垂直轴风力机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102996351A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102996351A(43)申请公布日2013.03.27(21)申请号201210466439.4(22)申请日2012.11.16(71)申请人尤柄澄地址736200甘肃省敦煌市酒运司家属楼3号楼361号(72)发明人尤柄澄(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D3/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图55页(54)发明名称垂直轴风力机(57)摘要一种由风轮、风叶轴、风叶、对风调整轮、转动轴、齿轮箱、转动轮、制动刹车、发电机和塔架所组成的新型垂直轴风力机。它是一种利用大自然的风力带动发电机发电的机械设备。它克服了以往垂直轴风力机无需对风装置和风叶固定不动的不足。在风轮上设有6个相同的风叶轴和风叶，风叶轴上设有相同的凸轮和回位弹簧，风轮下装配有对风调整轮。风轮在风力的作用下水平旋转，风叶在顺风旋转时风叶面最大，逆风旋转时风叶面最小；当风向发生偏转时，对风调整轮在风向传感器和动力伺服的机构的作用下，随时偏转，及时的调整风叶的最大迎风面，达到转速的相对平稳和风能的最佳利用。CN1029635ACN102996351A权利要求书1/1页1.垂直轴风力机，它包括塔架底座、塔架、机仓、风轮转动轴、对风调整轮、风轮、风叶轴和风叶，它们间的连接关系是：塔架底座、塔架、机仓、风轮转动轴、对风调整轮和风轮自下而上顺序相连，其特征是：A、机仓一次性固连在塔架上，机仓不随风向的变化而偏转，机仓内由左向右相互连接有升速齿轮箱，转动轮、制动刹车和发电机；B、在机仓上部固连有对风马达支架，在对风马达支架上固连有对风轮马达，对风轮马达与对风轮齿环相互啮合；C、对风调整轮是圆形，设在风轮的下部，调整轮内与风轮转动轴间设有轴承，在对风调整轮与风叶轴凸轮的接触处，设有风叶轴凸轮转动的圆形轨道，其中，半圆凸面高，半圆凹面低，两半圆的凹凸面用斜面相连；D、风轮设在对风调整轮的上部，风轮与风轮转动轴用风轮键固连，在圆形的风轮内设有环形凹面，风轮一周设有由内向外等分的6个风叶轴旋转的轴孔；E、在风轮上连有6个相同的风叶轴，风轮内环的风叶轴上设有风叶轴凸轮和回位弹簧，风轮外沿的风叶轴上固连有风叶。2.根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征是，风轮转动轴的一端固连有风轮，另一端固连在机仓内的升速齿轮箱动力输入轴上。3.根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征是，风轮一周相连的6个风叶轴、风叶、风叶轴凸轮和回位弹簧形状相同，重量相等，风叶的迎风面制成浅凹面。4.根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征是，在风轮的一周，由内向外等分延伸的风叶轴孔，可以多于6个或少于6个。5.根据权利要求1所述的垂直轴风力机，其特征是，根据风轮转动轴转动方向的需求，风轮可以用相同的原理反转。2CN102996351A说明书1/3页垂直轴风力机技术领域[0001]本发明是一种利用大自然的风力带动发电机发电的机械设备，尤其在垂直轴风力机上设有对风装置和风轮在转动的同时，风轮上的风叶轴发生90°的偏转后回复原位，达到风叶迎风面时的大小变化。背景技术[0002]随着人类社会的快速发展，对能源的需求量急剧增加。原有的矿物能源日益减少，以及矿物能源对环境所造成的危害，迫使人们及早的开发和利用风能等可再生能源。目前，在风能的开发和利用上许多国家都采用了上风向三桨叶水平轴式的发电技术，发电功率可达兆瓦级。由于上风向三桨叶水平轴式的风叶转动方向与风向垂直，造成风能利用率低，塔架和造价高等缺点。但在垂直轴风力机上，尽管形式多种多样，目前，尚未发现能够达到兆瓦级的风力发电新技术。其原因是以往的垂直轴风力机的风叶固定在风轮上不动，面积小，阻力大，风能利用率低。由于风叶固定在风轮上不动，传统的垂直轴风力机也没有对风装置。发明内容[0003]为了克服现有的垂直轴风力机无对风装置和风叶固定不动的不足以及我国在风力发电方面技术落后的趋面。本发明提供一种垂直轴风力机，该风力机能够是转动的风轮在顺风旋转的半圆风叶面最大，逆风旋转的半圆风叶面最小。当风向发生变化时，对风调整轮也随时发生偏转，及时调整风轮，使风轮上的风叶正常运转。本垂直轴风力机的实施，填补了国内外垂直轴风力机无需对风装置和受力风叶固定不动的空白，实现了我国有自主知识产权的垂直轴风力发电新技术。[0004]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一个垂直风力机自下而上由以下机构组成，塔架底座、塔架、机仓(机仓内有升速齿轮箱、转动轮、制动刹车、发电机)，机仓上有风向动力伺服机构，对风调整轮和风轮，风轮上连有6个相同的风叶轴、凸轮、回位弹簧和风叶。在一个风轮的中心由转动轴与升速齿轮箱动力输入轴上下相连