专利名称：风力发动抽水发电两用机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种叶轮轴为水平式和垂直式结构的风车领域。
几千年以前，自人类有文明以来就开始利用风能，发明了风车。风能作为一种清洁再生的能源，不会给周围环境造成污染，荷兰国家的风车成一大景观。近十年来，风能的利用再次引起世人的关注，并且随着科技的发展，不断涌现出各种风车。美国的加州和我国的烟台风车组，均是轮轴水平式，采用圆柱齿轮传动，传动轴之间相互平行，同时采用偏摆装置以调节风向的变化。该种塔身高约50米，体积大。另外，小型风车类，如专利号为88220329的垂直轴风车，其叶轮轴为垂直式，与发电机直接联接发电，该结构可不用装偏摆装置，但转动惯量大，微风难以起动。专利号为87202833的两翼式风力发电装置公开的是，叶轮轴为水平式，也是直接与发电机联接，这种结构转动惯量小，因此起动风力小，但发电机的转速易受风变化影响，所发出的电压不够稳定，且尾舵的悬臂为固定式不可调的。
本实用新型的任务是，采用水平式和垂直式轮轴传递动力至水泵和发电机，使风力发电机具有抽水发电两用机的功能。
为实现本实用新型的目的，将叶轮的轮轴设计成水平式的，叶轮6在风力驱动下带动伞齿轮5转动，且又通过齿轮4传动垂直轴即立轴7，该立轴7的伞齿轮9通过皮带2带动水泵1抽水，立轴7上装有飞轮即皮带轮10驱动发电机11发电。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型风力发动抽水发电两用机的结构图。
图2是本实用新型的叶轮和轮轴的结构图。
图3是本实用新型的尾舵结构图。
图4是本实用新型的截流继电器工作原理。
叶轮6采用多翼式(共28片)，直径为2200mm，叶片与垂直于轮轴的铅垂面夹角为30°，叶轮6在风力驱动下，带动齿轮5旋转。为使微风状况下也能带动系统，力矩应放大，故选用伞齿轮5与伞齿轮4的减速比为13。为便于制造和维修，立轴7分上、下两段，由联轴器8联接。立轴7上的伞齿轮9通过皮带2带动水泵1工作。水泵1选用往复式S型，具有转速低压力大等特点。
因风速是不定的、常变化的，为减小立轴7转速的波动，立轴7上的皮带轮10采用凸缘边，以增加质量，起到飞轮的作用。同时皮带轮10以加速比31的关系，通过皮带带动发电机11发电。
本实用新型结构合理、简单、拆装方便，为了安全，叶轮轮壳13与轮轴16间选用动配合φ25，在飓风来临前，可卸下叶轮6。同样，尾舵3也做成易拆式，使支撑体20与减速箱壳连为一体，这样，只要拧出定位的紧定螺钉19，就可以取出尾舵3。同时，叶轮6与尾舵3的易拆性与四个实心胶轮12配合，形成运输、移动方便的设备。
为适应风向的不断变化，采用尾舵3以自动跟踪风向，充分利用风能的设计。本实用新型的系统稳定与尾舵的悬臂长短有关，悬臂太短，则当风向变化时，跟踪反应慢；悬臂太长，则使系统的稳定性差。因此，尾舵的悬臂调到合适的长度，才能得到最佳效果。目前，现有风车的尾舵都是固定式的，而本实用新型采用悬臂可调式尾舵3，尾舵杆18上有V型定位槽当悬臂太短或太长时，松开紧定螺钉19，尾舵3可移至所需位置，然后拧紧紧定螺钉19，锥头压入尾舵杆上的V型槽以定位。
发电机21发出的电能，由蓄电池23储存，同时，在发电机与蓄电池的回路里采用截流继电器22，当风里微弱时，发电机21发出的电压低于蓄电池23的端电压。当发电机21的电压高于蓄电池23端电压时，截流继电器的触点K接通，开始对蓄电池充电。发电机21采用小型汽车用发电机2F11，电压12伏，蓄电池选用6Q－105，12伏，容量105AH。
本实用新型的积极效果在于，作为一部轻型的风车，可以安装在偏远的山区，邦助缺少电力的农民，利用天然的风力作动力，抽水提高水位，种植一些经济作物，同时可用来发电储电供照明、收音机、电视机的用电。
本实用新型因构思合理、设计结构简单安全、装拆方便、成本低，易于制造和推广应用。
本实用新型属轻型风车，配有四个实心胶轮，可以用人力移动到最合适的地方安装，并且可以按季节变化而改变其用途，所以很适合农村使用，减轻了农民的体力劳动。
权利要求1.一种风力发动抽水发电两用机，由叶轮和轮轴、轮壳、尾舵、尾舵杆、立轴、伞齿轮、皮带、皮带轮、水泵、发电机、蓄电池组、截流继电器组成，其特征在于叶轮6在风力驱动下带动伞齿5转动，且又带动伞齿轮4和立轴7转动，其立轴7的伞齿轮9由皮带2带动水泵1抽水，立轴7上皮带轮10驱动发电机发电。
2.根据上述权利要求1所述的两用机，其特征在于叶轮6的轮壳13与轮轴16为动配合，且尾舵3上用紧定螺钉19定位，拧开紧定螺钉19即可拆下尾舵3。
3.根据上述权利要求1所述的两用机，其特征在于尾舵3的尾杆18上有V型定位槽，松开紧定螺钉19，即可调节尾舵长度，其紧定螺钉19的锥头压入V型定位槽定位。
4.根据上述权利要求1所述的两用机，其特征在于上述两用机的发电机21和蓄电池23的电路间接有截流继电器22的触点K。
专利摘要本实用新型公开了一种风力发动抽水发电两用机。由叶轮、轮轴、尾舵杆、立轴伞齿轮、皮带、皮带轮、发电机、蓄电池组、截流继电器组成。采用水平式轮轴，通过齿轮使动垂直轴即立轴、立轴传递动力至水泵和发电机。立轴上有飞轮即皮带轮，因此结合了水平式和垂直式的特点，起动风力小，转速稳定、尾舵悬臂可调，无需偏装置，即可自由导向，且其结构简单、投资小、用途广泛。
文档编号F03D9/00GK2111380SQ91232310
公开日1992年7月29日 申请日期1991年12月12日 优先权日1991年12月12日
发明者张耀培 申请人:张耀培