辊17-3间的摩擦力,使得脱离的过程更加顺畅,下风翼挡辊18-2的设置是为了当活塞杆14-2向上将中套轴1-2连同风车转架5抬起一定高度时,风车转架5与下风翼限位架18之间产生相对角位移,下风翼组件21以及与下风翼组件21同轴连接的中风翼组件20脱离下风翼挡辊18-2限位的过程中,用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了下风翼组件21与下风翼挡辊18-2间的摩擦力,使得脱离的过程更加顺畅。
[0032] 所述上风翼组件19包括上风翼轴套19-1以及上风叶19-2,所述中风翼组件20包括中风翼轴套20-1以及中风叶20-2,所述下风翼组件21包括下风翼轴套21-1以及下风叶21-2;所述上风翼轴套19-1、中风翼轴套20-1和下风翼轴套21-1的套孔均设为偏心孔;上风翼轴套19-1偏心套设于上风翼枢轴6-1上,上风叶19-2的一端固定连接于上风翼轴套19-1的中心与偏心的连线靠偏心一侧,另一端与上风翼限位架17的上风翼挡辊17-3接触配合;中风翼轴套20-1偏心套设于中风翼枢轴6-2上,中风叶20-2固定连接于中风翼轴套20-1的中心与偏心的连线靠偏心一侧,下风翼轴套21-1偏心套设于下风翼枢轴6-3上,下风叶21-2的一端固定连接于下风翼轴套21-1的中心与偏心的连线靠偏心一侧,另一端与下风翼限位架18的下风翼挡辊18-2接触配合;所述转臂上梁5-3-1与上风翼轴套19-1之间的上风翼枢轴6-1上还设有与转臂上梁5-3-1固定连接的上风翼轴承22,转臂下梁
5-3-2与下风翼轴套21-1之间的下风翼枢轴6-3上还设有与转臂下梁5-3-2固定连接的下风翼轴承23。所述上风叶19-2、中风叶20-2以及下风叶21-2固定连接于靠偏心一侧的目的是使风叶的重心更靠近其回转中心,減弱动平衡失衡的程度。当设于主立轴1下方的活塞杆14-2不与主立轴接触时,风车处于ON1运行方式;当活塞杆14-2向上将心轴1-1抬起时,上风叶19-2脱离限位,风车处于ON2运行方式;当活塞杆14-2向上将中套轴1-2连同风车转架5抬起一定高度时,风车转架5与下风翼限位架18之间产生相对角位移,下风叶
21-2脱离限位,风车处于OFF状态;将外套轴1-3制动,活塞杆14-2向上将中套轴1-2继续抬起一定高度后迅速回撤,并适时打开制动器10,风车又可在不借助外力的情况下自我启动。
[0033] 实施例2:
[0034] 如图5和图6所示为本发明提供的另一种可ON1/ON2/OFF的翻板式立轴风车的实施例示意图。
[0035] 当转臂数量n为偶数时,转臂5-3中奇数的风车转臂24上只设有上风翼组件19以及设于上风翼枢轴6-1向下延伸的中风翼枢轴6-2上的与上风翼组件19同轴连接的中风翼组件20;转臂5-3中偶数的风车转臂25上只设有下风翼组件21以及设于下风翼枢轴6-3向上延伸的中风翼枢轴6-2上的与下风翼组件21同轴连接的中风翼组件20;奇数的风车转臂24上的风翼组件只有n/2个上风翼限位架辐条17-2以及n/2个上风翼挡辊17-3与上风翼组件19相对应,偶数的风车转臂25上的风翼组件只有n/2个下风翼限位架辐条
18-1以及n/2个下风翼挡辊18-2与下风翼组件21相对应。
[0036] 所述上风翼限位架17包括上风翼限位架支承盘17-1、与转臂(5-3)数量相同的上风翼限位架辐条17-2以及与上风翼限位架辐条17-2数量对应且相配合的上风翼挡辊17-3,所述上风翼限位架支承盘17-1套设于上风翼限位架轴套3的上端,上风翼限位架辐条17-2均匀固设于上风翼限位架支承盘17-1的周围,且与上风翼限位架支承盘17-1固定,所述上风翼挡辊17-3垂直固设于每个上风翼限位架辐条17-2的末端;所述下风翼限位架18包括n根下风翼限位架辐条18-1以及与下风翼限位架辐条18-1相配合的n个下风翼挡辊18-2,所述下风翼限位架辐条18-1均匀固设于下风翼限位架轴套4下端的外周面上,且与下风翼限位架轴套4固定,所述下风翼挡辊18-2垂直固设于每个下风翼限位架辐条18-1的末端。当n=6时,奇数的风车转臂24上的风翼组件只有n/2个上风翼限位架辐条17-2以及n/2个上风翼挡辊17-3与上风翼组件19相对应,偶数的风车转臂25上的风翼组件只有n/2个下风翼限位架辐条18-1以及n/2个下风翼挡辊18-2与下风翼组件21相对应,上风翼挡辊17-3与下风翼挡辊18-2都可以转动,使得在风车ON1运转时,上风翼挡辊17-3对上风翼组件19起到限位作用,下风翼挡辊18-2对下风翼组件21起到限位作用,上风翼挡辊17-3的设置是为了当活塞杆14-2向上将中套轴1-2抬起时,上风翼限位架
17发生偏转,上风翼组件19以及与上风翼组件19同轴连接的中风翼组件20脱离上风翼挡辊17-3限位的过程中,用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了上风翼组件19与上风翼挡辊17-3间的摩擦力,使得脱离的过程更加顺畅;下风翼挡辊18-2的设置是为了当活塞杆14-2向上将中套轴1-2连同风车转架5抬起一定高度时,风车转架5与下风翼限位架18之间产生相对角位移,下风翼组件21以及与下风翼组件21同轴连接的中风翼组件20脱离下风翼挡辊
18-2限位的过程中,用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了下风翼组件21与下风翼挡辊18-2间的摩擦力,使得脱离的过程更加顺畅。
[0037] 所述上风翼组件19包括上风翼轴套19-1以及上风叶19-2,所述中风翼组件20包括中风翼轴套20-1以及中风叶20-2,所述下风翼组件21包括下风翼轴套21-1以及下风叶21-2;所述上风翼轴套19-1、中风翼轴套20-1和下风翼轴套21-1的套孔均设为偏心孔;上风翼轴套19-1偏心套设于上风翼枢轴6-1上,上风叶19-2的一端固定连接于上风翼轴套19-1的中心与偏心的连线靠偏心一侧,另一端与上风翼限位架17的上风翼挡辊17-3接触配合;中风翼轴套20-1偏心套设于中风翼枢轴6-2上,中风叶20-2固定连接于中风翼轴套20-1的中心与偏心的连线靠偏心一侧,下风翼轴套21-1偏心套设于下风翼枢轴6-3上,下风叶21-2的一端固定连接于下风翼轴套21-1的中心与偏心的连线靠偏心一侧,另一端与下风翼限位架18的下风翼挡辊18-2接触配合;所述转臂上梁5-3-1与上风翼轴套19-1之间的上风翼枢轴6-1上还设有与转臂上梁5-3-1固定连接的上风翼轴承22,转臂下梁
5-3-2与下风翼轴套21-1之间的下风翼枢轴6-3上还设有与转臂下梁5-3-2固定连接的下风翼轴承23。所述上风叶19-2、中风叶20-2以及下风叶21-2固定连接于靠偏心一侧的目的是使风叶的重心更靠近其回转中心,減弱动平衡失衡的程度。上风翼轴套19-1和中风翼轴套20-1均可使用键与上风翼枢轴6-1固定,并与上风翼枢轴6-1联动;中风翼轴套20-1和下风翼轴套21-1均可使用键与下风翼枢轴6-3固定,并与下风翼枢轴6-3联动;当风车ON1时,所有的风翼组件均处于工作状态;当风车ON2时,奇数的风车转臂24所拥有的上风翼组件19与中风翼组件20处于OFF状态,偶数的风车转臂25所拥有中风翼组件20与下风翼组件21在工作;当偶数的风车转臂25所拥有中风翼组件20与下风翼组件21也OFF时,整个风车才处于OFF状态。
[0038] 本风车的工作原理:俯视,平行于风向,通过风车中心,可以划分为顺风与逆风两个区域。风车处于ON1运行时,在顺风区上风翼组件19、下风翼组件21受到限位,由于上、下风翼限位架的挡辊与风车的转臂5-3在同一个垂直面上,上、中、下风翼组件也处在同一个垂直面上,而且中风翼组件20与下风翼组件21是同步动作的,故全部风翼组件均接受风力作功,驱动风车转动,全部风翼组件运行过了顺风与逆风区域的分界面后,受风力作用,风翼组件均作180°的翻转,在逆风区域,风翼组件始终保持与风向平行,风翼组件运行到逆风与顺风区的分界面时,上风翼组件19、下风翼组件21又受到限位,又开始第二轮的历程;风车ON1运行时,风车转架5带动中套轴1-2、中套轴1-2又通过螺纹带动外套轴1-3同步转动,此时套设于其上的下风翼限位架18和传动齿轮9也同步转动;同时中套轴1-2又通过螺纹带动心轴1-3与上风翼限位架17也同步转动。将上风翼组件19、中风翼组件20的轴套进行偏心处理,是为了使全部风翼组件的重心更靠近其回转中心,减轻动平衡失衡的程度,另外,减轻每个风叶的质量在整个风车的转臂5-3总质量中所占的比例,对减轻动平衡失衡的影响,也有重要的意义,所以大半径的大型风车其转速也较低,其运行更加平稳。
[0039] 本风车的ON1/ON2及OFF,相当于风帆船的满帆、半帆及落帆。转为ON2的操作:用活塞杆14-2将心轴1-1向上抬起缩入中套轴1-2,其行程为1/2n螺纹导程,由于心轴1-1的质量远小于风车转架5的质量,故心轴1-1的上端除了向上升入第二防护罩16内之外,还由于螺纹的作用,相对于风车转架5向风车的转动方向偏转360/2n度,也就是上风翼限位架17的偏转,上风翼组件19脱离限位,不能工作,只有中风翼组件20与下风翼组件21在工作,风车转为ON2工作状态;若将活塞杆14-2撤回,风车可回到ON1运行状态。
[0040] 转为OFF的操作:先转为ON2的状态,风车脱离负载;再用活塞杆14-2将中套轴1-2向上抬起1/2n螺纹导程,由于螺纹的作用,中套轴1-2相对于外套轴1-3外套轴1-3只能转动,不能轴向活动作与风车运行的反方向偏转,也就是风车转架5与下风翼限位架18之间的偏转心轴1-1与已经偏转的上风翼限位架17跟随风车转架5动作,下风翼限位架18逐渐与下风叶21-2脱离接触,偏转至360/2n度时,可以保证下风翼组件21在360°范围内自由转动,此时下风翼组件21连同中风翼组件20都处于OFF状态,风车不能工作,风车制动,风车处于OFF状态,此时所有风翼组件均与风向平行,风阻最小,故本风车具有很強的抭风暴性能。图2是图1的本发明风车在0FF状态时的情形,心轴1-1的下端已缩回中套轴1-2内,其上端除了向上升入第二防护罩16内之外,还带动上风翼限位架17作相对于风车转架45°的偏转图3、图4;中套轴1-2被活塞杆14-2抬升了1/2n螺纹导程,因而风车转架的中心轴套2的下端面向上离开外套轴1-3的上端面1/2n螺纹导程(图3),风车转架
5与下风翼限位架18之间偏转45°(图4),这时全部风翼均OFF,风车处于OFF状态;此时风车转架18的下支承盘5-2的下面,已经与压力弾簧脱离接触;制动器10制动。
[0041] 重新启动的操作:外套轴1-3要处于制动状态,活塞杆16继续将中套轴1-2向上抬起,也就是将风车转架5继续抬起并以风车运行的反方向转动,中套轴1-2向上走螺纹的一个导程,然后使活塞杆16迅速回撤,这时风车转架5连同中套轴1-2自由下落,利用螺纹的作用,将位能转化为旋转的动能,此时风车转架5是正转,当中套轴1-2快降到原先风车处于ON1状态的高度前,迅速打开制动器10,在风车转架的中心轴套2的下端面与外套轴1-2的上端面接触后,由于风车转架5巨大的转动惯量,风车转架5带动下风翼限位架18继续同步旋转此时下风翼限位架18已复位,只要再转不少于360/n度,第一个下风翼组件即可在顺风区的前部受到限位,也就是中风翼组件20下风翼组件21均接受风力作功,风车即啟动,由于活塞杆14-2的回撤,心轴1-1和上风翼限位架17也由于自重而回落复位,在风车启动后,上风翼组件19也可以工作了,风车回到ON1工作状态。
[0042] 本风车可用于组建风电场,可放置在高楼或海轮的顶上。
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