，连接杆中部通过细绳与楔形锁头连接，楔形锁头通过被弹簧顶住卡住叶片安装架与下支撑梁，使叶片下部与下支撑梁固定。当风速处于不正常高风速下时，安装在下支撑梁的离心球保护装置工作，离心球受高转速离心力向外运动通过细绳拉动楔形锁头，从而使下支撑与叶片下部脱离，并通过连杆拉动杠杆，杠杆支点通过轴与主轴固定，并且杠杆上端比下端长度长，从而起到扩大拉力的作用，使杠杆另一端摩擦片与塔架内圈摩擦片接触，实现风机的减速。
[0022]叶片上部与上支撑梁铰接，下部与下支撑梁之间存在离心球保护装置，正常风速锁定，非正常高风速下脱离。
[0023]离心球保护装置由离心球、连接杆、细绳、楔形锁头构成。连接杆与下支撑梁铰接，高速旋转时离心球带动连接杆可绕铰链旋转，并拉动楔形锁头。
[0024]杠杆机构支点通过轴固定在主轴内，叶片下部脱离时可通过连杆拉动杠杆上部向一侧绕动一定距离，杠杆下端向另一侧绕动一定距离，内外摩擦片摩擦从而减速。
[0025]杠杆两端与支点距离可根据风机大小和制动力需要进行重新设计，制动原理不变。
[0026]叶片与杠杆机构均轴向对称安装，根据需要可增加叶片数量，每个叶片对应一个杠杆机构，减速工作时受摩擦力分布均匀。
[0027]正常工作风速下楔形锁头被弹簧顶住卡住下支撑梁和叶片下部安装架，异常高风速下叶片下部才会脱离，并通过连杆拉动杠杆绕动。
[0028]本实用新型主要由叶片、一种杠杆机构、支撑梁、主轴、发电机、塔架、连杆、一种离心球保护装置等组成，其中叶片上部与上支撑梁铰接；叶片下部通过安装架与下支撑梁连接，安装架与下支撑梁中间安装有离心球保护装置，当风速过高时离心球保护装置可使叶片下部与下支撑梁脱离；连杆一端与叶片下部铰接，另一端连接安装在主轴中的杠杆，杠杆支点通过轴固定在主轴中；当高风速下叶片下部与支撑梁脱离，叶片下部受离心力往外拉动连杆从而拉动杠杆机构，杠杆另一端安装有摩擦片，从而使杠杆摩擦片接触塔架内圈摩擦片，无需额外动力制动从而使垂直轴风力机减速，防止风机事故。
[0029]异常高风速下叶片下部与下支撑梁脱离，并通过连杆拉动杠杆，使杠杆另一端摩擦片与塔架内圈摩擦片接触，实现风机的减速。
[0030]当风速异常高速或者突变影响风机工作安全时，安装在下支撑梁的离心球保护装置工作，离心球受高转速离心力向外运动通过细绳拉动楔形锁头，从而使下支撑与叶片下部脱离。
[0031]离心球通过连接杆与下支撑梁铰接，连接杆中部通过细绳与楔形锁头连接，正常风速下，楔形锁头通过被弹簧顶住卡住叶片安装架与下支撑梁，使叶片下部与下支撑梁固定。
[0032]叶片下部与连杆铰接，连杆与杠杆连接，叶片下部脱离下支撑梁时，连杆拉动杠杆上端，从而带动杠杆下端的摩擦片与塔架内圈摩擦片接触从而减速。
[0033]杠杆支点通过轴与主轴固定，并且杠杆上端比下端长度长，从而起到扩大拉力的作用。
[0034]垂直轴风力机叶片是二片对称安装，连杆和杠杆安装分布与叶片安装分布一致，根据需要可增加叶片安装数，如三片、四片，同时连杆和杠杆在主轴内安装分布与叶片分布安装一致，利用叶片自身离心力拉动杠杆使内外摩擦片接触减速原理不变。
【主权项】
1.一种可防失速的垂直轴风力机，其特征是:包括发电机、主轴、塔架、叶片、叶片安装架、杠杆，主轴为中空结构，其下端穿过塔架与发电机相连并通过轴承与塔架配合，主轴上自上而下依次固定有上支撑梁和下支撑梁，下支撑梁上设置通孔，下支撑梁的端部铰接有连接杆，连接杆上安装离心球，连接杆中部通过绳连接楔形锁头，绳的外部套有弹簧，弹簧位于下支撑梁的通孔里，叶片的上端部与上支撑梁铰接，叶片的下端部与叶片安装架相连并与连杆铰接，叶片安装架上设置孔，楔形锁头的尾部位于下支撑梁的通孔里，楔形锁头的头部位于叶片安装架的孔里，主轴上设置连杆孔和杠杆孔，连杆孔位于下支撑梁的下方，杠杆孔位于连杆孔的下方，连杆通过连杆孔伸入至主轴内并与杠杆铰接，主轴内部固定有轴，杠杆为L型，其拐点为支点，支点安装在轴上，杠杆的端部安装内圈摩擦片并通过杠杆孔伸出至主轴外，塔架内壁上安装与内圈摩擦片配合的摩擦片。2.根据权利要求1所述的一种可防失速的垂直轴风力机，其特征是:叶片、叶片安装架、连接杆、离心球、绳、弹簧、连杆以及杠杆组成一组防失速发电单元，所述的防失速发电单元包括两组，其结构相同，相对于主轴对称布置。3.根据权利要求1或2所述的一种可防失速的垂直轴风力机，其特征是:杠杆拐点上方部分的长度大于拐点下方部分的长度。
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种可防失速的垂直轴风力机，叶片上部与上支撑梁铰接；叶片下部通过安装架与下支撑梁连接，安装架与下支撑梁中间安装有离心球保护装置，当风速过高时离心球保护装置可使叶片下部与下支撑梁脱离；连杆一端与叶片下部铰接，另一端连接安装在主轴中的杠杆，杠杆支点通过轴固定在主轴中；当高风速下叶片下部与支撑梁脱离，叶片下部受离心力往外拉动连杆从而拉动杠杆机构，杠杆另一端安装有摩擦片，从而使杠杆摩擦片接触塔架内圈摩擦片，从而使垂直轴风力机减速，防止风机事故。本实用新型利用风机旋转产生的自身离心力，拉动杠杆扩大拉力使内外摩擦片接触减速，从而在强风或者不安全风速下保护风机的工作防止风机事故。
【IPC分类】F03D9/00, F03D7/06
【公开号】CN204677367
【申请号】CN201520369024
【发明人】张立勋, 王勇, 裴悦, 王鹏飞, 卢今伟, 孙朝阳, 李海龙
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月2日