风车总成的制作方法

本实用新型涉及风能利用的技术领域，具体涉及一种风车总成。

背景技术：

立式风车的转塔立式布置，即转塔轴立式布置，风叶板的板面位于铅垂面内，风叶板的转动时需要调整其板面与风向间的角度，以确保其可以收效最大限度的风力功，由于风叶板安装在转塔轴上，转塔轴始终在旋转，风叶板的自转轴芯位置构成的轨迹为圆柱面，其不同时刻则处在圆柱面上的不同周向位置处，此时要实现板面与风向之间保持特定的夹角关系，为此需要设置一套风叶板绕自转轴轴芯转动的驱动与调节机构，而当风向保持不变时，需要保证驱动与调节机构的静止，避免因风力吹动造成驱动与调节机构发生角度偏移，从而导致风车无法收效最大风力。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种风车总成其驱动与调节机构在风向不变时能够保持静止。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种风车总成，包括转动座，转动座上立式布置有作为动力输出轴的转轴，转轴的周向固定设置有转动架，转动架上铰接有风叶板，所述风叶板的铰接轴轴芯方向与转轴轴芯方向平行，风叶板在转轴的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板绕转轴轴芯公转时风叶板绕其铰接轴轴芯自转，风叶板的公转方向与风叶板的自转方向相同或相反，调向机构驱动转动座依据风向作追随风向的姿态调整转动，姿态调整转动满足以下适配关系，铰接轴轴芯与转轴轴芯所在的平面垂直于风向时，一侧风叶板的板面垂直于风向，该风叶板随转轴公转180°时风叶板自转90°使其板面平行于风向，转轴与机架之间设置有转动支撑结构用于轴向支撑转轴及所连风叶板，所述风叶板与调向机构之间的传动路径上设置有限制转动座转动的刹车装置。

上述方案中，风车的迎风面上有一风叶板的板面垂直于风向，这样可以最大程度利用风力推动整个风车转动，在微风下风车依然能够转动，进一步提高了风能的利用率，同时本实用新型中的转动座可以随风向转动并设置有刹车装置，这样当风向保持不变时刹车装置将转动座刹停防止转动座在风力或惯性作用下发生转动偏移影响本实用新型中的风车最大程度利用风力。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3、4、5、6、7、8为各刹车装置结构示意图。

具体实施方式

一种风车总成，包括转动座10，转动座10上立式布置有作为动力输出轴的转轴30，转轴30的周向固定设置有转动架40，转动架40上铰接有风叶板50，所述风叶板50的铰接轴51轴芯方向与转轴30轴芯方向平行，风叶板50在转轴30的周向均匀间隔布置有至少两个，风叶板50绕转轴30轴芯公转α时风叶板50绕其铰接轴51轴芯自转β，风叶板50的公转α方向与风叶板50的自转β方向相同或相反，调向机构驱动转动座10依据风向作追随风向的姿态调整转动，姿态调整转动满足以下适配关系，铰接轴51轴芯与转轴30轴芯所在的平面垂直于风向时，一侧风叶板50的板面垂直于风向，该风叶板50随转轴30公转180°时风叶板50自转90°使其板面平行于风向，转轴30与机架90之间设置有转动支撑结构34用于轴向支撑转轴30及所连风叶板50，所述风叶板50与调向机构之间的传动路径上设置有限制转动座10转动的刹车装置。

上述方案中，当铰接轴51轴芯与转轴30轴芯所在的平面垂直于风向时，风向上的一侧风叶板50的板面垂直于风向迎风，另一侧风叶板50的板面平行于风向顺风，这样风向上的两侧风叶板50的迎风面积存在巨大的差距，从而保证转轴30的转向不变且转动扭矩最大，使风力利用率达到最大化，本实用新型的实质是通过风叶板50的自转β使得风叶板50在不同位置时其迎风面积不同，这样便会使转轴30在风向上的一侧的合力矩大于另一侧的合力矩，从而实现风叶板50绕转轴30的轴芯公转α。风叶板50公转α的同时伴随着自转β，风叶板50公转180°时风叶板50自转90°，即风叶板50公转α角度：风叶板50自转β角度＝2：1，由于风叶板50为两侧对称的板状结构，因此其自转β为180°与自转β为360°时其板面与风向夹角相同，这样保证了风叶板50公转α至各位置时其在同一位置上的迎风面积是相同的，这样风车便能持续稳定的工作。转动座10依据风向作追随风向的姿态的实质是：设转动座10正对风向某点为0号位，当风向发生改变时，调向机构驱动转动座10转动使其0号位正对风向。本实用新型中的转动支撑结构34为轴向支撑轴承或磁悬浮机构，本实用新型中风车的迎风面较大，可以最大程度利用风力推动整个风车转动，在微风下风车依然能够转动，进一步提高了风能的利用率，同时本实用新型中的转动座10可以随风向转动并设置有刹车装置，当风向未发生变化时需要通过刹车装置对转动座10进行限位防止其在外力作用下偏转，当风向改变时则松开刹车调向机构驱动转动座10随风向转动。这样本实用新型中的风车便可以在任意风向下保持稳定转动，风车便能随风力保持转向不变的转动。

所述转轴30与机架90之间设置有限制风车公转α的转轴刹车。转轴刹车的作用是当需要检修时可通过刹车装置将风车停机，同时也避免在拆装过程中风车的转动造成安全隐患。

所述铰接轴51与转动架40之间设置有限制风叶板50自转β的风叶刹车。风叶刹车的作用是当进行拆装时，风叶板50未与转轴30构成联动关系，此时风叶板能够自由转动，因此设置风叶刹车防止其自转β对拆装作业造成干扰，同时也避免在拆装过程中风叶板50的转动造成安全隐患。

风车主体在机架90上沿转轴30轴向布置有多层，各层风车主体的转轴30同芯固连，各层转轴30与机架90之间分别设置有转轴刹车。风车主体的多层布置能够在同一安装面积的区域布置更多的风车，从而最大化利用风力，若只在某一层转轴30处设置刹车，由于转轴30的多层同芯设置导致其总长度较长，风力吹动风车产生巨大扭矩极易对转轴30造成一定的变形甚至扭断，因此在每层均设置转轴刹车限制转轴30的转动防止事故的发生。

所述刹车装置包括在转动座10上同心设置的圆盘形转动座刹盘11，转动座刹钳12抱合转动座刹盘11限制其转动。盘刹结构简单，适应各种复杂环境，能够承受高频率频繁刹车，适用于风向经常改变的区域设置的小型风车。

所述刹车装置包括在转动座10上同心设置的转动座刹鼓13，转动座刹鼓13抱合转动座10外周壁限制其转动。刹鼓13具有二个半圆型的刹车片，利用杠杆原理推动刹车片使刹车片与转动座外周壁接触而发生摩擦从而达到刹车的目的。刹鼓13可以使用较低的油压，且刹车力较大，适用于风向稳定的大型风车结构。

所述刹车装置为调向机构的动力部分自身的刹车装置。例如当调向机构为涡轮蜗杆结构时，其停止工作时本身便具有自刹作用。

所述转轴刹车包括在转轴30上同心设置的转轴刹盘37或转轴刹鼓36，转轴刹钳38抱合转轴刹盘37限制转轴30转动或转轴刹鼓36抱合转轴30限制其转动，各层转轴刹车同步工作。转轴刹车可根据风车的大小、停机刹车频率、风车所在区域的风力大小和风向改变频率设置不同类型的刹车。

所述风叶刹车包括在铰接轴51上同心设置的风叶刹盘511或风叶刹鼓512，风叶刹钳513抱合风叶刹盘511限制风叶板50转动或风叶刹鼓512抱合铰接轴51限制其转动。风叶板刹车可根据风车的大小、停机刹车频率、风车所在区域的风力大小和风向改变频率设置不同类型的刹车。