专利名称：弹力调速路风发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将火车、电力机车、地铁机车、汽车等陆路交通器高速行驶中产生 的风能转化为电能的发电装置，属风力发电机领域。
背景技术：
目前在风力发电机及技术领域，在大部分地区因地理、气候条件使风力、风速弱 小，靠自然风力发电风场条件较差，使建立自然风力发电场受到了局限。但在我国及各国广 大地区的铁路、高速公路、地铁隧道等地高速行驶的火车、电力机车、地铁机车、汽车等陆路 交通器高速行驶中产生的风能没有被充分利用起来，这是能源的一大流失。
发明内容
弹力调速路风发电机目的是提供一种在确保行车安全的前提下，设在靠近铁路、 高速公路沿线以及设在地铁隧道内的，利用火车、电力机车、汽车、地铁机车等陆路交通器 高速行驶产生的风能发电的风力发电机。弹力调速路风发电机技术方案本机主要有三种安装位置方式1、安装在靠近陆 路交通器途径道路的一边侧面；2、安装在对行两车道中间侧面；3、安装在对行两车道中间 顶部位置。另本机有落地式安装和吸顶式吊装两种具体安装形式。以下先将落地式安装在对行两车道中间侧面的弹力调速路风发电机作以说明如图1、图2 在对行两车道中间侧面设风轮轴固定连接风叶再设顶盖、底盖分别 通过风轮轴承连接风轮轴组成风轮，该两个风轮轴承中可以有一个采用单向轴承，风轮轴 穿过底盖中心孔连接变速器，变速器连接发电机，设机架固定连接风轮和发电机；设两块固 定挡风板连接底盖和顶盖，设两块活动挡风板通过所设的风板支架连接，风板支架通过两 个风板支架轴承分别与顶盖、底盖连接；通过所设的风斗和形变弹力器调控所构成的开启 量可以变化的正风口和逆风口，进而实现调控风轮和发电机使之转速稳定。另外本机同时提供了两种形变弹力器，一种是拉簧式形变弹力器，一种是弹簧式 形变弹力器，两种任选其一即可。形变弹力器可以设在顶盖与风板支架之间，出于防雨考 虑，也可以设在底盖与风板支架之间。弹力调速路风发电机解决问题及效果单向的风轮轴承防止风轮逆转；当单向有 车辆经过，风力小于、等于发电机设计转速要求时，形变弹力器的弹力扭矩大于两个风斗扭 矩差，使逆风口关闭，正风口最大开启，风轮及发电机旋转；当风力增加到大于发电机设计 转速要求时，使两个风斗扭矩差大于形变弹力器的弹力扭矩，两个活动挡风板将同时转动， 逆风口打开，由来车一侧逆风口进入风轮的风是与风叶旋转方向相反的对风叶旋转形成阻 力的风，同时因来车一侧正风口的开启量减小，从而调控风轮转速不超过设计要求转速，发 电机正常工作；当双向有车辆同时对开经过时，两个逆风口将同时有与风叶旋转方向相反 的风进入风轮，调控风轮转速不超过设计要求转速。弹力调速路风发电机可充分并同时利用单向或双向对开来的陆路交通器产生的风能发电，并以形变弹力器及风斗的扭矩差调控发电机转速使之转速稳定，技术结构简单， 制造成本低；将本机在陆路交通器途径的若干公里沿线连续设立，并通过电路等设备连接 组成发电机组，可提供稳定的电力，进而开发了清洁、环保的风力发电新领域。
图1是落地式安装在对行两车道中间侧面当风力小于等于发电机设计转速要求 时弹力调速路风发电机的机构状态俯视图。0-1和0-2是临近的行车道边线。0-3是0-1和0-2的公垂虚线。0-4是由0_3中 点设的平行于0-1和0-2的虚线。3-1，顶盖。7-1和7-2，固定挡风板。8-1和8_1，活动挡 风板。9，风板支架。10-1和10-2，风斗。11-1，弹簧式形变弹力器。11-2，拉簧式形变弹力 器。12，正风口。13，逆风口。图2是落地式安装在对行两车道中间侧面当风力大于发电机设计转速要求时弹 力调速路风发电机的外观结构状态示意图。1，风轮轴。2，风叶。3-1，顶盖。3-2，底盖。4，变速器。5，发电机。6，机架。7-1 和7-2，固定挡风板。8-1和8-2，活动挡风板。9，风板支架。10-1和10-2，风斗。11-1, # 簧式形变弹力器。11-2，拉簧式形变弹力器。12，正风口。13，逆风口。
具体实施例方式结合图1、图2 于对行两车道相临近的行车道边线0-1和0-2之间，在与0-1和 0-2垂距相等处设风轮轴1固定连接风叶2，1与临近的行车道边线异面垂直，2不少于四 片，2可以是直板也可以是弧形板，设顶盖3-1、底盖3-2各通过一个所设的风轮轴承连接1， 由此组成风轮；两个风轮轴承中可以有一个采用单向轴承；1穿过3-2上设有的中心孔连接 所设的变速器4，4连接所设的发电机5，所设机架6分别固定连接3-2和5，6与地面固定连 接。设两块关于1的轴线对称的固定挡风板7-1和7-2分别固定连接3-1和3-2 ；设两 块关于1的轴线对称的活动挡风板8-1和8-2彼此通过所设的风板支架9连接，9通过两个 风板支架轴承分别与3-1和3-2连接；在9上设有关于1的轴线对称的风斗10-1和10-2，
风斗是由一面有凸面，另一面有凹面的结构组成。在3-1与9之间或在3-2与9之间设有可调节的形变弹力器，本机同时提供了两 种形变弹力器，即弹簧式形变弹力器11-1和拉簧式形变弹力器11-2，两种任选其一即可； 由此本机设有并构成了开启量可变化的关于1的轴线对称的两个正风口 12和关于1的轴 线对称的两个逆风口 13。单向的风轮轴承防止风轮逆转；当有车辆经过，风力小于、等于发电机设计转速要 求时，形变弹力器的弹力扭矩大于两个风斗扭矩差，使13关闭，12最大开启，风轮及发电机 旋转；当风力增加到大于发电机设计转速要求时，使两个风斗扭矩差大于形变弹力器的弹 力扭矩，两个活动挡风板将同时转动，当活动挡风板转动时，活动挡风板上的任意一点的转 动轨迹都是各以某一定点为园心的园弧形转动轨迹，则13打开，由13进入风轮的风是与2 旋转方向相反的对2旋转形成阻力的风，同时12的开启量减小，从而调控风轮转速不超过 设计要求转速，发电机正常工作。
形变弹力器的具体结构形式可以多样化，可以是拉簧式形变弹力器，也可以是弹 簧式形变弹力器，各种形变弹力器必遵守胡克定律在弹性限度内，弹簧的弹力大小跟弹簧 的形变量成正比，即F = kx。引于《概念公式定理解读手册》第29页 北京师范大学出 版社 《概念公式定理解读手册》编写组编 2007年6月第一版所以，在弹性限度内，弹簧式形变弹力器11-1和拉簧式形变弹力器11-2的弹力大 小分别跟弹簧式形变弹力器11-1和拉簧式形变弹力器11-2的形变量成正比，满足公式F = kx。K是弹簧式形变弹力器或拉簧式形变弹力器的劲度系数，x表示弹簧式形变弹力器 或拉簧式形变弹力器的形变量，F表示弹簧式形变弹力器或拉簧式形变弹力器的弹力。安装在隧道内的弹力调速路风发电机考虑到隧道宽度的限制，可以安装在对行两 车道中间顶部，可以采用吸顶式吊装；即将图2纵向翻转180°，从背面透过纸面看图即 可；再说明此时6与隧道顶部固定连接，1与临近的行车道边线异面垂直；1与2是固定连 接；2不少于四片；设有可以打开、可以关闭的13 ；由13进入风轮的风是与2旋转方向相反 的对2旋转形成阻力的风；设有开启量可以变化的12 ；设有关于1的轴线对称的风斗，风斗 一面是凸面，另一面是凹面；所设有的形变弹力器可以是拉簧式形变弹力器，也可以是弹簧 式形变弹力器，各种形变弹力器都遵守胡克定律，满足公式F = kx ；安装在对行两车道中间顶部的弹力调速路风发电机，单向的风轮轴承防止风轮逆 转；当有车辆经过，风力小于、等于发电机设计转速要求时，形变弹力器的弹力扭矩大于两 个风斗扭矩差，使13关闭，12最大开启，风轮及发电机旋转；当风力增加到大于发电机设计 转速要求时，使两个风斗扭矩差大于形变弹力器的弹力扭矩，两个活动挡风板将同时转动， 当活动挡风板转动时，活动挡风板上的任意一点的转动轨迹都是各以某一定点为园心的园 弧形转动轨迹，则13打开，由13进入风轮的风是与2旋转方向相反的对2旋转形成阻力的 风，同时12的开启量减小，从而调控风轮转速不超过设计要求转速，发电机正常工作。在某些只有单向行车道以及对行车道中间距离狭小的路段，弹力调速路风发电机 可以安装在靠近行车道沿线的一边侧面，机体与临近的行车道边线间的最近点垂直距离以 不影响行车安全为前提尽量靠近。安装在行车道沿线左边侧面与安装在行车道沿线右边侧面的弹力调速路风发电 机，因来风方向的不同，机件之间的位置关系是相反的，即将图2横向翻转180°，从背面 透过纸面看图即可。再说明1与临近的行车道边线异面垂直；1与2是固定连接；2不少 于四片；设有可以打开、可以关闭的13 ；由13进入风轮的风是与2旋转方向相反的对2旋 转形成阻力的风；设有开启量可以变化的12 ；所设有的形变弹力器可以是拉簧式形变弹力 器，也可以是弹簧式形变弹力器，各种形变弹力器都遵守胡克定律，满足公式F = kx ；另因只有一侧行车来风，则可以将距行车道垂距较远一侧的风斗、活动挡风板及 由该活动挡风板到风板支架轴承之间的风板支架去掉。单向的风轮轴承防止风轮逆转；当有车辆经过，风力小于、等于发电机设计转速要 求时，形变弹力器的弹力扭矩大于风斗扭矩，使13关闭，12最大开启，风轮及发电机旋转； 当风力增加到大于发电机设计转速要求时，使风斗扭矩大于形变弹力器的弹力扭矩，活动 挡风板将转动，当活动挡风板转动时，活动挡风板上的任意一点的转动轨迹都是各以某一 定点为园心的园弧形转动轨迹，则13打开，由13进入风轮的风是与2旋转方向相反的对2 旋转形成阻力的风，同时12的开启量减小，从而调控风轮转速不超过设计要求转速，发电机正常工作。再说明弹力调速路风发电机也可以不采用风斗，而采用设活动挡风板控制器，通 过活动挡风板控制器上设有的齿轮啮合风板支架上设有的弧形齿条带动风板支架转动而 调控正风口及逆风口的开启量，进而调控风轮及发电机的转速。如在京广铁路沿线，选取100公里路段，每间隔5-10米连续设立弹力调速路风发 电机，可以设立一万到两万台弹力调速路风发电机，并通过电路等设备辅助连接组成发电 机组，每当有上、下行的车辆经过这100公里路段时，每台弹力调速路风发电机就有一个顺 次旋转发电的过程，如在某大城市地铁隧道内，连续设立弹力调速路风发电机，同理其可提 供清洁环保和稳定的电力能源。可并网，可为电力机车、沿线站点、城市、农村之用。为风力 发电开发了新的领域和增长点。
权利要求
弹力调速路风发电机包括风轮轴、风叶、固定挡风板、活动挡风板、风斗、形变弹力器、变速器、发电机，正风口、逆风口，其特征在于风轮是由所设的风轮轴连接风叶以及所设的顶盖、底盖分别通过风轮轴承连接风轮轴组成；风轮轴连接变速器，变速器连接发电机，设机架固定连接风轮和发电机；设固定挡风板连接底盖和顶盖，设活动挡风板通过所设的风板支架连接，风板支架通过风板支架轴承分别与顶盖、底盖连接；风板支架上设有风斗，并设有形变弹力器；弹力调速路风发电机设有并构成了正风口和逆风口。
2.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于风轮轴与临近的行车道边线 异面垂直。
3.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于风轮轴与风叶是固定连。
4.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于风叶不少于四片。
5.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于设有可以打开、可以关闭的 逆风口。
6.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于由逆风口进入风轮的风是与 风叶旋转方向相反的对风叶旋转形成阻力的风。
7.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于设有开启量可以变化的正风
8.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于所设风斗是由一面有凸面， 另一面有凹面的结构组成。
9.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于所设有的形变弹力器可以是 拉簧式形变弹力器，也可以是弹簧式形变弹力器，各种形变弹力器都遵守胡克定律，即在 弹性限度内，弹簧的弹力大小跟弹簧的形变量成正比；S卩在弹性限度内，弹簧式形变弹力 器和拉簧式形变弹力器的弹力大小分别跟弹簧式形变弹力器和拉簧式形变弹力器的形变 量成正比，满足公式F = kx。
10.如权利要求1所述的弹力调速路风发电机，其特征在于当活动挡风板转动时，活动 挡风板上的任意一点的转动轨迹都是各以某一定点为园心的园弧形转动轨迹。
全文摘要
弹力调速路风发电机属风力发电机领域，风轮轴连接风叶，顶盖、底盖各连接风轮轴组成风轮；变速器连接风轮轴和发电机，机架连接风轮和发电机；两块固定挡风板连接底盖和顶盖，与顶盖、底盖连接的风板支架将两块活动挡风板彼此连接；通过风斗及形变弹力器调控开启量可变化的正风口和逆风口，进而实现调控风轮及发电机使之转速稳定；技术结构简单，制造成本低；将本机在铁路、公路对行两车道中间或一侧，或在地铁隧道顶部连续设立，通过电路等设备连接组成发电机组，其可将单、双向来车产生的风能转化为稳定的电力能源，可并网，可为电力机车、沿线站点、城市、农村之用；开发出了清洁环保的风力发电新领域。
文档编号F03D9/00GK101852177SQ20091007406
公开日2010年10月6日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者王川 申请人:王川