专利名称：风力机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风能利用机械。
目前由于人们生活水平提高，对没有环境污染的风能利用引起极大的重视．国内外由原始的荷兰风车已延伸到各种各样的风力机，用以发电、抽水等。风轮形式也由荷兰的大平板式叶片发展到水平轴螺旋浆翼形叶片式风轮，进而进入立轴翼形叶片“
”型风轮、立轴直叶片式风轮。这种立轴风力机的构造主要是底座中伸出立轴，立轴下部有传动机构，调速机构。立轴上部安装有翼形叶片，翼型叶片成“
”型固定在立轴上或是呈直叶片状通过翼形横梁固定在立轴上。这些形式的风力机，其风轮主要由翼形叶片而成，虽然风能利用系数较高．但是翼形叶片制造工艺复杂，不容易启动制造成本大为提高，这种中小型风力机高成本对于不发达国家来说无疑不是很适用的。
本实用新型的目的在于提出一种启动风速低而且结构简单，成本低的新型自转圆柱式风轮型风力机。
本实用新型的方案是这样的立轴固定在底座上，中圆柱体通过固定销固定在上下横梁上。在立轴与上下横梁间套有轴承，皮带轮固定在下横梁上，在两横梁两头末端安装有轴承，两根侧轴套在轴承上，每根侧轴下端止于下横梁轴承位，上端伸出上横梁的轴承固定着一个风杯，两个侧圆柱体固定在上下横梁之间的侧轴上，三圆柱体之间互有间隙，两个风杯同向安置。
这种风轮受风时，风杯带动侧圆柱同向旋转，引起两侧圆柱外缘的风速叠加不同，边缘环流效应不同，形成力矩差使风轮旋转。
本实用新型优点在于风轮结构简单，制造工艺要求不高，成本低。
附
图1为风力机主视图。
附图2为主视图的A—A剖视图。
图中1为风杯，2为上轴承盖，3为侧轴，4为轴承，5为上横梁，6为侧圆柱体，7为固定销，8为立轴，9为中圆柱体，10为下轴承盖，11为下横梁，12为皮带，13为皮带轮，14为底座，15为中圆柱体上盖，16为侧圆柱体上盖，17为中园柱体下盖。
本实用新型是这样实施的立轴固定在底座内，立轴下部安装有皮带轮，皮带轮通过皮带传动给调速机构与发电机或抽水机，皮带轮上方有上横梁与下横梁通过轴承套在立轴上，皮带轮固定在下横梁上。中圆柱体固定在上下横梁之间，另有固定销予以加固。两横梁两头末端都有轴承，对于小型风力机，轴承可以是单列角接触球轴承，对于中型风力机则另增加单向平底推力球轴承。两根侧轴中间固定着侧圆柱体，侧轴下端止于下横梁轴承位，上端伸出上横梁轴承固定着风杯，两风杯旋转方向同向。上轴承盖与下轴承盖用螺栓固定在上下横梁的轴承面上。三个圆柱体之间互有间隙，这样，立轴固定在底座上，中圆柱可随上下横梁作公转，而侧圆柱体不但可随着上下横梁、侧轴作公转还可以随着风杯、侧轴作自转运动。
两个侧圆柱体上下盖直径比圆柱直径体略大，中园柱体的上下盖直径也比中园柱体直径略大，以便圆柱体直角交界处受风效果好。
以图2风力机的A-A剖视图纸面图样为例，当风向从纸面下方往纸面上方吹过是，风杯由于是空心半球形，所以作反时针方向旋转，带动侧轴及侧圆柱体也作反时针方向旋转，右边这个圆柱体作反时针旋转带动圆柱体周边空气也作反时针旋转，以此时右侧圆柱体的第四象限来分析风能吸收效果，因此第四象限力臂长，力矩大，它的周边空气气流与原风向气流是近似同向，所以原风向气流容易顺流流失，吸收风能相应会少些。而左侧圆柱体也随着风杯作反时针方向旋转，也带动周边气流作反时针旋转，以此时与右边侧圆柱体第四象限相对称的左边侧圆柱体第三象限分析风能吸收效果，此时其周边空气气流与原风向气流反向，使原空气气流滞流，也就是说容易吸收风能，因为风能吸收的效果是以原风向气流流经风轮的风速损失来计算，原气流风速损失越大，则风轮吸收的风能也越多。则左边第三象限比与之对称的右边第四象限风能吸收得多。而左边第四象限与右边第三象限与不作自转的中圆柱体之间间隙很小，几乎没产生什么环流效应，这两边吸收的风能也几乎相等，即使两边作用力不同，但力臂短，力矩合成值也比顺时针方向的力矩合成值小，则从整体来看，左边侧圆柱体比右边侧圆柱体吸收风能大，整个风轮则作顺时针旋转。若是从相对速度来分析，右边侧圆柱第四象限作反时针旋转，方向与原风向气流相近，则原风向气流相对于右侧圆柱第四象限边缘的相对速度比原气流速度小，而原气流与左侧圆柱体第三象限边缘的旋转方向是反向相对速度比原气流速度大。也就是说左边原气流相对速度比右边大，风轮则作顺时针旋转。
同理只要风轮处于横梁与风向不是完全平行方向的任何相位角位置，两侧圆柱体环流效应总是不同，立轴两边力矩不等，都作同样的顺时针方向旋转，当旋转至横梁与风向平行的相位角时，则依靠惯性旋转。所以风轮作连续顺时针旋转运动，通过上下横梁及皮带轮带动调速机构、发电机或抽水机运动。
权利要求1.一种风力机，包括底座，立轴，传动机构，调速机构，其特征是；立轴固定在底座上，中圆柱体通过固定销固定在上下横梁上，在立轴与上下横梁间套有轴承，皮带轮固定在下横梁上，在两横梁两头末端安装有轴承，两根侧轴套在轴承上，每根侧轴下端止于下横梁轴承位，上端伸出上横梁的轴承固定着一个风杯，两个侧圆柱体固定在上下横梁之间的侧轴上，三圆柱体之间互有间隙，两个风杯同向安置。
2.根据权利要求1所述的两个侧园柱体上下盖直径比侧圆柱体直径略大，中园柱体上下盖直径也比中园柱体直径略大。
专利摘要本实用新型是一种风力机,它包括底座,立轴,传动机构,调速机构,其特征是:立轴固定在底座上,中圆柱体通过固定销固定在上下横梁上,在立轴与上下横梁间套有轴承,皮带轮固定在下横梁上,在两横梁两头末端安装有轴承,两根侧轴套在轴承上,每根侧轴下端止于下横梁轴承位,上端伸出上横梁的轴承固定着一个风杯,两个侧圆柱体固定在上下横梁之间的侧轴上,三圆柱体之间互有间隙,两个风杯同向安置。该风力机启动风速低,结构简单。
文档编号F03D1/02GK2349374SQ9821117
公开日1999年11月17日 申请日期1998年1月7日 优先权日1998年1月7日
发明者郭文清, 郑焕水 申请人:郭文清