立式风车风叶板随动角度的调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种立式风车风叶板随动角度的调节装置，包括转动座，转动座上立式布置有作为动力输出轴的转轴，转轴的周向固定设置有转动架，转动架上铰接有风叶板，所述转动座上固定设置有与转轴同芯的锥形基齿轮，风叶板的铰接轴上同芯固定设置有锥形从动齿轮，轴芯方向位于水平面的传动轴的两端同芯布置有锥齿轮，两锥齿轮分别与锥形基齿轮及锥形从动齿轮啮合，锥形基齿轮与锥形从动齿轮之间的传动比为2：1，所述锥形基齿轮及锥形从动齿轮的锥底的朝向相同。转动座与风叶板之间的联动结构实现了随动角度的调节，同时转动座可以随风向转动，这样本实用新型专利技术中的风车便可以在任意风向下保持稳定转动，风车便能随风力保持转向不变的转动。

【技术实现步骤摘要】
立式风车风叶板随动角度的调节装置
本技术涉及风能利用的
，具体涉及一种立式风车风叶板随动角度的调节装置。
技术介绍
立式风车的转塔立式布置，即转塔轴立式布置，风叶板的板面位于铅垂面内，风叶板的转动时需要调整其板面与风向间的角度，以确保其可以收效最大限度的风力功，由于风叶板安装在转塔轴上，转塔轴始终在旋转，风叶板的自转轴芯位置构成的轨迹为圆柱面，其不同时刻则处在圆柱面上的不同周向位置处，此时要实现板面与风向之间保持特定的夹角关系，为此设置一套风叶板绕自转轴轴芯转动的驱动与调节机构是设计人员无法回避的首要难题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种立式风车风叶板随动角度的调节装置风叶板随动角度的调节装置，确保风向改变时及时随动调节风叶板与风向之间的适应角度关系。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种立式风车风叶板随动角度的调节装置，包括转动座，转动座上立式布置有作为动力输出轴的转轴，转轴的周向固定设置有转动架，转动架上铰接有风叶板，所述风叶板的铰接轴轴芯方向与转轴轴芯方向平行，风叶板在转轴的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板绕转轴轴芯公转时风叶板绕其铰接轴轴芯自转，风叶板的公转方向与风叶板的自转相同或相反，调向机构驱动转动座依据风向作追随风向的姿态调整转动，姿态调整转动满足以下适配关系，铰接轴轴芯与转轴轴芯所在的平面垂直于风向时，一侧风叶板的板面垂直于风向，该风叶板随转轴公转180°时风叶板自转90°使其板面平行于风向，转轴与机架之间设置有转动支撑结构用于轴向支撑转轴及所连风叶板；<br>所述转动座上固定设置有与转轴同芯的锥形基齿轮，风叶板的铰接轴上同芯固定设置有锥形从动齿轮，轴芯方向位于水平面的传动轴的两端同芯布置有锥齿轮，两锥齿轮分别与锥形基齿轮及锥形从动齿轮啮合，锥形基齿轮与锥形从动齿轮之间的传动比为2：1，所述锥形基齿轮及锥形从动齿轮的锥底的朝向相同。上述方案中，风车的迎风面上有一风叶板的板面垂直于风向，这样可以最大程度利用风力推动整个风车转动，在微风下风车依然能够转动，进一步提高了风能的利用率，同时本技术中的转动座与风叶板之间的联动结构实现了随动角度的调节，同时转动座可以随风向转动，这样本技术中的风车便可以在任意风向下保持稳定转动，风车便能随风力保持转向不变的转动。附图说明图1为本技术的立体结构示意图；图2、3为本技术的结构示意图；图4、5、10为风车底座结构示意图；图6为图5的A-A面剖视图；图7、11为风车底座的拆分示意图；图8、9为本技术的工作原理图。具体实施方式一种风车的风叶板随动角度的调节装置，包括转动座10，转动座10上立式布置有作为动力输出轴的转轴30，转轴30的周向固定设置有转动架40，转动架40上铰接有风叶板50，所述风叶板50的铰接轴51轴芯方向与转轴30轴芯方向平行，风叶板50在转轴30的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板50绕转轴30轴芯公转α时风叶板50绕其铰接轴51轴芯自转β，风叶板50的公转α方向与风叶板50的自转β方向相同或相反，调向机构驱动转动座10依据风向作追随风向的姿态调整转动，姿态调整转动满足以下适配关系，铰接轴51轴芯与转轴30轴芯所在的平面垂直于风向时，一侧风叶板50的板面垂直于风向，该风叶板50随转轴30公转180°时风叶板50自转90°使其板面平行于风向，转轴30与机架90之间设置有转动支撑结构34用于轴向支撑转轴30及所连风叶板50；上述方案中，当铰接轴51轴芯与转轴30轴芯所在的平面垂直于风向时，风向上的一侧风叶板50的板面垂直于风向迎风，另一侧风叶板50的板面平行于风向顺风，这样风向上的两侧风叶板50的迎风面积存在巨大的差距，从而保证转轴30的转向不变且转动扭矩最大，使风力利用率达到最大化，本技术的实质是通过风叶板50的自转β使得风叶板50在不同位置时其迎风面积不同，这样便会使转轴30在风向上的一侧的合力矩大于另一侧的合力矩，从而实现风叶板50绕转轴30的轴芯公转α。风叶板50公转α的同时伴随着自转β，风叶板50公转180°时风叶板50自转90°，即风叶板50公转α角度：风叶板50自转β角度＝2：1，由于风叶板50为两侧对称的板状结构，因此其自转β为180°与自转β为360°时其板面与风向夹角相同，这样保证了风叶板50公转α至各位置时其在同一位置上的迎风面积是相同的，这样风车便能持续稳定的工作。转动座10依据风向作追随风向的姿态的实质是：设转动座10正对风向某点为0号位，当风向发生改变时，调向机构驱动转动座10转动使其0号位正对风向。本技术中的转动支撑结构34为轴向支撑轴承或磁悬浮机构，本技术中风车的迎风面较大，可以最大程度利用风力推动整个风车转动，在微风下风车依然能够转动，进一步提高了风能的利用率，同时本技术中的转动座10可以随风向转动，这样本技术中的风车便可以在任意风向下保持稳定转动，风车便能随风力保持转向不变的转动。所述转动座10上固定设置有与转轴30同芯的基齿轮13，基齿轮13与对应风叶板50数量的过渡齿轮15啮合，过渡齿轮15上同芯设置有过渡锥齿轮16，风叶板50的铰接轴51上同芯固定设置有锥形从动齿轮52，轴芯方向位于水平面的传动轴60的两端同芯布置有锥齿轮61，两锥齿轮61分别与过渡锥齿轮16及锥形从动齿轮52啮合。上述方案中的传动轴60等联动机构随转动座10既可以布置在风叶板50上方也可以布置在风叶板50下方，该方案通过机械结构完成了风叶板50公转α与自转β的联动简单方便不易出错，且相对于电动控制省去了复杂的布线。所述风叶板50的公转α与风叶板50相对于大地的自转β转速比为2：1。这样才能保证风叶板50转动至相同位置时其与风向夹角一致。风叶板50的公转α方向与风叶板50相对于大地的自转β方向相同。风叶板50的公转α方向与风叶板50的自转β方向相同是指：俯视风车时公转α与自转β均为逆时针或顺时针转动，其中自转β的方向为相对于大地的自转β方向，由于风叶板50公转的同时自转其相对于大地的自转β等于公转α减去其本身相对于其铰接轴51的转动角度，其本身相对于铰接轴51的转动方向与公转α方向相反。所述铰接轴51轴芯与转轴30轴芯所在的平面平行于风向时，风叶板50板面与风向夹角为45°。风叶板50处于该位置时风向上前位置风叶板50与后位置风叶板50板面之间的夹角为90°，风叶板50从前位置转动至后位置时自转90°。所述风叶板50与调向机构之间的传动路径上设置有限制转动座10转动的刹车装置。当风向未发生变化时需要通过刹车装置对转动座10进行限位防止其在外力作用下偏转。还包括设置在底板80上的圆柱台状的基座70，所述转轴30穿过转动座10、基座70及底板80并与三者构成间隙配合，基座70内设置有轴芯方向位于竖直方向的用于径向扶持转轴30的下径向轴承71，基座70上端同芯布置有轴芯方向位于竖直方向的用于支撑转动座10的轴向轴承12，转动座10内设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式风车风叶板随动角度的调节装置，其特征在于：包括转动座(10)，转动座(10)上立式布置有作为动力输出轴的转轴(30)，转轴(30)的周向固定设置有转动架(40)，转动架(40)上铰接有风叶板(50)，所述风叶板(50)的铰接轴(51)轴芯方向与转轴(30)轴芯方向平行，风叶板(50)在转轴(30)的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板(50)绕转轴(30)轴芯公转(α)时风叶板(50)绕其铰接轴(51)轴芯自转(β)，风叶板(50)的公转(α)方向与风叶板(50)的自转(β)相同或相反，调向机构驱动转动座(10)依据风向作追随风向的姿态调整转动，姿态调整转动满足以下适配关系，铰接轴(51)轴芯与转轴(30)轴芯所在的平面垂直于风向时，一侧风叶板(50)的板面垂直于风向，该风叶板(50)随转轴(30)公转180°时风叶板(50)自转90°使其板面平行于风向，转轴(30)与机架(90)之间设置有转动支撑结构(34)用于轴向支撑转轴(30)及所连风叶板(50)；/n所述转动座(10)上固定设置有与转轴(30)同芯的锥形基齿轮(13)，风叶板(50)的铰接轴(51)上同芯固定设置有锥形从动齿轮(52)，轴芯方向位于水平面的传动轴(60)的两端同芯布置有锥齿轮(61)，两锥齿轮(61)分别与锥形基齿轮(13)及锥形从动齿轮(52)啮合，锥形基齿轮(13)与锥形从动齿轮(52)之间的传动比为2：1，所述锥形基齿轮(13)及锥形从动齿轮(52)的锥底的朝向相同。/n...

【技术特征摘要】
1.一种立式风车风叶板随动角度的调节装置，其特征在于：包括转动座(10)，转动座(10)上立式布置有作为动力输出轴的转轴(30)，转轴(30)的周向固定设置有转动架(40)，转动架(40)上铰接有风叶板(50)，所述风叶板(50)的铰接轴(51)轴芯方向与转轴(30)轴芯方向平行，风叶板(50)在转轴(30)的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板(50)绕转轴(30)轴芯公转(α)时风叶板(50)绕其铰接轴(51)轴芯自转(β)，风叶板(50)的公转(α)方向与风叶板(50)的自转(β)相同或相反，调向机构驱动转动座(10)依据风向作追随风向的姿态调整转动，姿态调整转动满足以下适配关系，铰接轴(51)轴芯与转轴(30)轴芯所在的平面垂直于风向时，一侧风叶板(50)的板面垂直于风向，该风叶板(50)随转轴(30)公转180°时风叶板(50)自转90°使其板面平行于风向，转轴(30)与机架(90)之间设置有转动支撑结构(34)用于轴向支撑转轴(30)及所连风叶板(50)；
所述转动座(10)上固定设置有与转轴(30)同芯的锥形基齿轮(13)，风叶板(50)的铰接轴(51)上同芯固定设置有锥形从动齿轮(52)，轴芯方向位于水平面的传动轴(60)的两端同芯布置有锥齿轮(61)，两锥齿轮(61)分别与锥形基齿轮(13)及锥形从动齿轮(52)啮合，锥形基齿轮(13)与锥形从动齿轮(52)之间的传动比为2：1，所述锥形基齿轮(13)及锥形从动齿轮(52)的锥底的朝向相同。


2.根据权利要求1所述的立式风车风叶板随动角度的调节装置，其特征在于：所述风叶板(50)的公转(α)与风叶板(50)相对于大地的自转(β)转速比为2：1。


3.根据权利要求1所述的立式风车风叶板随动角度的调节装置，其特征在于：风叶板(50)的公转(α)方向与风叶板(50)相对于大地的自转(β)方向相同。


4.根据权利要求1所述的立式风车风叶板随动角...

【专利技术属性】
技术研发人员：章亮，卢海，姚军，丁鑫，周卓群，于磊，
申请(专利权)人：安徽康迪纳电力科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34