升阻组合型垂直轴风力机实验台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106092593A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610583715.3(22)申请日2016.07.15(71)申请人河北科技师范学院地址066000河北省秦皇岛市海港区河北大街西段360号(72)发明人石磊王绍龙(51)Int.Cl.G01M15/05(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称升阻组合型垂直轴风力机实验台(57)摘要升阻组合型垂直轴风力机实验台属于风力机实验设备；在风轮轴上固装蜗轮A，法兰盘配置在蜗轮A下方，带有蜗杆A的步进电机B固装在法兰盘上，蜗杆A与蜗轮A啮合，在法兰盘周边部上固装支撑架，套筒式伸缩臂固配在支撑架上，由折叠臂A、B铰连构成的伸缩架总成配装在套筒式伸缩臂筒腔内，在套筒式伸缩臂外端部上通过叶片攻角调节机构安装升力型风力机叶片，丝杠和轨道同轴心的安装在支撑架上，步进电机A与丝杠连接，在丝杠和轨道上分别安装丝母滑块和轨道滑块，折叠臂A、B分别与丝母滑块和轨道滑块铰接；本台实现了升阻组合型垂直轴风力机各种设计技术参数的调节与组合选择，结构新颖、合理，适用性强，通用化程度高。CN106092593ACN106092593A权利要求书1/1页1.一种升阻组合型垂直轴风力机实验台，包括升力型风力机叶片(1)和阻力型风力机风轮(4)，所述阻力型风力机风轮(4)固装在风轮轴(15)上，其特征在于：在所述风轮轴(15)上、位于阻力型风力机风轮(4)下方固装蜗轮A(16)，法兰盘(5)配置在蜗轮A(16)下方，在所述法兰盘(5)上端面上固装带有蜗杆A(17)的步进电机B(18)，所述蜗杆A(17)与蜗轮A(16)啮合，在所述法兰盘(5)周边侧部上固装支撑架(14)，套筒式伸缩臂(3)固配在支撑架(14)外端部上，由多个折叠臂A(10)与多个折叠臂B(11)铰连构成的伸缩架总成(6)配装在套筒式伸缩臂(3)筒腔内，在所述套筒式伸缩臂(3)外端部上配装叶片攻角调节机构(2)，所述叶片攻角调节机构(2)由步进电机C(19)、蜗杆B(20)、蜗轮B(21)、旋转轴(22)及叶片固定架(23)构成，所述旋转轴(22)可转动的安装在套筒伸缩臂(3)外端部上，在所述旋转轴(22)上、下端部上分别固装叶片固定架(23)和蜗轮B(21)，步进电机C(19)固装在套筒式伸缩臂(3)上，蜗杆B(20)安装在步进电机C(19)上，蜗杆B(20)与蜗轮B(21)啮合，在叶片固定架(23)上固装升力型风力机叶片(1)，在所述支撑架(14)上同轴心的配装丝杠(8)和轨道(13)，步进电机A(7)安装在支撑架(14)端部上，所述步进电机A(7)与丝杠(8)连接，丝母滑块(9)套装在丝杠(8)上，轨道滑块(12)配装在轨道(13)上，最里端的折叠臂A(10)与丝母滑块(9)铰连接，最里端的折叠臂B(11)与轨道滑块(12)铰连接，最外端的折叠臂A、B(10、11)分别与套筒式伸缩臂(3)外端部铰连接。2CN106092593A说明书1/3页升阻组合型垂直轴风力机实验台技术领域[0001]本发明属于风力机实验装置，主要涉及一种升阻组合型垂直轴风力机实验台。背景技术[0002]风力机是以风力为动力进行作业的设备，作为一种清洁的新能源设备受到人们的广泛关注，为此开发出多种类型的风力机。其中根据叶片工作方式的不同，可将风力机分为升力型风力机与阻力型风力机，其中升力型风力机发电效率较高，但是，工作过程中所需要较高的圆周速度通过其自身结构无法实现；阻力型风力机发电效率较低，但其能在低风速下起动，启动性能好。因此，目前常将升力型风力机与阻力型风力机组合在一起形成升阻组合型垂直轴风力机。对于升阻组合型垂直轴风力机存在参数的优化问题，主要包括升阻风力机的阻风轮与叶轮的直径比，升阻风力机结合角度及升力型风力机叶片攻角参数的优化。在现有研究中，对于上述的升阻风力机要改变相关参数，需要重新加工相应的连接件并重新安装，对于中大型的风力机，还涉及到吊装问题，增加科研工作难度和研究成本，且科研周期长。发明内容[0003]本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合风力机科研实验工作的实际需要，设计提供一种升阻复合型垂直轴风力机实验台，达到降低科研工作难度和研究成本、缩短科研周期、适用性强、通用化程度高、为风力机研究提供技术支持的目的。[0004]本发明的目的是这样实现的：升阻组合型垂直轴风力机实验台包括升力型风力机叶片和阻力型风力机风轮，所述阻力型风力机风轮固装在风轮轴上，在所述风轮轴上、位于阻力型风力机风轮下方固装蜗轮A，法兰盘配置在蜗轮A下方，在所述法兰盘上端面上固装带有蜗杆A的步进电机B，所述蜗杆A与蜗轮A啮合，在所述法兰盘周边侧部上固