垂直轴发电环、对拉飞悬机、方法暨翼片、翼轮、翼轮机的制作方法_3

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br>[0202]所述平切式升力翼片的迎角可以是零角、锐角或钝角。
[0203]此所谓迎角,指翼弦与翼片前进方向的夹角,也可以理解为翼弦线与旋翼或风轮的轮面所形成的夹角。
[0204]( 二)水平自转翼轮的有益效果
[0205]1.由于轴向垂直,因此可以建造最为广阔的高空水平平台,而此前的任何翼环式自旋翼风轮机构虽然同样可以有大到数平方公里的旋转面,然而却不可能有数平方公里的水平平台。
[0206]2.由于轴向垂直,因此使升力最大化。
[0207]3.由于采用有卸纳翼片,因此能够最大化地收纳风能,达到扩大旋转扭矩的目的,如果用于高空风电,则可大大提高发电容量。
[0208]4.由于轴向垂直且以卸纳翼片收纳风能,因此适宜任何方向的风,无需配置转向机构。
[0209]5.运转更平稳、机械性能更高、寿命更长、维护费用更低。
[0210]6.具有强大的抗风性能。
[0211]十二.水平自转翼轮机的技术方案和有益效果
[0212](一 )水平自转翼轮机的技术方案
[0213]水平自转翼轮机,涉及具有平切式升力翼片的翼环式或中轴式的旋翼机构,或具有卸纳翼片的翼环式或中轴式的风轮机构,其特征是:不但具有平切式升力翼片,还具有卸纳翼片、竖切式升力翼片或其他类型的切向力翼片,两种或更多种翼片或者共同连接到同一个环圈或同一个中轴,或者分别连接到两个或更多个不同的环圈或中轴。
[0214]相邻的两个的环圈或两个相邻中轴可以是分属两个翼环的相互逆向旋转的两个环圈,也可以是属于同一同超越式垂直轴翼轮中的同向旋转但不一定同步运动的两个环圈。
[0215](二)水平自转翼轮机的有益效果
[0216]1.具有水平自转翼轮的一切优点,为建造高空垂直轴发电环创造了条件。
[0217]2.为翼环对拉飞悬机取得随意起降的实用功能创造了条件。
[0218]3.为在高空发电环和翼环对拉飞悬机上建造最大面积可达数平方公里的广阔水平平台创造了条件。
[0219]十三.夹轮式环状翼轮机的技术方案和有益效果
[0220](一 )夹轮式环状翼轮机的技术方案
[0221]夹轮式环状翼轮机,属于翼环式风轮机、水轮机或旋翼机,其翼环可以属于超越式垂直轴翼轮、拢翼式环状翼轮、水平自转翼轮或其他任一种翼环式翼轮,翼环数量多于I个,翼环的环圈与车轨偶合体连接,而车轨耦合体由环状轨道与环状阵列的轨道车组耦合或啮合而构成,轨道车的轮可以是齿轮或无齿的轮,轨道是与之相应的有齿或无齿的轨道,其特征是:一个轮、几个轮或同一组环形阵列的轮处于两个相邻的翼环之间,这两个翼环的环圈皆与这一个轮、几个轮或同一组环形阵列的轮接触(环圈可以直接与轮接触,也可以通过环状轨道等物体与轮接触)并形成动连接。
[0222]( 二)夹轮式环状翼轮机的有益效果:
[0223]1.可解决环状风轮机如何才能将两个翼环产生的扭矩汇合后一同输出的技术难题,为小轮径翼环合力推动大型发电机提供了风力涡轮机。(本发明中的同时与两个翼环上的环状轨道耦合或啮合的轮,得到的扭矩是两个翼环输出扭矩的总和,因此与该种轮的轴作动力连接的发电机的发电容量可以扩大一倍。)
[0224]2.可解决大容量发电环的小型化的技术难题。(现有翼环式风轮机只能以每单个翼环为单位各自输出扭矩,各自推动不同的发电机,因此无法用小轮径的翼环推动大型发电机,而翼环轮径越大,其制造难度相应越大。)
[0225]3.由于可以用小一倍的翼环推动大一倍的发电机,因此降低了翼环制造的成本和难度。
[0226]4.为高空发电环提供了一种不通过电刷而将发电机电流外接的方式。
[0227]十四.磁浮式环状翼轮机的技术方案和有益效果
[0228](一 )磁浮式环状翼轮机的技术方案
[0229]磁浮式环状风轮机,属于翼环式风轮机、水轮机或旋翼机,其翼环可以属于垂直轴环状竖切式升力翼轮、超越式垂直轴翼轮、拢翼式环状、水平自转或其他任一种环状翼轮,其翼环与车轨耦合体连接,而车轨耦合体由环状轨道与环状阵列的轨道车组耦合或啮合而构成,轨道车的轮可以是齿轮或无齿的轮,轨道是与之相应的有齿或无齿的轨道,其特征是:以磁浮耦合体全部取代全部或部分车轨耦合体(磁浮耦合体,即是车轨耦合体的车架端和轨道端之一由永磁铁、电磁铁或线圈取代,而另一者亦由相应的电磁铁或线圈取代)。
[0230]( 二)磁浮式环状翼轮机的有益效果:
[0231]1.由于完全取消了轨道车,或者运行中全部轨道车或大部分轨道车完全无需滚动,因此极大地消除运行中的噪音,从根本上解决了发电环或翼环飞行器由于滑轮数量巨大而带来的噪音污染难题。
[0232]2.大大减少了机械磨损,降低维修率,延长翼环机构工作寿命。。
[0233]3.由于机构摩擦大大降低,因此可以提高翼环式旋翼飞行器的转速。
[0234]4.由于机构摩擦大大降低,风能损耗相应降低,因此可以提高发电环的发电容量。
[0235]十五.偏心接缆翼轮机的技术方案和有益效果
[0236](一 )偏心接缆翼轮机的技术方案
[0237]偏心接缆翼轮机,属于翼环式或中轴式风轮机、水轮机或旋翼机,具有牵引缆或固定缆,缆的一端与风轮机、水轮机或旋翼机的不随翼片旋转的部位连接,另一端与另一地面设施、水下设施、高空设施或另一翼环机连接,其特征是:在翼轮和缆之间具有耦合体,耦合体的一端(比如车轨耦合体中的轨道端或车架端)或者连接于中轴式或翼环式翼轮的翼片且耦合体的中轴线与翼轮的中轴线重叠,或者连接于翼环式翼轮的环圈,而耦合体的另一端连接于缆的一端,并且,耦合体和缆的连接点与中轴线的垂直距离大于耦合体的环状轨道的内环线与中轴线的距离的1/3 (该连接点与翼轮中轴线的最佳垂直距离应等于或大于耦合体的环状轨道的内环线与中轴线的垂直距离)。
[0238]此所谓“缆与耦合体的连接点”,可以是缆直接连接到耦合体而形成的连接点,也可以是缆连接到连接杆或连接架的一端所形成的连接点(连接杆或连接架的另一端与耦合体连接)。
[0239]此所谓“环状轨道的内环线”指环状轨道上距离翼轮中轴线最近的一条圆周线。
[0240]本发明中的牵引缆或固定缆与中轴式风轮机或旋翼机的连接点不是只能处于风轮机或旋翼机中最下位翼轮的下方,而是可以处于风轮机或旋翼机中最下位翼轮的下方,也可以处于任一个翼轮的外侧或内侧,还可以处于任两个翼轮之间;当其处于翼轮下方时,该连接点与翼轮中轴线的垂直距离大于耦合体的环状轨道的内环线与中轴线的距离的1/3,但该连接点与翼轮中轴线的最佳垂直距离应等于或大于耦合体的环状轨道的内环线与中轴线的垂直距离。
[0241]( 二 )偏心接缆翼轮机的有益效果
[0242]使牵引缆或固定缆与风轮机或旋翼机的连接点从翼轮下方中心位置移到非中心位置,甚至移到翼轮的外侧、内侧或两个翼轮之间,这就为高空发电环以垂直轴向状态对拉创造了合适的接缆方式,也为地面垂直轴发电环在环内和环外两侧拉缆加固创造了条件,还为中轴式地面垂直轴发电环的抗风防倒提供了一种最佳拉缆方式。
【附图说明】
[0243]图1:一种单环圈翼环式水平自转翼轮的俯视图
[0244]图2:—种单环圈翼环式水平自转翼轮的俯视图
[0245]图3:—种单环圈翼环式水平自转翼轮的俯视图
[0246]图4:一种多环圈同圆心的翼环式水平自转翼轮的俯视图
[0247]图5:—种多环圈同圆心的翼环式水平自转翼轮的俯视图
[0248]图6:—种单环圈水平自转翼轮的径向切面示意图
[0249]图7:—种单环圈翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0250]图8:一种单环圈翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0251]图9:一种多环圈同圆心的翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0252]图10:—种多环圈同圆心的翼环式翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0253]图11: 一种多环圈同圆心的翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0254]图12:—种单环圈翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0255]图13:—种单环圈翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0256]图14:一种多环圈同轴心线的翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0257]图15:—种多环圈同轴心线的翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0258]图16:—种多环圈同轴心线的翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0259]图17:—种多环圈同轴心线的翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0260]图18:—种多环圈同圆心的翼环式水平自转翼轮径向切面示意图
[0261]图19:一种多环圈同同轴心线的翼环式水平自转翼轮的径向切面示意图
[0262]图20:—种翼片与中轴直接连接的中轴式水平自转翼轮俯视图
[0263]图21:—种翼片通过轴承与中轴连接的中轴式水平自转翼轮俯视图
[0264]图22:—种翼片之间相互支撑的中轴式水平自转翼轮俯视图
[0265]图23:—种翼片与中轴相互支撑的中轴式水平自转翼轮侧视图
[0266]图24:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0267](其中的局部放大图是车轨耦合体8的一个横截面图)
[0268]图25:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0269]图26:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0270]图27:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0271](其中的局部放大图是车轨耦合体8的一个横截面图)
[0272]图28:—种翼环式水平自转翼轮机构的径向切面示意图
[0273](其中的局部放大图是车轨耦合体8的一个横截面图)
[0274]图29:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面图
[0275]图30:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0276]图31:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0277]图32:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0278]图33:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0279](其中的局部放大图是一个棘爪的结构示意图)
[0280]图34:图33所示的翼环式水平自转翼轮机去除翼片和车轨耦合体后的侧视图
[0281]图35:—种翼环式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0282]图36:—种翼环式水平自转翼轮机俯视图
[0283](其中的局部放大图是一个棘轮机构的部件与翼环环圈组合结构示意图)
[0284]图37:—种中轴式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0285]图38:—种中轴式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0286]图39:图38所示的中轴式水平自转翼轮机去除所有翼片后的俯视图
[0287]图40:图38所示的中轴式水平自转翼轮机去除所有翼片后的仰视图
[0288]图41:一种中轴式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0289]图42:图41所示的中轴式水平自转翼轮机去除所有翼片后的俯视图
[0290]图43:图41所示的中轴式水平自转翼轮机去除所有翼片后的仰视图
[0291]图44:一种中轴式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0292]图45:图44所示的一种中轴式水平自转翼轮机的电路示意图
[0293]图46:—种中轴式水平自转翼轮机侧视图(省略主动轮32和从动轮33之间的传动皮带34和蓄电池与机构的连接方式)
[0294]图47:图46所示的中轴式水平自转翼轮机的动力连接关系示意图
[0295]图48:图46所示的中轴式水平自转翼轮机的俯视示意图(未显示主动轮和从动轮间的连接方式)
[0296]图49:一种中轴式水平自转翼轮机的径向切面示意图
[0297]图50:—种对流层高空定点垂直轴发电环的径向切面示意图
[0298]图51:—种对流层高空定点垂直轴发电环的径向切面示意图
[0299]图52:—种对流层高空定点垂直轴发电环的径向切面示意图
[0300]图53:对流层高空定点垂直轴发电环的一种发电机安装位置及动力连接方式示意图
[0301]图54:多缆绳的对流层高空定点垂直轴发电环高空机构与地基或地面设施之间的缆绳布局示意图
[0302]图55:—种具有环状机舱的高空发电环径向切面图
[0303]图56:—种具有环状机舱的高空发电环径向切面图
[0304]图57:—种具有圆盘状机舱的高空发电环径向切面图
[0305]图58:千米高塔廉价高效建设方法滑动槽和粧基分布示意图
[0306]图59:千米尚塔廉价尚效建设方法所建的一种尚塔的不意图
[0307]图60:千米尚塔廉价尚效建设方法所建的一种尚塔的不意图
[0308]图61:千米尚塔廉价尚效建设方法所建的一种尚塔的不意图
[0309]图62:第一种多翼段座地垂直轴发电环的径向切面示意图
[0310]图63:第二种多翼段座地垂直轴发电环的径向切面示意图
[0311]图64:第三种多翼段座地垂直轴发电环的径向切面示意图
[0312]图65:第一种复合式升力翼片的侧视图
[0313]图66:第一种复合式升力翼片的俯视图
[0314]图67:第二种复合式升力翼片的侧视图
[0315]图68:第三种复合式升力翼片的侧视图
[0316]图69:—种变形翼片示意图(下侧翼面正视)
[0317]图70:—种变形翼片示意图(图69所示的变形翼片在活动板块闭合时的横截面)
[0318]图71:—种变形翼片示意图(图69所示的变形翼片在活动板块张开时的横截面)
[0319]图72:垂直轴高空发电环对拉飞悬机示意图(侧视)
[0320]图73:—种翼片偏转机构示意图
[0321]图74:—种翼片偏转机构示意图
[0322]图75:—种翼片收拢机构示意图
[0323]图76:图75所示的翼片收拢机构将翼片收拢贴近环圈时的示意图。
[0324]图77:—种磁浮耦合体的横截面示意图
[0325]图78:一种磁浮耦合体的横截面示意图
[0326]图79:第一种夹轮式环状翼轮机的径向切面示意图
[0327]图80:第二种夹轮式环状翼轮机的径向切面示意图
[0328]图81:第三种夹轮式环状翼轮机的径向切面示意图
[0329]图82:—种翼环式偏心接缆翼轮机径向切面示意图
[0330]图83:笼式环圈(翼环的笼状支架)
[0331]图84:—种中轴式偏心接缆翼轮机径向俯视示意图
[0332]图85:—种中轴式偏心接缆翼轮机径向俯视示意图实施例
[0333]一、地面垂直轴发电环的实施例:
[0334]例1(如图 64):
[0335]采用两个垂直轴环状翼环(如卸纳翼环),两翼环共轴且轮面平行;两翼环的卸纳翼片的翼面朝向相反(使两翼环旋转方向相反);两个翼环皆设置有环状轨道4和若干个发电机21,各环圈上的发电机各自按环形阵列分布;上环圈1-3的同一环形阵列中的各个发电机21皆与下环圈1-4的环状轨道4作动连接,下环圈1-4的同一环形阵列中的各个发电机21皆与上环圈1-3的环状轨道4作动连接。下环圈1-3的底端设置有环状齿轮轨道4-1,而地基上设置有若干个发电机21,这些发电机也同样呈环形阵列,该环形阵列中的各个发电机分别通过各自的动力轴22连接到各自的齿轮16,这些呈环形阵列的齿轮16成为翼环机构的承托轮。两翼环的各个翼片末端皆连接有一个车轨耦合体8 (因此翼片必须具有足够坚强的骨架),两个车轨耦合体8通过连接杆3-3连接。
[0336]本例中的发电机也可以安装在下环圈1-4的底端而将环状齿轮轨道4-1设置在地基上,让发电机的齿轮16处于上位与处于下位的环状齿轮轨道4-1相啮合。
[0337]为进一步增加运行稳定性,还可以增设如下配置的全部或部分:
[0338]一、发电机动力轴22的末端增加轴承7,其下有轴承支架7-8。
[0339]二、每个连接杆3-3皆连接一条缆绳13,所有缆绳的下端点13_2皆连接到地面拴接点。
[0340]三、还可以仿照图85给耦合体中的车架增加支撑柱66。
[0341]环状齿轮轨道可以改为无齿的环状轨道,而将齿轮相应地改为非齿轮。
[0342]地面上的发电机可以直接接通外接电路,而两翼环上的发电机则应通过电刷与外接电路相通,方法:在环状齿轮轨道4-1上设置闭合的导电轨道(即导电环),在轨道车的车架上设置电刷,将环圈上的发电机与导电轨道作电连接,将电刷与外接电路作电连接。
[0343]注:本实施例和本文各实施例涉及的径向切面图所表现的车架、车轮以及与它们相对应的发电机,如无特别说明,均非表示单个个体,而是表示多个个体的环形阵列的径向切面。
[0344]例2 (图 62):
[0345]采用两个垂直轴环状翼环(如卸纳翼环),两个翼环的环圈是笼式环圈(见于图83),两翼环的翼片高度不相等而翼面朝向相同(使两翼环旋转方向相同)。内笼式环圈68-1和外笼式环圈68-2的底端皆如例I (如图64)中的下翼环1-4的底端那样,设置有环状齿轮轨道4-1、齿轮16、发电机动力轴22、轴承7和轴承支架7-8。与例I不同之处是:
[0346]—、每根动力轴22都贯穿两个轴承7并且只与一个发电机21对接。
[0347]发电机、环状轨道的设置方法可参照例I中处于最底端的发电机及其环状轨道的设置方法;
[0348]二、每个轴承7上皆连接有两个超越式齿轮15-1,而且两个超越式齿轮15-1都只能单向传动且两者传动方向相同。这样才能在高空的风力超过低空,使外笼式环圈68-2的转速超过内笼式环圈68-1时,外笼式环圈68-2可以独自推动发电机断续发电,而不至于被较慢的内笼式环圈68-1拖后腿、互相消耗。
[0349]为使两个笼式环圈能够相互支撑、加固,可以增高内笼状环圈中的支柱68-1(增加内笼状环圈中的支柱的加长段68-3),并用车轨耦合体8将两个笼式环圈连接为一体,使它们既能相互加固,又能各自顺畅旋转。
[0350]由于外笼式环圈68-2的翼片更高,截取的风力更大,并且其环圈半径更大、环状轨道的线速度更大,因此两个超越式齿轮15-1的轮径应有适当差别,处于外环(即是由于外笼式环圈68-2驱动)的那一个超越式齿轮15-1的轮径应该更大些。
[0351]例3(如图 63):
[0352]采用两个垂直轴环状翼环(如卸纳翼环),两个翼环的环圈是笼式环圈(见于图83),两翼环的翼片高度相等,翼面朝向相反(使两翼环旋转方向相反)。两翼环共轴且两个笼式环圈的底端分别通过各自的轨道车的车架3-2连接其轨道车的轮3-4,而若干个轮3-4成环形阵列组与环状轨道4相耦合。
[0353]内笼式环圈68-1的外围和外笼式环圈68-2的内围各有一条环状齿轮轨道4-1,此两条环状齿轮轨道4-1之间夹持啮合齿轮16,齿轮16也有若干个,沿环状轨道呈环形阵列。对应于环形阵列的若干个齿轮16,相应地设置相同数量的发电机21并相应作环形阵列,各发电机动力轴22呈垂直走向并与各齿轮16作静连接。
[0354]为使两个笼式环圈能够相互支撑、加固,用车轨耦合体8将两个笼式环圈连接为一体,使它们既能相互加固,又能各自顺畅旋转。
[0355]二、高空垂直轴发电环实施例:
[0356]例1:
[0357]在“翼环式水平自转翼轮机实施例”之例4?例7中任一例的基础上,设置发电机和缆绳,具体方法如图50、图51、图54所示:
[0358]如图54所示,给其整体机构增加六条地面牵引缆(缆绳13)。各缆绳的下端点13-2之间的顺序假想连线13-4所构成的正六边形,与各缆绳的的上端点13-1之间的顺序假想连线13-3所构成的正六边形皆为正多边形,且这两个正六边形的中轴线重叠合一,各缆绳13的上端点13-1连接到轨道车的车架3-2或两个车轨耦合体8之间的连接杆3-3 (如图50或图52) ο
[0359]并且给机构安装发电机21,发电机的外接电缆可以附着于或内置于缆绳13。
[0360]而发电机21的安装位置及其动力连接方式如图51。即是将轨道车的轮3-4与发电机21的动力
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