自动开合式风力机叶片装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自动开合式风力机叶片装置，包括主轴和主叶片，主叶片是以主轴为中心呈环形阵列布置的；主叶片包括主叶框、风向器、副轴、齿轮组、动叶轴和动叶片；主叶片上设置有多个动叶片，动叶片均匀分布在主叶片上；每一行动叶片与一个动叶轴固定连接，每个动叶轴的两端与主叶框活动连接，动叶轴能在主叶框上绕自身轴中心转动；副轴与主轴平行，且与动叶轴之间通过齿轮组连接；风向器设置于副轴顶端，与副轴固定连接；主叶片数量为偶数，且大于等于2；动叶片可随动叶轴360°旋转；副轴上与动叶轴上相配合的齿轮组转速比2：1。自动开合式风力机叶片装置能够自动控制垂直轴风力机动叶片开合，有效降低噪声。
【专利说明】
自动开合式风力机叶片装置
技术领域
[0001]本实用新型属于一种风力机械，尤其涉及一种自动开合式风力机叶片装置。
【背景技术】
[0002]风能是上天赋予我们的清洁可再生能源，可以说是取之不尽用之不竭的。风能没有化学污染，没有电磁辐射。但我们对风能的利用却还没有普及到方方面面、家家户户。随着国家对可再生能源利用的重视和支持，各种风能利用的设备相继问世，给国家和人民带来能源效益。
[0003]风力机分水平轴和垂直轴两种，垂直轴风力机在设计、制造、安装、运行上都比水平轴风力机简单和方便，应用前景广阔。但目前的大部分垂直轴风力机存在着风能利用率不高，设备庞大而发电量小的问题。
[0004]现有技术中对垂直轴风力机做了些改进，采用组合式叶片，启动风速降低，但现有组合式叶片装置动叶片设有限位装置，噪声大。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种自动开合式风力机叶片装置，旨在解决垂直轴风力机存在的风能利用率低，组合式风力机叶片开合过程不能自动控制，噪声大、寿命短的问题。
[0006]本实用新型采用的技术方案为，一种自动开合式风力机叶片装置，包括主轴和主叶片，其特征在于，主叶片以主轴为中心呈环形阵列布置在主轴上；
[0007]主叶片包括主叶框、风向器、副轴、齿轮组、动叶轴和动叶片;风向器设置于副轴顶端，与副轴固定连接;主叶片上设置有多个动叶片，动叶片均匀分布在主叶片上;每一行动叶片与一个动叶轴固定连接，每个动叶轴的两端与主叶框活动连接，动叶轴能在主叶框上绕自身轴中心转动;副轴与主轴平行，且与动叶轴之间通过齿轮组连接。
[0008]副轴在主叶框上因风的推力沿主轴公转，副轴因风向器的限转作用也同时作相对转动，再以副轴自转作为动叶轴转动的动力去控制每对主叶片的最大阻力差，实现对风力的最有效取能。
[0009]主叶片数量为偶数，且数量大于等于2。
[0010]主叶片数量为偶数时处于一个平面上的两个主叶片，其上动叶片开度才能相互对应，实现扭矩的最大化。
[0011]动叶片可随动叶轴360°旋转。
[0012]副轴上连接的齿轮和动叶轴上连接的齿轮的啮合，实现了垂直方向与水平方向动能的转换，将副轴获得的动能转变为动叶轴的旋转动能，带动动叶片旋转开合。
[0013]副轴上与其轴连接的齿轮数量为多个，每个动叶轴上与其轴连接的齿轮数量为一个。每个动叶轴上的齿轮与副轴上的相应齿轮——对应啮合。
[0014]副轴上连接的齿轮的转速与动叶轴上连接的齿轮的转速之比为2:1。
[0015]主叶片绕主轴转动180°，副轴也自转180°。动叶片由垂直状态转动90°呈水平状态，此时阻力差最大；同理，主叶片绕主轴转动720°时，动叶片转360°，完成一个循环。
[0016]本实用新型的有益效果是:一个完整的开合循环过程，动叶片是沿动叶轴缓慢转动，转速是副轴的一半，较现有技术中自由开启和垂落的动叶片，主叶片上每个动叶片的开合都是同步的、有规律的，无限位装置，有效降低了噪声，延长使用寿命。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的一个实施例提供的自动开合式风力机叶片装置的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型的一个实施例提供的自动开合式风力机叶片装置工作过程中动叶片开启状态不意图。
[0019]图中:1、主轴；2、主叶片；3、主叶框;4、风向器;5、副轴;6、齿轮组;7、动叶轴;8、动叶片。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021 ]如图1所示，本实用新型采用的技术方案为，一种自动开合式风力机叶片装置，包括主轴I和主叶片2，其特征在于，主叶片2以主轴I为中心呈环形阵列布置在主轴I上；
[0022]主叶片2包括主叶框3、风向器4、副轴5、齿轮组6、动叶轴7和动叶片8;风向器4设置于副轴5顶端，与副轴5固定连接;主叶片2上设置有多个动叶片8，动叶片8均匀分布在主叶片2上;每一行动叶片8与一个动叶轴7连接，每个动叶轴7的两端与主叶框3活动连接，动叶轴7能在主叶框3上绕自身轴中心转动；副轴5与主轴I平行，且与动叶轴7之间通过齿轮组6连接。
[0023]主叶片2绕主轴I旋转时，风向器4也带动副轴5自转，副轴5的转动动能通过齿轮组6传递给动叶轴7，动叶轴7再传递给动叶片8，动叶片8随动叶轴7匀速转动，实现了动叶片8的自动平稳开合。
[0024]一个副轴5的转动带动多行动叶片8随动叶轴7转动。
[0025]主叶片2数量为偶数，且数量大于等于2。
[0026]主叶片2数量为偶数时处于一个平面上的两个主叶片2，其上动叶片8开度才能相互对应，实现扭矩的最大化。
[0027]动叶片8可随动叶轴7旋转360°。
[0028]副轴5上连接的齿轮和动叶轴7上连接的齿轮的传动，实现了垂直方向与水平方向动能的转换，将副轴5获得的动能转变为动叶轴7的旋转动能，带动动叶片8旋转开合。
[0029]副轴5上与其轴连接的齿轮数量为多个，每个动叶轴7上与其轴连接的齿轮数量为一个。每个动叶轴7上的齿轮与副轴5上的相应齿轮——对应啮合。
[0030]副轴5上连接的齿轮的转速与动叶轴7上连接的齿轮的转速之比为2:1。
[0031]如图2所示，本实用新型的一个实施例，主叶片数量为四个。当主叶片2从A点被风吹动转向B点时，主叶片2随主轴I转动90°，而副轴5随主轴I公转90°的同时也自转了90°。由于副轴5上连接的齿轮与动叶轴3上连接的齿轮(转速比2:1)的啮合改变了转动的方向与速度，使动叶轴7由垂直状态沿逆时针方向转动45° ;当主叶片2从B点转动至C点时，同理，动叶轴7将继续逆时针转45°呈水平状态使风通过，此时阻力差最大；
[0032]当主叶片2从C点转到D点时，副轴5自转90°，动叶轴7从水平开启位置继续沿逆时针方向转动45°，同理主叶片2从D点转到A点时副轴5自转90°，动叶轴3逆时针转45°回到起始点A，此时，主叶片2绕主轴I转了360°，动叶片8随动叶轴7转了180° ;主叶片2绕主轴I转动720°时，动叶片8转360°，完成一个循环。
[0033]作为本实用新型的另一实施例，所述风向器4为小风轮，齿轮组6为伞齿轮组，主叶片2随风转动时小风轮和副轴5自转，通过设计小风轮参数达到副轴的自转与主轴的自转同步，主轴转360度时副轴也转360度，主叶片2绕主轴I转动720°时，动叶片8转360°，完成一个循环。
[0034]本实用新型的有益效果是:一个完整的开合循环过程，动叶片8是沿动叶轴7缓慢转动，转速是副轴5的一半，较现有技术中自由开启和垂落的动叶片，主叶片2上每个动叶片8的开合都是同步的、有规律的，无限位装置，有效降低了噪声。
[0035]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域普通技术人员在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种自动开合式风力机叶片装置，包括主轴(I)和主叶片(2)，其特征在于，主叶片(2)以主轴(I)为中心呈环形阵列布置在主轴(I)上； 主叶片(2)包括主叶框(3)、风向器(4)、副轴(5)、齿轮组(6)、动叶轴(7)和动叶片(8);风向器(4)设置于副轴(5)顶端，与副轴(5)固定连接;主叶片(2)上设置有多个动叶片(8)，动叶片(8)均匀分布在主叶片(2)上;每一行动叶片(8)与一个动叶轴(7)连接，每个动叶轴(7)的两端与主叶框(3)活动连接，动叶轴(7)能在主叶框(3)上绕自身轴中心转动;副轴(5)与主轴(I)平行，且与动叶轴(7)之间通过齿轮组(6)连接。2.如权利要求1所述自动开合式风力机叶片装置，其特征在于，主叶片(2)数量为偶数。3.如权利要求2所述自动开合式风力机叶片装置，其特征在于，主叶片(2)数量大于等于2。4.如权利要求1所述自动开合式风力机叶片装置，其特征在于，动叶片(8)可随动叶轴(7)旋转360° ο5.如权利要求1所述自动开合式风力机叶片装置，其特征在于，副轴(5)上与其轴连接的齿轮数量为多个，每个动叶轴(7)上与其轴连接的齿轮数量为一个。6.如权利要求5所述自动开合式风力机叶片装置，其特征在于，副轴(5)上连接的齿轮的转速与动叶轴(7)上连接的齿轮的转速之比为2:1。
【文档编号】F03D3/06GK205605356SQ201620338297
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】陈水堂
【申请人】陈水堂