本发明专利技术涉及动态调节型风力采集装置，由叶片、支撑杆、连杆机构、滚轮、主轴、空间圆柱凸轮、转盘组成。本发明专利技术是一种全新的动态智能调节型风力采集装置，本装置通过增加连杆机构和齿轮齿条机构及凸轮结构，利用该机构传递运动，在运动过程中将叶片旋转使叶片在阻力面减少阻力，在动力面增加相对动力。再加上风向标定位、控制系统智能控制蜗轮蜗杆旋转及定位，真正实现智能风向识别，大大提高了风能利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械行业，具体来说涉及一种动态调节型风力采集装置。
技术介绍
以往的风力采集装置以达里厄风力机和直线翼垂直轴风力机为代表的升力型垂直轴风力机，虽然形状相对简单，但其气动特性非常复杂。(1)以往的垂直轴风机存在风能利用率低的缺点。迎风面除了动力面还有阻力面。风作用到风力机时，动力面可以推动轴旋转，但是同时阻力面也会产生阻力，使旋转速度变慢。(2)以往的垂直轴风力机受叶片旋转位置周期性变化的影响，气流作用在翼型上的扭矩也呈周期性变化。使轴的寿命降低，垂直轴风力机的寿命也降低。(3)因为动力面和阻力面的相对作用，导致相对动力减小，从而导致了启动风速较尚ο
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进现有的垂直轴风力机而提供的一种高效动态调节型风力采集装置。为解决上述技术问题，本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:动态调节型风力采集装置，由叶片、支撑杆、连杆机构、滚轮、主轴、空间圆柱凸轮、转盘组成；所述叶片与支撑杆用螺栓连接，支撑杆与转盘连接；转盘与空间圆柱凸轮轴承连接，可相对转动；滚轮与连杆机构和空间圆柱凸轮的凹槽配合；连杆机构与支撑杆用齿轮齿条连接或连杆机构与叶片用销连接；其中，所述叶片能够通过风的吹动而转动，用于收集风能；所述支撑杆用于连接和支撑叶片，带动叶片转动；所述滚轮与空间圆柱凸轮配合，根据空间圆柱凸轮凹槽的变化推动连杆机构平动；所述主轴与转盘销连接，与转盘一起转动，主轴制动的同时转盘也被制动；所述空间圆柱凸轮与蜗轮刚性连接，被蜗轮带动转动，与滚轮配合，推动连杆平动；所述转盘被叶片带动转动，将转矩传到主轴。所述连杆机构由连杆齿条和齿轮组成；所述连杆齿条与滚轮配合，与齿轮啮合，将平动转换为转动；所述齿轮与支撑杆固定连接，与连杆齿条啮合，通过连杆齿条的平动带动支撑杆的转动。另一种，所述连杆机构由大连杆、中连杆、小连杆和滑块组成；所述大连杆与滚轮配合，与中连杆连接，用于传递运动和力；所述中连杆连接滑块与大连杆，用于传递运动和力；所述小连杆与叶片和滑块连接，通过滑块的滑动来拉动叶片，使叶片翻转；所述滑块与中连杆和小连杆连接，用于传递运动和力。所述动态调节型风力采集装置中设置有风向标；所述风向标具有定位功能，能够实时测量和定位风向，根据风向标定位调节叶片的运动轨迹，提高风能利用率。所述动态调节型风力采集装置中设置有控制中心；所述控制中心根据分析风向标反馈回来的信息而智能调节动态调节型风力采集装置的定位角度，使动态调节型风力采集装置始终保持采集风力的最大能量。所述动态调节型风力采集装置中设置有蜗轮和蜗杆；所述蜗轮与空间圆柱凸轮刚性连接在一起，传递力矩，带动空间圆柱凸轮转动；所述蜗杆受控制系统控制，传递力矩； 所述蜗轮和蜗杆具有自锁功能；所述控制中心调节智能调节动态调节型风力采集装置的定位角度时，控制电机转动由蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮带动空间圆柱凸轮旋转，重新定位0位基点，定位成功后控制电机停止转动，蜗轮蜗杆完成自锁，空间圆柱凸轮被固定。所述动态调节型风力采集装置中设置有制动系统；所述制动系统根据控制中心的信号决定是否工作，调节空间圆柱凸轮时，用来制动主轴和转盘。所述空间圆柱凸轮轨迹能够改变，能够带动动态调节型风力采集装置，使叶片实现翻转功能。所述叶片为旋转叶片的结构形式。所述叶片的个数为1-n，其中η为自然数。本专利技术所述的调动态调节型风力采集装置:(1)该装置由于风力采集叶片采用旋转叶片的结构形式则大大减小了阻力面的阻力，叶片的相对动力加大，输出轴的旋转速度提升，输出扭矩加大，风能利用率也大大增加。(2)该装置使用η个叶片个数(视情况确定叶片的个数)，以减少扭矩的周期性变化，提高轴的疲劳强度。使轴的使用寿命增加，垂直轴风力机的寿命也增加。(3)该装置由于风力采集叶片采用旋转叶片的结构形式则将阻力面的阻力大大减小，使相对动力增加，启动风速降低。(4)增加了风向标定位功能，能够实时测量和定位风向，根据风向标定位调节叶片的运动轨迹，提高风能利用率。(5)增加了智能控制环节，该控制环节根据风向标反馈回来的风向信息而智能调节机构的定位角度，使风力采集装置始终保持采集风力的最大能量。(6)利用了蜗轮蜗杆自锁功能。当控制环节根据风向标反馈回来的风向信息而需要调节机构的定位角度时，控制电机转动由蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮带动整体的凸轮旋转重新定位0位基点，定位成功后电动机停止转动，蜗轮蜗杆完成自锁，凸轮被固定。(7)利用凸轮的轨迹改变，带动机构使叶片实现翻转功能，从而达到减小阻力面的阻力的目的。本专利技术的有益效果在于:本专利技术是一种全新的动态智能调节型风力采集装置，本装置通过增加连杆机构和齿轮齿条机构及凸轮结构，利用该机构传递运动，在运动过程中将叶片旋转使叶片在阻力面减少阻力，在动力面增加相对动力。再加上风向标定位、控制系统智能控制蜗轮蜗杆旋转及定位，真正实现智能风向识别，大大提高了风能利用率。【附图说明】图1为方案一动态调节型风力采集系统正面结构图；图2为方案一动态调节型风力采集系统内部结构图；图3为方案一动态调节型风力采集系统外部结构图；图4是方案一凸轮运动曲线图；图5为方案二动态调节型风力采集系统正面结构图；图6为方案二动态调节型风力采集系统内部结构图；图7为方案二动态调节型风力采集系统外部结构图；图8是方案二凸轮运动曲线图。其中，11-第二叶片；12_第二支撑杆；13_第二连杆齿条；14_第二连杆齿条；15-第二支撑杆；16-第二叶片；17-第二滚轮；18_主轴；19-空间圆柱凸轮；110-第一滚轮；111-第三滚轮；112-转盘；113-风向标；114-第一连杆齿条；115-第一支撑杆；116_第一叶片；117_控制中心；118_蜗轮；119_制动系统；120_蜗杆；121_第一齿轮；122_第三齿轮；123_第二齿轮。其中，21-第三中连杆；22_第三大连杆；23_第一叶片；24_第二大连杆；25_第二滑块；26_第二支撑杆；27_第二叶片；28_第二滚轮；29_蜗杆；210_主轴；211_蜗轮；212-第一滚轮；213_空间圆柱凸轮；214_第三滚轮；215_第三支撑杆；216_第三叶片；217-转盘；218_风向标；219_第一大连杆；220_第一滑块；221_第一支撑杆；222_控制中心；223_制动系统；224_第二小连杆；225_第二中连杆；226_第一小连杆；2当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
动态调节型风力采集装置，其特征在于：由叶片、支撑杆、连杆机构、滚轮、主轴、空间圆柱凸轮、转盘组成；所述叶片与支撑杆用螺栓连接，支撑杆与转盘连接；转盘与空间圆柱凸轮轴承连接，可相对转动；滚轮与连杆机构和空间圆柱凸轮的凹槽配合；连杆机构与支撑杆用齿轮齿条连接或连杆机构与叶片用销连接；其中，所述叶片能够通过风的吹动而转动，用于收集风能；所述支撑杆用于连接和支撑叶片，带动叶片转动；所述滚轮与空间圆柱凸轮配合，根据空间圆柱凸轮凹槽的变化推动连杆机构平动；所述主轴与转盘销连接，与转盘一起转动，主轴制动的同时转盘也被制动；所述空间圆柱凸轮与蜗轮刚性连接，被蜗轮带动转动，与滚轮配合，推动连杆平动；所述转盘被叶片带动转动，将转矩传到主轴。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王振铎，王金宝，
申请(专利权)人：王振铎，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15
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