专利名称:风力发电装置的制作方法
本发明属于风能机械式发电装置，更具体地说是属于一种风能发电机。
从美国1979年5月13日批准的专利号为3883750的专利，可以看出该风能发电装置已经采用了具有文氏管式的风罩和进风口处装有疏风叶片，对于激化风速是有益的，但由于转动风扇使之转换成机械能的风的最有利的风流方向，不是与传动轴平行的方向。真正推动飞扇叶片使之转动作功的力，是与传动轴垂直的平面内，作用在叶片上沿以转轴为园心的一系列同心园的切向的分力。显然用一种加速后的涡流来转动叶片是非常有利的。
另外即使制作精细，风扇旋转的扫切外园与风罩间都留有一定的间隙，风量的漏失很可观;而且由于是靠近风扇叶片的外端，对最有利做功的风量的流失是很可惜的。
再有，以简单经济的方式提供一套能适应多变风力变化的能调速和自动排除超速运转的机构也很必要。
本发明的目的就是要使自然风在进入风罩后形成一种沿风扇轴向加速的涡流，並尽量减少由于风扇外缘与风罩间间隙所造成的风量损失，同时提供一种简单的机械式的易于风扇起动、自动调节工作传速以及风扇转速超过发电机额定转速时，使之与发电机传动系统断开的保险机构。
本发明的构思可以结合图例得以更进一步的了解。
下面介绍本发明思想指导下的一个最佳实例。
图1，是本发明实例的带局部剖视的主视图。
图2是图1中调速机构的工作原理图。
在由两截面呈喇叭型外罩〔1〕、〔2〕套装形成的风罩〔3〕的进风端有旋流罩〔4〕，其中可固定焊接或以螺栓固定旋流叶片〔5〕。其作用为使进入的自然风产生沿风罩纵轴的螺旋式涡流，进而进入两端大、中间小的文氏管状的风罩形成的管道。风流由于文氏管效应而得到加速。这种加速的涡流推动靠拉杆〔6〕沿周向固定的发电装置……〔12〕前面安装的传动轴〔7〕，径向端的风扇叶片〔8〕，使之转动。之后气流由向后部的风罩〔2〕的敞口排出，定向舵〔9〕由垂直枢接的轴〔10〕固定联接在风罩〔2〕上。
全部风罩座落在一个可旋转的支承转台〔11〕上。
在风罩中部的细部其结构特点即象权利要求
2中所述。在此不再述。实验证明，这种结构有效地防止了风流的漏失，从而提高了发电效能。
图2所示是发电装置。流线型外罩〔12〕尖部对着风向。安装在风罩〔1〕的正中。里边沿风扇轴〔13〕顺序装有风扇转子〔14〕，轴承〔15〕，限速压力弹簧〔16〕。再下是离合器主动半子以及枢轴〔19〕固定联接飞锤〔17〕惯性调速摇杆〔18〕于其上的可轴向滑动，套装在传动轴〔13〕上的滑动块〔20〕。与滑动块〔20〕固定联接的是超速离合器的从动半子〔21〕。它的对面是和传动轴固定联接的超速离合器的主动半子〔22〕。顺序往下的还有轴承〔23〕，前端有凹槽卡住摇杆〔18〕一起沿轴转动並能靠后边弹簧〔25〕沿轴滑动的工作离合器主动半子〔24〕，它的中部做出一个凸缘，凸缘的前侧面与一个可联通和切断发电机激磁线圈的开关〔30〕的触头接触。靠着弹簧〔25〕向后的是一个轴向推力轴承〔26〕，用以分离工作离合器磨擦面分开时的两半子间的相对旋转运动。再向下是工作离合器的从动半子〔27〕，它与驱动电机轴上的从动齿轮〔29〕相啮合的主动齿轮〔28〕，以键联接。该机构的作用机制为风力刚刚大到使风扇起转时，由于弹簧〔25〕的作用两工作半子〔24〕、〔25〕处于分离状态，转动不能传给发电机，同时开关〔30〕处于切断激磁线圈电路状态。风扇以无负荷状态起动，因此比较容易。
风力使风扇转动达到一定速度，由于惯性摇杆向外张开推动主动半子〔24〕向后，压着弹簧〔25〕向后移动，直至使从动半子〔27〕的两摩擦锥面接合，从而带动齿轮〔28〕和〔29〕转动，使发电机转子转动，与此同时开关〔30〕接通激磁线圈，电路开始发电。
当风力太大使转速超过额定电机转速时，摇杆〔18〕几乎与传动轴〔13〕成直角。此时摇杆以与主动半子〔24〕凹槽的触点为支点，以飞锤惯性力为旋力点;以杠杆形式向前压缩限速弹簧〔16〕，使超速离合器的两半子〔21〕、〔22〕脱离，从而使风扇轴与飞锤摇杆的沿轴转动不同步，起到防止超速转动的作用。
在超速转动离合器作用之前和起动开始发电之后，在此期间由于摇杆〔18〕的张合角度是随着风力转动风扇转轴速大小而改变。由于套装在摇杆上的飞锤〔17〕和与之接触的弹簧〔31〕的共同作用，以众知的道理起到调整转速，使之均匀的作用。
权利要求
1.一种风力发电装置由可旋转支承座和安装在该支承座上的风罩、定向舵以及与风罩狭窄处安装的带调速机构的发电装置所构成。其特征在于风罩的进气敞口前装有能使自然风产生沿风罩纵轴方向产生螺旋式涡流的叶片。
2.根据权利要求
1所述风罩，其特征可以是由截面一端大，而另一端小的两截筒，彼此套装而成;进气口的小端套插在出气口的小端内形成一小段重叠，驱动风扇叶片的外缘，旋转半径略大于出气口的小端外径半径，而又不与出气口风罩的小端外壁相碰;驱动风扇的安装，在旋转时不与进气口风罩小端相碰的前提下，要尽量在轴向向进气口小端靠近。
3.根据权利要求
1或2所述发电装置中的调速机构，其特征可以有起动状态、调速状态和超速状态等三种状态;由风扇带动的传动轴套装有可轴向移动的滑块，其上以枢轴固定串装有弹簧和调速飞锤的摇臂，滑块的靠风扇叶片一边是套装在传动轴上的限速压力弹簧，其另一端是嵌齿式的超速离合器的从动半子，它与滑块连作一体;超速离合器的主动半子与从动半子相对固装在传动轴上;接下来套装于传动轴上可沿轴向滑动的是锥面摩擦式工作离合器，它靠风扇叶片的一边作有凹槽，由调速飞锤摇臂带动移动和转动，其另一边是带有锥面的工作离合器的主动半子，与该主动半子轴向相对的是套装于传动轴上的工作离合器的从动半子，它与带动发电机齿轮的主动齿轮用键联在一起，而它与离合器的主动半子之间装有一个压力弹簧;控制发动机激磁线圈断合的接触式开关的触头抵在工作离合器主动半子中部作成凸缘的侧面上。
专利摘要
一种风能发电装置，采用改良的文氏管形式的、并装有使进气流产生沿风扇转轴方向旋转的涡流的带叶片的风罩；发电装置中有采用离合器式释荷起动，以工作状态下飞锤惯性自动调节匀速及超速运转时，使传动脱开等机构。
文档编号F03D1/04GK85106118SQ85106118
公开日1987年3月4日 申请日期1985年8月17日
发明者刘士源 申请人:刘士源导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan