一种动力传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动力传输装置及其方法，旨在提供一种多用途的利用叶片自转和公转相结合运转的动力传输装置。该动力传输装置包括叶片、叶片自转轴、叶片框架轮，还包括与叶片自转轴连接的自转控制机构，自转控制机构用于控制叶片自转轴的转速和旋转方向，使得叶片自转轴的旋转方向与叶片框架轮绕公转轴线的旋转方向相反，并且使得叶片自转轴的转速与叶片框架轮绕公转轴线的转速之比为１∶２。本发明专利技术适用于风电装置或水电装置的叶轮，为大输出功率的风电装置提供了一种新的研制技术，结合叶片上设置的太阳能电池，达到对绿色能源的双重利用。可作为一种船舶的推进装置，还可用于扑转翼飞行器的原地升空，对扑转翼直升机的研究提供了一种新的探索方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于输入或输出风能或水能的动力传输装置；同时，本专利技术还涉及使用上述动力传输装置的风力发电装置，扑转翼直升机，水力发电装置和船舶。
技术介绍
利用叶片输入或输出风力或水力的动力传输装置的关键在于如何在迎风/迎水时展现最大迎风/迎水面积，而在叶片逆风/逆水时展现最小受风/受水面积。在目前普遍使用的利用叶片输入或输出风力或水力的动力传输装置中，叶片一般被制造成具有一定弧度的螺旋状，这种形状的叶片在迎风/迎水时具有较大的受力面积，但在逆风/逆水时同样具有较大的受力面积，增加了整个动力传输装置的阻力，导致输入或输出风力或水力的效率不高。中国专利公开(告)号CN2067768，公开(告)日1990年12月19日，专利技术创造的名称叶片能自转和公转的风车，分类号F03D3/00，该申请案公开了一种叶片能自转和公转的风车是一种具有新型结构的风车，属于风能开发利用
它由叶片(1)，风车主轴(2)，叶片自转轴(3)，挡杆(4)，上下框架(5)、(6)，变速箱(7)，发电机(8)，基座(17)等组成，由于叶片在自转轴的两边不对称，宽边受风面积大，这使叶片在顺风中靠着挡杆，在逆风中脱离挡杆，从而最有效利用风能，该风车结构简单、造价低廉，可直接驱动柱塞水泵抽水排灌，带动发电机发电等。其欠缺之处在于该申请案在叶片顺风或逆风过程中都需要依靠“档杆”等来承受，叶片的变化幅度较大，其活动的自由度也大，因此在风车的运行过程中也容易引起杂声。缺少满足叶片自转的相关技术措施和方法。也不是一种真正意义的叶片自转。目前的直升机都是固定机翼直升机，固定机翼存在迎风时受力面积小，升降力小，载重量不大的缺点。而扑转翼直升机是一种全新的设计理念，目前人们还处于探索阶段，尚无明确的对比参考资料。目前，水力发电装置都采用涡轮，利用高速水流冲击涡轮将水力转换成电能，其上的涡轮叶片在逆水时具有较大的受力面积，导致输入水力的效率不高。关于船舶，现有的船舶一般都使用燃料动力机械驱动螺旋桨。这样的船舶存在能量消耗大，污染严重的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种利用叶片输入或输出风力或水力的动力传输装置，使得该动力传输装置的叶片在迎风/迎水时展现最大迎风/迎水面积，而在叶片逆风/逆水时展现最小受风/受水面积。本专利技术的另一个目的在于提供一种使用上述动力传输装置的风力发电装置及其使用方法，使得该风力发电装置的叶片在迎风时展现最大迎风面积，而在叶片逆风时展现最小受风面积。本专利技术的另一个目的在于提供一种使用上述动力传输装置的扑转翼直升机及其使用方法，使得该扑转翼直升机的叶片在迎风时展现最大迎风面积，而在叶片逆风时展现最小受风面积。本专利技术的另一个目的在于提供一种用上述动力传输装置的水力发电装置，使得该水力发电装置的叶片在迎水时展现最大迎水面积，而在叶片逆水时展现最小受水面积。本专利技术的另一个目的在于提供一种用上述动力传输装置驱动的船舶，使得该船舶的动力传输装置的叶片在迎风时展现最大迎风面积，而在叶片逆风时展现最小受风面积。为了实现上述主要目的，本专利技术公开了利用叶片自转和公转相结合的动力传输装置。该动力传输装置包括叶片、叶片自转轴和叶片框架轮，所述叶片框架轮具有公转轴线并绕公转轴线旋转，在所述叶片框架轮的四周设置有一个或数个叶片，所述一个或数个叶片与各自的叶片自转轴固定连接，所述叶片自转轴与所述叶片框架轮转动连接，其特征在于所述动力传输装置还包括与所述叶片自转轴连接的自转控制机构，所述自转控制机构用于控制所述叶片自转轴的转速和旋转方向，使得所述叶片自转轴的旋转方向与所述叶片框架轮绕公转轴线的旋转方向相反，并且使得所述叶片自转轴的转速与所述叶片框架轮绕公转轴线的转速之比为1∶2。进一步，所述自转控制机构包括与公转轴线同心的公转轴套、固定在公转轴套上的公转齿轮、固定在一个叶片自转轴上的自转齿轮和固定在各个叶片自转轴上的自转轴同步齿轮，所述公转齿轮与所述自转齿轮之间通过环状齿形皮带传动，各个自转轴同步齿轮之间通过环状齿形皮带传动。进一步，所述自转控制机构包括与叶片自转轴连接的自转电机和测量叶片框架轮绕公转轴线旋转速度的传感器，所述速度传感器与所述自转电机以有线或无线的方式连接。进一步，所述叶片的表面设置有太阳能电池。为了实现上述另一个目的，本专利技术公开了一种利用上述动力传输装置的风力发电装置及其使用方法。该风力发电装置包括传输风力的上述动力传输装置和发电机，所述动力传输装置的输出端与所述发电机的转轴直接或间接连接。该风力发电装置的使用方法包括如下步骤把所述动力传输装置中的第1个叶片的自转角α(1)调整为零；调整其它叶片的自转角α(i)，使得其它叶片的自转角α(i)为公转角β(i)的一半；使自转角α(i)和公转角β(i)为零的叶片的叶片平面与风向垂直。为了实现上述另一个目的，本专利技术公开了一种利用上述动力传输装置的扑转翼直升机及其使用方法。该扑转翼直升机包括直升机本体和对称地设置在直升机本体的左右两侧的扑转翼，所述扑转翼由上述动力传输装置构成，构成扑转翼的动力传输装置的叶片自转轴沿所述直升机的纵向延伸。该扑转翼直升机的使用方法包括如下步骤把所述动力传输装置中的第1个叶片的自转角α(1)调整为零；调整其它叶片的自转角α(i)，使得其它叶片的自转角α(i)为公转角β(i)的一半；使自转角α(i)和公转角β(i)为零的叶片的叶片平面与水平平面平行；旋转所述动力传输装置的叶片公转轴。为了实现上述另一个目的，本专利技术公开了一种利用上述动力传输装置的水力发电装置。该水力发电装置包括接受水流冲击的涡轮，其中，所述涡轮由上述动力传输装置构成。为了实现上述另一个目的，本专利技术公开了一种利用上述动力传输装置驱动的船舶。该船舶包括船体、设置在船体上的螺旋桨和驱动螺旋桨的螺旋桨驱动装置，其中，所述螺旋桨驱动装置由上述动力传输装置构成。与现有技术相比，本专利技术的优点是提供了一种真正意义的叶片自转和公转结合的动力传输装置，该动力传输装置的叶片自转轴的自转方向与叶片框架轮的公转方向相反，并且它们之间的转速之比为1∶2，使得该动力传输装置的叶片在迎风/迎水时展现最大迎风/迎水面积，而在叶片逆风/逆水时展现最小受风/受水面积，提高了整个动力传输装置的动力传输效率。利用该动力传输装置的风力发电装置、扑转翼直升机、水力发电装置和船舶等具有最佳的动力性能。附图说明图1是利用本专利技术的动力传输装置的第一实施例的风力发电装置。图2是利用本专利技术的动力传输装置的第二实施例的风力发电装置。图3是图1或2所述的动力传输装置的叶片初始相位角的调节原理图。图4是图1实施例中，叶片在四个关键位置时，叶片的角度与受力运转的俯视示意图。图5是利用本专利技术的动力传输装置的第三实施例的风力发电装置(显示公转轴与叶片框架轮之间转动连接)。图6是风电装置叶片的公转轴垂直于风向且平行于水平面的结构图。图7是运用这种动力传输装置的风力动力作推进动力船舶的示意图。图8是运用这种动力传输装置原地垂直升空的航空器——扑转翼直升机叶片旋转平台结构的俯视示意图。图9是运用这种动力传输装置原地垂直升空的航空器——扑转翼直升机正面视图的示意图。图中叶片公转轴1 叶片框架轮2 叶片3 叶片加强筋4 叶片自转轴5 叶片自转齿轮6 风向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力传输装置，包括叶片、叶片自转轴和叶片框架轮，所述叶片框架轮具有公转轴线并绕公转轴线旋转，在所述叶片框架轮的四周设置有一个或数个叶片，所述一个或数个叶片与各自的叶片自转轴固定连接，所述叶片自转轴与所述叶片框架轮转动连接，其特征在于：所述动力传输装置还包括与所述叶片自转轴连接的自转控制机构，所述自转控制机构用于控制所述叶片自转轴的转速和旋转方向，使得所述叶片自转轴的旋转方向与所述叶片框架轮绕公转轴线的旋转方向相反，并且使得所述叶片自转轴的转速与所述叶片框架轮绕公转轴线的转速之比为１∶２。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：俞嘉华，俞霁，何敏婕，陈瑜，李琳，邱小真，
申请(专利权)人：俞嘉华，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]