立柱式平板风车的制作方法

文档序号:5168623阅读:480来源:国知局

专利名称::立柱式平板风车的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种风车,更具体的说,本发明涉及一种有别于现有风车的、能够有效控制风能接收部件风向角的立柱式平板风车。所述的风向角就是风能接收部件的平面与风向之间的交角。
背景技术
:现有的风车分为叶片式风车和立轴式风车两大类,它们分别存在以下缺点对于叶片式风车来说,由于叶片无法做的很大,很难实现大功率输出,且在一般情况下,风在叶片上所产生作用力的方向与叶片运动的方向几乎垂直,所以,风能接收效率低;对于立轴式风车来说,由于风能接收部件没有侧身功能,故当其不接收风能时会起到抵消作用,从而同样导致风能接收效率低。
发明内容本发明所要解决的技术问题,就是克服以上现有风车存在的缺点,提供一种不仅可以将风能接收部件做的很大,而且能够有效控制风能接收部件风向角的立柱式平板风车。本发明是由风能接收部件、转盘部件、机械能输出部件、风向跟踪部件、防尘部件、发电设备主机、立柱部件、快慢两速齿轮箱八个部分组成;第一部分为风能接收部件所述的风能接收部件,包括风力板、风力板自转轴、风力板齿轮、驱动风力板齿轮的链条以及安装风力板自转轴的轴挡、滚珠、珠碗;所述的风力板是在一根铁管两恻各焊接一块铁板,三者焊接为一体,就制成了矩形平板状的风力板。所述的风力板自转轴是不带螺纹的圆柱体。所述风力板齿轮是自身带有螺纹孔的链条齿轮。所述风力板自转轴从铁管内穿过。所述的风力板上之铁管,自身带有三至四个安装螺纹孔,可用螺钉将风力板安装在风力板自转轴上。所述珠碗是由半球体和圆柱体相贯所形成的旋转体,是特制零件,自身带有用于紧固在转盘上的安装螺纹。所述风力板、风力板自转轴、风力板齿轮通过连接成为一体。第二部分为转盘部件所述的转盘部件,包括转盘l、转盘2、铁管1和转盘3、转盘4、铁管2。各风力板自转轴均安装在转盘部件上。所述的铁管l、转盘l、转盘2焊接为一体。所述的铁管2、转盘3、转盘4焊接为一体。铁管1和铁管2上各有三至四个螺纹孔,可用螺钉将铁管1和铁管2安装在主轴上。风力板自转轴在转盘部件的控制下作圆周运动。所述转盘部件的用处是1,在转盘2和转盘3上安装六个快慢两速齿轮箱。2,安装六个风力板自转轴。3,安装四个防尘罩。4,将风力板所接收的机械能传递给主轴。第三部分为机械能输出部件所述机械能输出部件包括主轴、主机输入轴、伞形齿轮l、伞形齿轮2、第一、第二珠碗齿轮以及主轴轴挡l、主轴轴挡2、滚珠。所述的主轴是一个不带螺纹的圆柱体。所述的主机输入轴是机械能进入发电设备的入口。所述伞形齿轮1和伞形齿轮2是机械能传输必经之途径,二伞形齿轮啮合,使机械能传输至发电设备主机。所述的第一、第二珠碗齿轮自身带有安装螺纹,第一、第二珠碗齿轮安装在主机机壳的两侧,安装方式是用螺母紧固。主轴从第一、第二珠碗齿轮内穿过。所述的第一、第二珠碗齿轮是珠碗和齿轮的组合体,是特制零件。第一、第二珠碗齿轮既可以安装滚珠,让主轴穿过,又可以与快慢两速齿轮箱的A齿轮啮合。所述伞形齿轮l、伞形齿轮2、主轴轴挡l、主轴轴挡26身均带有螺纹孔。第四部分为风向跟踪部件所述的风向跟踪部件,包括第一风向板、第二风向板、第一分风向板、第二分风向板。第一风向板安装在主机机壳的前端,第二风向板安装在主机机壳的后端。第一分风向板和第二分风向板则安装在第二风向板的另一端。第五部分为防尘部件所述的防尘部件包括防尘罩l、防尘罩2、防尘罩3和防尘罩4。四个防尘罩分别被安装在四个转盘的一侧。第六部分为发电设备主机所述的发电设备主机包括风力发电机和齿轮箱。与现有发电设备主机没有差别。第七部分为立柱部件-6所述的立柱部件与现有风力发电设备中的立柱部件没有差别。第八部分为快慢两速齿轮箱所述的快慢两速齿轮箱,包括作为外壳的箱体和设置在所述箱体内的六个齿轮组、一根传动链条,所述的箱体由底板和外罩组成,所述的底板上设置有用于固定六个齿轮组的六根齿轮轴,所述的六个齿轮组分别为输入齿轮组A、慢速驱动齿轮组B、混合齿轮组C、快速驱动齿轮组D、快速驱动齿轮组E、以及输出齿轮组F;所述的输入齿轮组A、慢速驱动齿轮组B、快速驱动齿轮组D、快速驱动齿轮组E、以及输出齿轮组F中的齿轮组均为一体式四层结构,快慢两速齿轮箱要实现的目标是产生快慢两速驱动,快慢两速齿轮箱慢速驱动风力板齿轮,使风力板自转,风力板自转使其保持风向角。快慢两速齿轮箱快速驱动风力板齿轮,使风力板快速自转,风力板快速自转使其改变风向角。所述的输入齿轮组A至所述的输出齿轮组F之间的两条齿轮传动链即可圆满完成产生快慢两速驱动的任务。输入齿轮组A要实现的B标是将一路驱动转变为两路轮流驱动,将齿轮组A的一二层按度数划分为四个区域,并且一层的一区三区和二层的二区四区设置轮齿,其余区域不设置轮齿,以实现按区域轮流驱动齿轮组B和齿轮组D的目标;所述的慢速驱动齿轮组B的二层、所述的混合齿轮组C的二层、传动链条构成传动副。所述的齿轮组D的三层齿轮和所述的齿轮组E的四层齿轮的目标分别是驱动齿轮组E和驱动混合齿轮组C,二齿轮也按度数划分为四个区域,并且齿轮组D三层的二区四区和齿轮组E四层的二区四区设置轮齿,其余区域不设置轮齿,以分别实现上述二项目标;所述的混合齿轮组C为三四层与二层两部分间可以转动的二体式四层结构;混合齿轮组C要实现的目标是将转速不同的两路轮流驱动转变为一路快慢两速驱动。混合齿轮组C以两个齿轮,一个圆柱体和一个自行车飞轮设置在一起的方式使转速不同的两路轮流驱动转变为一路快慢两速驱动成为现实。所述箱体的其中一面留有使输入齿轮组A中的齿轮与珠碗齿轮啮合的开口,所述箱体的另一面留有使连接输出齿轮组F和风力板齿轮的链条通过的两个开口。所述的快慢两速齿轮箱共有六个,它们分别安装在转盘2之右侧和转盘3之左恻;所述六个快慢两速齿轮箱中输入齿轮组A的第四层齿轮分别与设置在主机机壳上的珠碗齿轮构成啮合副,所述六个快慢两速齿轮箱中输出齿轮组F的第四层齿轮通过链条与安装在风力板自转轴上的风力板齿轮构成传动副;所述快慢两速齿轮箱中的输出齿轮组F的第四层齿轮与所述风力板齿轮处于同一平面位置。所述风力板自转轴的自转方向与其快速自转的方向一致,而与所述主轴的转动方向相反。所述的混合齿轮组C为四层结构,其构成包括两个齿轮、一个圆柱体(该圆柱体占混合齿轮组C的两层)和一个自行车飞轮,它的设置方法包括如下歩骤(1)将与第三四层齿轮相连的圆柱体外圈的直径与S行车飞轮内圈的直径做成一样大,圆柱体的厚度为其它圆柱体的二倍(2)将第三、四层齿轮和所述的圆柱体连为一体;(3)将与第三、四层齿轮相连的圆柱体以紧配合方式镶入自行车飞轮的内圈里,并使自行车飞轮置于二层位置,至此完成一个转动方向的混合齿轮组C的制做。在所述的输入齿轮组A中,一层齿轮的直径为8488mm,二层齿轮的直径为100104mm,三层圆柱体的直径为24rara,四层齿轮的直径为100104鹏;在所述的慢速驱动齿轮组B中,一层齿轮的直径为8084mm,二层齿轮的直径与自行车飞轮齿轮的直径相同,三层圆柱体的直径为24mm,四层圆柱体的直径为24mm;在所述的混合齿轮组C中,一、二层圆柱体的直径与自行车飞轮内圈的直径相同,二层齿轮的直径为自行车飞轮齿轮的直径,三层齿轮的直径为8084mm,四层齿轮的直径为4044mm;在所述的快速驱动齿轮组D中,一层圆柱体的直径为24mm,二层齿轮的直径为2024mm,二层齿轮的直径为8892rom,四层圆柱体的直径为24mm;在所述的快速驱动齿轮组E中,一层圆柱体的直径为24ram,二层圆柱体的直径为24mm,三层齿轮的直径为2832mm,四层齿轮的直径为8084mm;在所述的输出齿轮组F中,一层圆柱体的直径为24mi,二层圆柱体的直径为24mm,三层齿轮的直径为8084mm,四层齿轮的直径为6064mm。所述六个齿轮组的固定轴直径均为8ram;所述风力板齿轮的直径与所述输出齿轮组F中第四层齿轮的直径均为6064mm;所述珠碗齿轮的直径与所述输入齿轮组A中第四层齿轮的直径均为100104mm;构成各齿轮组的齿轮及圆柱体的单层厚度均相同。以上各齿轮及圆柱的直径也可以采用前述尺寸的整数倍。本发明的立柱式平板风车具有如下有益效果(1)由于风能接收部件用矩形平板制作,又具有在接收风能时矩形平板与风向垂直和不接收风能时矩形平板与风向平行的功能,与现有风车相比,提高了风能接收效率;(2)由于平板可以做的很大,所以,可以轻而易举的实现大功率输出;(3)由于风车的风能接收部件风力板为矩形平板状,使用普通材料即可,所以'容易制造,造价远低于叶片;图l是本发明的整体结构示意图;图2是本发明的整体结构俯视图3是本发明凸现风力板和风力板自转轴位置的整体结构左视图图4是本发明所述单块风力板运行轨迹左视图5是本发明中所述风力板结构示意图6是图5的俯视图7是本发明中所述风力板、风力板齿轮及风力板自转轴安装示意图;图8是本发明中所述主轴安装示意图9是本发明中所述快慢两速齿轮箱与风力板齿轮以及珠碗齿轮之间的传动关系图;图10是本发明中所述齿轮组A—至四层的结构示意图11是图10的左视图12是本发明—所述齿轮组B—至四层的结构示意图;图13是图12的左视图14是本发明中所述齿轮组C的三四层齿轮及相连的圆柱体结构示意图;图15是图14的左视图16是本发明中所述齿轮组C一至四层的结构示意图图17是图16的左视图;图18是本发明中所述齿轮组D—至四层的结构示意图;图19是图18的左视图20是本发明中所述齿轮组E—至四层的结构示意图;图21是图20的左视图22是本发明中所述齿轮组F—至四层的结构示意图;图23是图22的左视具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行描述。在图l、图2、图3、图5、图7、图8、图9及摘要附图中所标数字含意如下l-风力板l2-风力板23-风力板34-风力板45_风力板56-风力板67-转盘l8-转盘29-转盘310_转盘4ll-铁管l12-铁管213-铁管314-铁管415-铁管516-铁管617-铁管718_铁管819-风力板l自转轴20-风力板2自转轴21-风力板3自转轴22-风力板4自转轴23-风力板5自转轴24-风力板6自转轴25-风力板齿轮126-风力板齿轮227-风力板齿轮328-风力板齿轮429-风力板齿轮530-风力板齿轮631-快慢两速齿轮箱132-快慢两速齿轮箱233-快慢两速齿轮箱334-快慢两速齿轮箱435-快慢两速齿轮箱536-快慢两速齿轮箱637-第一风向板38-第二风向板39-第一分风向板40-第二分风向板41-第一珠碗齿轮42-第二珠碗齿轮43-伞齿轮144-伞齿轮245-主轴46-主机输入轴47_立柱48-主机机壳49-发电设备主机50-主轴轴挡l51-主轴轴挡252-滚珠53-螺钉54_螺母55-风力板56-风力板自转轴57-风力板自转轴轴挡58-珠碗59-风力板齿轮6Gh风力板铁管61-铁板162-铁板263-转盘64-螺钉孔防-防尘罩l66-防尘罩267-防尘罩368_防尘罩469-齿轮固定轴70-驱动风力板齿轮之链条71-箱体开口72-箱体内之传动链条73-快慢两速齿轮箱箱体74-箱体安装孔75-A齿轮画定轴76-快慢两速齿轮箱第一部分为风能接收部件所述的风能接收部件,包括风力板55、风力板自转轴56、风力板齿轮59、驱动风力板齿轮之链条70以及风力板自转轴轴挡57、滚珠52、珠碗58;所述的风力板55是在一根铁管60两恻各焊接一块铁板61、62,三者焊接为一体,就制成了矩形平板状的风力板55。所述的风力板自转轴56是不带螺纹的圆柱体。在实际实施中风力板自转轴56可以使用铁管或钢管。所述风力板齿轮59是自身带有螺纹孔的链条齿轮。所述风力板自转轴轴挡57自身带有螺纹孔。所述珠碗58是由半球体和圆柱体相贯所形成的旋转体(见图7),是特制零件,自身带有用于紧固在转盘63上的安装螺纹。珠碗58用螺母54固定在转盘63上。所述风力板自转轴56从铁管60内穿过。所述风力板55上之铁管60,有三至四个自带螺纹孔,用螺钉53将风力板55固定在风力板自转轴56上。所述风力板55、风力板自转轴56、风力板齿轮59通过连接成为一体。凸现风力板和风力板自转轴位置的整体结构左视图如图3所示。图5、图6示出了所述风力板55的结构。图7是风力板自转轴56安装示意图。从图上可以看出风力板自转轴56的两端从珠碗58内穿过,珠碗58固定在转盘63上。图4是本发明中单块风力板运行轨迹左视图,图中所画箭头代表风向。其中实线画成的圆形是所述风力板自转轴56的运行轨迹,垂直线段是风力板55板面(正面)朝向风源时所移动的轨迹,水平线段是风力板55侧面(横截面)朝向风源时所移动的轨迹,倾斜线段是风力板55快速自转时所移动的轨迹,从图中由小至大的数字可以看出风力板55的运行过程。由图4可以看出,当风力板自转轴56在上边半圆时,风力板55平面与风向接近垂直,当风力板自转轴56在下边半圆时,风力板55平面与风向接近平行。根据能量物理学原理,当所述风力板55的平面与风向垂直时,所述风能接收部件移动方向的一个分量与风向相同,此时,所述风力板55的受力面积最大,产生的机械能也最大;当所述风力板55平面与风向平行时,所述风能接收部件移动方向的一个分量与风向相反,此时,所述风力板55的受力面积最小,消耗的机械能也最小。第二部分为转盘部件所述的转盘部件包括转盘l、转盘2、铁管1和转盘3、转盘4、铁管2。各风力板自转轴均安装在转盘上。所述的铁管l、转盘K转盘2焊接为一体。所述的铁管2、转盘3、转盘4焊接为一体。铁管1和铁管2上各有三至四个螺纹孔,可用螺钉53将铁管1和铁管2固定在主轴45上。风力板自转轴56在转盘63的控制下作圆周运动。转盘部件的用处是1,在转盘2和转盘3上安装六个快慢两速齿轮箱76。2,安装六个风力板自转轴。3,在转盘的一侧安装防尘罩。4,将风力板所接收的机械能传递给主轴。第三部分为机械能输出部件图8是主轴安装示意图。由图8可以看出机械能输入发电设备主机的途径。所述的机械能输出部件,包括主轴45、伞形齿轮l、伞形齿轮2、主机输入轴46、第一、第二珠碗齿轮41、42以及主轴轴挡1、主轴轴挡2、滚珠52。从图上可以看主轴45从第一、第二珠碗齿轮41、42内穿过。所述的第一、第二珠碗齿轮41、42自身带有安装螺纹,用紧固螺母54将第一、第二珠碗齿轮41、42固定在主机机壳48上。所述的第一、第二珠碗齿轮41、42是珠碗和齿轮的组合体(见图8),是特制零件。第一、第二珠碗齿轮41、42既可以安装滚珠52,让主轴45穿过,又可以与快慢两速齿轮箱76的A齿轮啮合。所述的主轴45是不带螺纹的圆柱体。在实际实施中所述主轴45可以使用铁管或钢管。所述伞形齿轮1和伞形齿轮2是机械能传输必经之途径,二伞形齿轮啮合,使机械能传输至发电设备主机49。所述的主机输入轴46是机械能进入发电设备的入口。所述伞形齿轮l、伞形齿轮2、主轴轴挡l、主轴轴挡2自身带有螺纹孔。第四部分为风向跟踪部件由图2可以看出,所述的风向跟踪部件包括发电设备主机机壳、第一、第二风向板、第一、第二分风向板。第一风向板固定在主机机壳的前端,第二风向板固定在主机机壳的后端。所述第二风向板的外边沿处设置有第一分风向板和第二分风向板;所述的第一、第二风向板以及所述的第一、第二分风向板均为矩形平板状;第五部分为防尘部件由图l、图2可以看出,所述的防尘部件是安装在转盘l、转盘3左侧的防尘罩1、防尘罩3和安装在转盘2、转盘4右侧的防尘罩2、防尘罩4。四个防尘罩用于防尘。第六部分为发电设备主机由图l、图2可以看出,所述的发电设备主机包括风力发电机和齿轮箱。与现有设备没有差别。第七部分为立柱部件由图l可以看出,所述的立柱部件与现有风力发电设备中的立柱部件没有差别。第八部分为快慢两速齿轮箱所述的快慢两速齿轮箱76共有六个,它们分别安装在转盘2之右侧和转盘3之左侧。图9示出了本发明中快慢两速齿轮箱76与风力板齿轮59、珠碗齿轮41、42的传动关系图。由图可见,所述的快慢两速齿轮箱76,包括作为外壳的箱体73和设置在所述箱体73内的六个齿轮组、一根传动链条72,所述的箱体73由底板和外罩组成,所述的底板上设置有用于安装六个齿轮组的六根齿轮轴69;所述箱体73的其中一面留有使输入齿轮组A的齿轮与珠碗齿轮啮合的开口71,所述箱体73的另一面留有使连接输出齿轮组F和风力板齿轮的链条通过的两个开口。所述的六个齿轮组分别为输入齿轮组A、慢速驱动齿轮组B、混合齿轮组C、快速驱动齿轮组D、快速驱动齿轮组E、以及输出齿轮组F,图10图23分别示出了它们的结构。所述的输入齿轮组A、慢速驱动齿轮组B、快速驱动齿轮组D、快速驱动齿轮组E、以及输出齿轮组F均为一体式四层结构,所述的混合齿轮组C为三、四层与二层间可以转动的二体式四层结构。参照图9,所述齿轮组B的二层齿轮通过传动链条72与齿轮组C的二层齿轮构成传动副(另一种可行的结构形式为在所述齿轮组B的二层齿轮与所述齿轮组C的二层齿轮之间添加一个齿轮来代替传动链条72,但成本上不如使用传动链条72经济);所述齿轮组A的第四层齿轮分别与珠碗齿轮41和42构成啮合副;所述输出齿轮组F的第四层齿轮通过链条70与风力板齿轮59构成传动副,并驱动所述风力板55自转和快速自转。该驱动方式的特点是所述风力板自转轴56的自转方向与所述风力板自转轴56快速自转方向一致,而与所述主轴45转动方向相反。本发明设置快慢两速齿轮箱76的目标是产生快慢两速驱动,所述的快慢两速驱动是通过输入齿轮组A至输出齿轮组F之间的两条传动链实现的。快慢两速齿轮箱慢速驱动风力板齿轮59,使风力板55自转,风力板55自转使其保持风向角。快慢两速齿轮箱快速驱动风力板齿轮59,使风力板55快速自转,风力板55快速自转,可以改变风力板55的风向角。由于所述的风力板55具有了保持风向角和改变风向角的功能,所以,就具有了有效控制自身风向角的功能。本发明之所以设置快慢两速齿轮箱76,基于下面的原因由于所述主轴的转动,使安装在转盘上的风力板55与风向的交角发生改变。为了解决这一问题,只能使所述的风力板55产生自转,以维持其与风向的交角不发生改变,而这一目标的实现,必须使所述风力板55的自转方向与所述主轴转动的方向相反,并使所述风力板55转动的角度与所述主轴45所转动的角度相同,才能保持其风向角。为了达到改变风向角的目的,所述的风力板55必须能够产生快速自转,而且要求快速自转必须是一次转动90度,而且,输入齿轮组A每转动一周,快速自转必须进行二次。所述输入齿轮组A的结构与一般齿轮不同,图IO、图11是输入齿轮组A的设置方式示意图。所述输入齿轮组A的目标是将一路驱动转变为两路轮流驱动。由图可见,所述的输入齿轮组A共有四层齿轮,其中的一、二层齿轮按度数划分为四个区域,一层的一区和三区及二层的二区和四区齿轮的圆周上设置有轮齿,其余区域不设置轮齿,以实现按区域轮流驱动齿轮组B和齿轮组D,即将一路驱动转变为两路轮流驱动的目标。第三层是不设置轮齿的一个圆柱体,第四层为一普通齿轮。所述的齿轮组D的三层齿轮和所述的齿轮组E的四层齿轮的目标分别是驱动齿轮组E和驱动齿轮组C,二齿轮也按度数划分为四个区域,并且齿轮组D三层的二区四区和齿轮组E四层二区四区设置轮齿,其余区域不设置轮齿(图18、图20),以分别实现上述二项目标;参照图9,由所述输入齿轮组A的一层的一区和三区、.慢速驱动齿轮组B、传动链条72、混合齿轮组C、输出齿轮组F以及链条70构成的慢速传动链,可使所述风力板55的转速比所述输入齿轮组A的转速稍有提高;慢速驱动的经路是输入齿轮组A的一层齿轮一慢速驱动齿轮组B的一层齿轮一慢速驱动齿轮组B的二层齿轮一传动链条72—混合齿轮组C的二层齿轮一混合齿轮组C的三层齿轮一输出齿轮组F的三层齿轮一输出齿轮组F的四层齿轮一链条70—风力板齿轮;由输入齿轮组A的二层的二区和四区、快速驱动齿轮组D、快速驱动齿轮组E、混合齿轮组C、输出齿轮组F以及链条70构成的快速传动链,利用了大齿轮驱动小齿轮的办法,可使所述风力板55的转速比输入齿轮组A的转速提高30倍。其中所述输入齿轮组A的第二层齿轮驱动快速驱动齿轮组D的第二层齿轮时,转速提高5倍;所述快速驱动齿轮组D的第二层齿轮驱动所述快速驱动齿轮组E的第三层齿轮时,转速提高3倍,所述快速驱动齿轮组E的第四层齿轮驱动混合齿轮组C的第四层齿轮时,转速提高2倍。快速驱动的经路是输入齿轮组A的二层齿轮一快速驱动齿轮组D的二层齿轮一快速驱动齿轮组D的三层齿轮一快速驱动齿轮组E的三层齿轮一快速驱动齿轮组E的四层齿轮—混合齿轮组C的四层齿轮一混合齿轮组C齿轮组三层齿轮一输出齿轮组F三层齿轮一输出齿轮组F四层齿轮一链条70—风力板齿轮。混合齿轮组C的目标是将转速不同的两路轮流驱动转变为一路快慢两速驱动。混合齿轮组C以两个齿轮,一个圆柱体和一个自行车飞轮设置在一起的方式使转速不同的两路轮流驱动转变为一路快慢两速驱动成为现实。图14、图15示出了混合齿轮组C的三、四层齿轮及相连的圆柱体的构成情况,图16、图n示出了混合齿轮组c一至四层的构成情况。由图可见,所述的混合齿轮组c有四层结构,其中包括两个齿轮、一个圆柱体(圆柱体占两层)和一个自行车飞轮,它的设置方法如下(1)将与第三、四层齿轮相连的圆柱体的直径与自行车飞轮内圈的直径做成一样大,圆柱体的厚度(长度)为其它圆柱体的二倍(2)将第三、四层齿轮和所述的圆柱体连为一体(图14、图15);(3)将与第三、四层齿轮相连的圆柱体以紧配合方式镶入自行车飞轮的内圈里,并使自行车飞轮置于二层位置(图14、图15),至此完成一个转动方向的混合齿轮组C的制作。如果把自行车飞轮上、下翻转一百八十度,则还可按上述步骤制作另一个转动方向的混合齿轮组C。在本发明的快慢两速齿轮箱76中,所述输入齿轮组A的第四层齿轮、所述慢速驱动齿轮组B的第一层齿轮、所述混合齿轮组C的第三、四层齿轮、所述快速驱动齿轮组D的第三层齿轮、所述快速驱动齿轮组E的第四层齿轮、所述输出齿轮组F的第三、四层齿轮均是与一般齿轮无异的普通齿轮;所述输入齿轮组A的第三层、所述慢速驱动齿轮组B的第三、四层、所述快速驱动齿轮组D的第一、四层、所述快速驱动齿轮组E的第一、二层、所述输出齿轮组F的第一、二层均是单层圆柱体结构;所有的单层齿轮和单层圆柱体的厚度均相等;所述慢速驱动齿轮组B的第二层齿轮的齿数和直径均与所述混合齿轮组C中的自行车飞轮的齿数和直径完全相同;所述慢速驱动齿轮组B的第二层齿轮通过传动链条72与所述混合齿轮组C的第二层齿轮构成传动副;所述的快速驱动齿轮组D和快速驱动齿轮组E用于快速驱动混合齿轮组C,并以大齿轮驱动小齿轮的方式提高被驱动齿轮的转速。所述输入齿轮组A的起动过程是这样的—参照图9,当所述的风力板55接收风能移动时,将推动所述的风力板自转轴56移动,并带动转盘l(或转盘4)和转盘2(或转盘3)移动;由于快慢两速齿轮箱76固定在转盘2(或转盘3)上,故所述快慢两速齿轮箱76也必然移动,从而使快慢两速齿轮箱76中的输入齿轮组A的固定轴75也随之移动;形成输入齿轮组A的固定轴75实质上是绕珠碗齿轮41或42转动,又由于输入齿轮组A的第四层齿轮与珠碗齿轮41或42啮合,珠碗齿轮41或42无法转动,所以,输入齿轮组A只好被迫转动。在所述的快慢两速齿轮箱76中,各齿轮组及其齿轮组中圆柱体、风力板齿轮和珠碗齿轮的直径设置为在所述的输入齿轮组A中,一层齿轮的直径为8488ran,二层齿轮的直径为10§104,三层圆柱体的直径为24irai,四层齿轮的直径为100104iM;在所述的慢速驱动齿轮组B中,一层齿轮的直径为8084mm,二层齿轮的直径与自行车飞轮齿轮的直径相同,三层圆柱体的直径为24mm,四层圆柱体的直径为24rmn;在所述的混合齿轮组C中,一、二层圆柱体的直径与自行车飞轮内圈的直径相同,二层齿轮的直径为自行车飞轮齿轮的直径,三层齿轮的直径为8084卿,四层齿轮的直径为4044mm;在所述的快速驱动齿轮组D中,一层圆柱体的直径为24mm,二层齿轮的直径为2024咖,三层齿轮的直径为8892mm,四层圆柱体的直径为24mm;在所述的快速驱动齿轮组E中,一层圆柱体的直径为24miB,二层圆柱体的直径为24rai,三层齿轮的直径为2832mm,四层齿轮的直径为8084mm;在所述的输出齿轮组F中,一层圆柱体的直径为24mm,二层圆柱体的直径为24mm,三层齿轮的直径为8084mm,四层齿轮的直径为6064ran。所述六个齿轮组的固定轴直径均为8mm;所述风力板齿轮的直径与所述输出齿轮组F中第四层齿轮的直径均为6'064m!B;所述珠碗齿轮的直径与所述输入齿轮组A中第四层齿轮的直径均为l',,4ma;构成各齿轮组的齿轮及圆柱体的单层厚度均相同。以上各齿轮及圆柱的直径也可以采用前述尺寸的整数倍。为了实现两路齿轮传动链的轮流驱动,本发明采用了驱动齿轮局部啮合的方法,即设置驱动齿轮圆周的部分区域有齿、部分区域无齿。所述输入齿轮组A中的一层齿轮和二层齿轮就采用了这种设置方式,以使其在运转过程中,有齿部分参与驱动啮合,无齿部分不参与驱动啮合(见图10和表一、表二);为了达到成倍提高转速的目的,所述快速驱动齿轮组D和快速驱动齿轮组E中的齿轮也采用了这样的设置方式(见图18、图20和表一、表二)。表一本发明各齿轮组中按度数分区情况一览<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>本发明中部分部件的作用如下u)所述的风力板是风车的风能接收部件,把风能转化为机械能-,(2)所述快慢两速齿轮箱用于驱动风力板齿轮,使风力板能够有效控制自身的风向角;(3)所述的风向跟踪部件具有'在360度范围内自动跟踪风向的功能;;(4)所述的机械能输出部件使机械能传输至发电设备主机;本发明立柱式平板风车与现有技术相比具有如下几方面的创新(1)以六块风力板55作风车的风能接收部件,代替了传统风车的三个叶片;(2)以六个快慢两速齿轮箱驱动六块风力板,实现了有效控制风力板的风向角;(3)首次以设置两条齿轮传动链的方式解决了产生快慢两个速度的难题;(4)将输入齿轮A分为四个区域,并以部分区域有轮齿、部分区域无轮齿的设置方式(A齿轮的设置方式),解决了将一路驱动转变为两路轮流驱动的难题。(5)以齿轮的部分区域有轮齿、部分区域无轮齿及大齿轮驱动小齿轮的设置方法,使被驱动齿轮的转速得到成倍提高,同时保证驱动齿轮每转动一周被驱动齿轮转动至期望的角度。(6)以两个齿轮,一个圆柱体和一个自行车飞轮设置在一起的方式(C齿轮的设置方式),解决了将转速不同的两路轮流驱动转变为一路快慢两速驱动的技术难题。(7)首次使用,以有效控制风力板风向角的办法提高风能接收部件的风能接收效率;(8)快慢两速齿轮箱中的输出齿轮和风力板齿轮之间不是齿轮传动,而是链条传动,使快慢两速齿轮箱的输出齿轮和风力板齿轮之间的距离可以随意调节。(9)首次使用珠碗和珠碗齿轮两个特制零件,既经济又实用,为部件之间连接方式增添了又一方案。(10)首次引入风向角这个新概念,使如何有效控制风力板风向角,变成了风电设备最关键的技术。(11)风力板与风力板自转轴之间的连接及铁管l、铁管2与主轴之间的连接,既牢S又经济,安装和拆卸都很方便。(12)在一根铁管两恻各焊接一块铁板的矩形平板状风力板制作方案,为风力板最佳制作方案,是个既经济又实用的实施方案。以上对本发明及其实施方式的描述是示意性的,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一。和本发明相似的技术方案或实施方案,均在本发明的保护范围。权利要求1.一种立柱式平板风车,由风能接收部件、转盘部件、机械能输出部件、风向跟踪部件、防尘部件、发电设备主机、立柱部件、快慢两速齿轮箱八个部分组成;其特征是所述的风能接收部件,包括风力板、风力板自转轴、风力板齿轮、驱动风力板齿轮的链条以及风力板自转轴轴挡、滚珠、珠碗;所述的风力板是在一根铁管两侧各焊接一块铁板,三者焊接为一体,就制成了矩形平板状的风力板。所述的风力板自转轴是不带螺纹的圆柱体。所述风力板齿轮是自身带有螺纹孔的链条齿轮。所述风力板自转轴轴挡自身带有螺纹孔。所述珠碗是半球体和圆柱体相贯所形成的旋转体,是特制零件,自身带有用于紧固在转盘上的安装螺纹。所述风力板自转轴从铁管内穿过。所述风力板之铁管有三至四个用于将风力板固定在风力板自转轴上的螺纹孔。所述的转盘部件,包括转盘1、转盘2、铁管1和转盘3、转盘4、铁管2。各风力板自转轴均安装在转盘部件上。所述的铁管1、转盘1、转盘2焊接为一体。所述的铁管2、转盘3、转盘4焊接为一体。所述的机械能输出部件,包括主轴、伞形齿轮1、伞形齿轮2、主机输入轴、第一、第二珠碗齿轮以及主轴轴挡1、主轴轴挡2、滚珠。所述的主轴是不带螺纹的圆柱体。所述伞形齿轮1和伞形齿轮2是机械能传输必经之途径,二伞形齿轮啮合,使机械能传输至发电设备主机。所述的发电设备主机输入轴是机械能进入发电设备的入口。所述的第一、第二珠碗齿轮是珠碗和齿轮的组合体,是特制零件。第一、第二珠碗齿轮既可以安装滚珠,又可以与快慢两速齿轮箱的A齿轮啮合。所述的风向跟踪部件,包括发电设备主机机壳、第一、第二风向板、第一、第二分风向板。第一风向板固定在主机机壳的前端,第二风向板固定在主机机壳的后端。所述第二风向板的外边沿处设置有第一分风向板和第二分风向板;所述的第一、第二风向板以及所述的第一、第二分风向板均为矩形平板状;所述的防尘部件,包括安装在转盘1、转盘3左侧的防尘罩1、防尘罩3和安装在转盘2、转盘4右侧的防尘罩2、防尘罩4。所述的发电设备主机以及立柱部件与现有技术没有差别。所述的快慢两速齿轮箱,包括作为外壳的箱体和设置在所述箱体内的六个齿轮组、一根传动链条,所述的箱体由底板和外罩组成,所述的底板上设置有用于固定六个齿轮组的六根齿轮轴,所述的六个齿轮组分别为输入齿轮组A、慢速驱动齿轮组B、混合齿轮组C、快速驱动齿轮组D、快速驱动齿轮组E、以及输出齿轮组F;所述的输入齿轮组A、慢速驱动齿轮组B、快速驱动齿轮组D、快速驱动齿轮组E、以及输出齿轮组F中的齿轮组均为一体式四层结构;所述的输入齿轮组A的一二层按度数划分为四个区域,且仅一层的一区、三区和二层的二区、四区设置有轮齿;所述的慢速驱动齿轮组B的二层、所述的混合齿轮组C的二层、传动链条构成传动副。所述的快速驱动齿轮组D的三层和所述的快速驱动齿轮组E的四层也按度数划分为四个区域,且仅快速驱动齿轮组D三层的二区、四区和快速驱动齿轮组E四层的二区、四区设置有轮齿;所述的混合齿轮组C为三、四层与二层两部分间可以转动的二体式四层结构;所述箱体的其中一面留有使输入齿轮组A中的齿轮与第一珠碗齿轮或第二珠碗齿轮啮合的开口,所述箱体的另一面留有使连接输出齿轮组F、风力板齿轮的链条通过的两个开口;所述的快慢两速齿轮箱共有六个,它们安装在所述的转盘2右侧或转盘3的左侧,并且处于风力板齿轮和第一珠碗齿轮或第二珠碗齿轮之间;所述六个快慢两速齿轮箱中输入齿轮组A的第四层齿轮分别与第一珠碗齿轮或第二珠碗齿轮构成啮合副,所述六个快慢两速齿轮箱中输出齿轮组F的第四层齿轮通过链条与所述风力板齿轮构成传动副;所述快慢两速齿轮箱中的输出齿轮组F的第四层齿轮与设置在所述风力板齿轮处于同一平面位置。2.根据权利要求l所述的立柱式平板风车,其特征是所述风力板、风力板自转轴轴挡、风力板齿轮与风力板自转轴的连接方式为螺钉固定。3.根据权利要求l所述的立柱式平板风车,其特征是銜述铁管K铁管2与主轴的连接方式为螺钉固定。4.根据权利要求l所述的立柱式平板风车,其特征是所述第一珠碗齿轮或第二珠碗齿轮安装在主机机壳上,其安装方式为螺母画定。5.根据权利要求l所述的立柱式平板风车,其特征是所述珠碗安装在转盘l、转盘2、转盘3、转盘4上,其安装方式为螺母固定。6.根据权利要求i所述的立柱式平板风车,萬特被是所述ii濕合瀣输继e^B层结抅,其中包括两个齿轮、一个厚度为两层的圜柱体和一个自行车飞轮,其设置方法包括如下歩骤[1)将与第三、四层齿轮相连的圆柱体外径与自行车飞轮内径制作为枏同尺寸;[2)将第三、四层齿轮和所述的圆柱体连为一体;[3)将与第三、四层齿轮糖连的圆柱体以紧配合方式镶入自'行车飞轮的内圈里,并使自行车飞轮置于二层位置。7.根据权利要求l所述的立柱式平板风车,其特征是在所述的快慢两速齿轮箱中,各齿轮组及其齿轮组中圆柱体、风力板齿轮和珠碗齿轮的直径设置如下1)在所述的输入齿轮组A中,一层齿轮、,二层齿轮、三层圆柱体、四层齿轮的直径分别为8488鹏、1001(M鹏、24鹏、1冊1D4鹏或前述各尺寸的整倍数;2)在所述的慢速驱动齿轮组B中,一层齿轮、三层圆柱体、西层圆柱体的直径分别为8&84mm、24腿、24mra或前述各尺寸的整倍数,其中的二层齿轮直径与自行车飞轮的直径相同;3)在所述的混合齿轮组C中,一、二层圆柱体的直径与自行车飞轮内径相同,二层齿轮的直径与自行车飞轮的直径相等,三层齿轮、四层齿轮,直径分别为柳84醒、W44鹏或前述各尺寸的整倍数;4)在所述的快速驱动齿轮组D中,一层圆柱体、二层齿轮、三层齿轮、四层圆柱体的直径分别为24咖、2024mra、8892鹏、24鹏或前述各尺寸的整倍数;5)在所述的快速驱动齿轮组E中,一层圈柱体、二层圆柱体、三层齿轮、四层齿轮的直径为24鹏、24fflffl、2832mm、80Mm或前述各尺寸的整倍数;6)在所述的输出齿轮组F中,一层圆柱体、二层圆柱体、三层齿轮、四层齿轮的直径分别为24鹏、24隱、8084mm、6064鹏或前述各尺寸的整倍数;7)所述六个齿轮组的固定轴直径均为8im;8)所述风力板齿轮的直径与所述输出齿轮组F中第西层齿轮的直径均为柳64lM;9〉所述珠碗齿轮的直径与所述输入齿轮组A中第H层齿轮的直径均为lTOW4mm;10)构成各齿轮组的齿轮及圆柱体的单层厚度均相同。8.根据权利要求l所述的立柱式平板风车,其特征是在所述的快慢两速齒轮箱中,各齿轮组中有齿区域和无齿区域的分布状祝如下齿轮组及层数有齿区域度数无齿区坑度数有齿区域度数无齿区域度数齿轮组A—层1773齿轮组A二层36剧齿轮组0三层3030150:齿轮组E四层45135.45135全文摘要本发明公开了一种立柱式平板风车,所述的立柱式平板风车包括风能接收部件、转盘部件、快慢两速齿轮箱、机械能输出部件、防尘部件、风向跟踪部件、发电设备主机、立柱部件。本发明的风能接收部件用六块矩形平板制作;转盘部件用于安装风力板自转轴;机械能输出部件是主轴和主机输入轴;风向跟踪部件由风向板和分风向板组成;风力板、风力板自转轴及风力板齿轮连接为一体,快慢两速齿轮箱的输出齿轮通过链条驱动风力板齿轮,实现有效调控风力板的风向角;快慢两速齿轮箱的六个齿轮组及一根链条组成两条齿轮传动链并产生快慢两速驱动;输入齿轮组A将一路驱动转变为两路轮流驱动,混合齿轮组C将转速不同的两路轮流驱动转变为一路快慢两速驱动。文档编号F03D9/00GK101555870SQ20091014344公开日2009年10月14日申请日期2009年5月26日优先权日2009年5月26日发明者李益安申请人:李益安
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