一种基于螺纹配合下拉的风速仪的制作方法

本发明属于风速仪技术领域，尤其涉及一种基于螺纹配合下拉的风速仪。

背景技术：

风速仪是测量空气流速的仪器，其中最常用的为风杯风速仪是由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，抛物锥空杯的都顺向一个方向；整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，抛物锥空杯绕轴以正比于风速的转速旋转。对于正常级别或者大级别的风来说，风速仪能够正常地测量风速，且风速仪也不会被风吹坏；但是，当遇到狂风或者特别大级别的风时，抛物锥空杯旋转速度超快，那么长时间超快速度旋转的抛物锥空杯很容易被吹坏，从而影响整个风速仪的使用。为了防止狂风或者特别大级别的风吹坏风速仪上的抛物锥空杯，所以就需要设计一种可保护抛物锥空杯的风速仪。

本发明设计一种基于螺纹配合下拉的风速仪解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于螺纹配合下拉的风速仪，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种基于螺纹配合下拉的风速仪，其特征在于：它包括底座、矩型壳体、限位机构、触发机构、执行机构、测量模块、方孔、第三伸缩杆、第三支撑环、第三支撑板，其中底座上安装有矩型壳体；矩型壳体的四面内壁上分别开有一个方孔；四个限位机构分别安装在矩型壳体的四面壁面上，且四个限位机构分别与四个方孔相配合；四个限位机构靠近矩型壳体远离底座的一端处；触发机构安装在矩型壳体中；执行机构安装在矩型壳体中；储能机构安装在矩型壳体中；测量模块安装在底座的中间位置，且测量模块上具有信号轴；第三支撑环通过两个对称的第三支撑板安装在矩型壳体中；第三伸缩杆由伸缩内杆和伸缩外套构成；伸缩外套通过轴承安装在第三支撑环中；伸缩内杆远离伸缩外套的一端与触发机构相连接；信号轴远离测量模块的一端与伸缩外套相连接；执行机构位于触发机构与储能机构之间；储能机构位于测量模块与执行机构之间；触发机构与限位机构相配合；触发机构与执行机构相配合；触发机构与储能机构相配合。

上述限位机构包括滑动板、支板、限位板、第二伸缩杆、第二弹簧、第一滑动槽、第一板簧、斜面、弧形板，其中滑动板通过滑动配合的方式安装在矩型壳体相应的方孔中，且滑动板的两端均穿出方孔；滑动板的一端安装有弧形板，另一端的两侧对称地安装有两个支板；弧形板位于矩型壳体外，支板位于矩型壳体内；滑动板安装有支板的一端的端面上开有第一滑动槽；限位板通过滑动配合的方式安装在第一滑动槽中；第一板簧的一端安装在限位板上，另一端安装在第一滑动槽的槽面上，且第一板簧位于第一滑动槽中；限位板远离第一板簧的一端具有斜面；两个第二伸缩杆的一端分别安装在两个支板上，另一端分别安装在矩型壳体内的相应壁面上；两个第二弹簧分别套在两个第二伸缩杆上，两个第二弹簧的一端分别安装在两个支板上，另一端分别安装在矩型壳体内的相应壁面上。

上述触发机构包括抛物锥空杯、转轴、限位环盘、风扇、第一拨块、第一固定板、第一伸缩杆、第一支撑板、固定杆、第一弹簧、圆孔、扇形孔、第二拨块、第四支撑板、螺纹环，其中第一固定板固定安装在矩型壳体内的两侧壁面上；第一固定板的上表面上对称地安装有两个第一伸缩杆；两个第一伸缩杆远离第一固定板的一端安装有第一支撑板；两个第一弹簧分别套在两个第一伸缩杆上，两个第一弹簧的一端分别安装在第一固定板上，另一端分别安装在第一支撑板上；第一支撑板的中间位置开有圆孔；螺纹环通过两个对称的第四支撑板安装在矩型壳体中；螺纹环位于第一固定板的下侧；螺纹环的内圆面上具有内螺纹；转轴通过轴承安装在第一支撑板的圆孔中，且转轴的一端穿过第一支撑板，另一端穿过第一固定板和螺纹环；位于第一支撑板上侧的转轴的一端外圆面上安装有三个固定杆；三个固定杆沿周向方向分布；每一个固定杆远离转轴的一端安装有抛物锥空杯；风扇和限位环盘均固定安装在转轴上；限位环盘位于第一支撑板与风扇之间；风扇位于抛物锥空杯的下侧；限位环盘的盘面上沿向方向均匀地开有多个扇形孔；位于第一固定板下侧的转轴外圆面上对称地安装有两个第一拨块；穿过螺纹环的转轴一端的外圆面上对称地安装有两个第二拨块；转轴的外圆面上具有一段外螺纹；外螺纹位于第一拨块与第二拨块之间；转轴上的外螺纹与螺纹环的内螺纹相螺纹配合。

上述执行机构包括飞轮、被拨块、第三弹簧、第二滑动槽、离心滑槽、第一导槽、第二导槽、重离心板、第一导块、第二板簧、弹性摩擦轮、固定轴、拨动滑板、第二导块，其中第一支撑环通过两个对称的固定块安装在矩型矩型壳体中；飞轮通过轴承安装在第一支撑环中；飞轮具有贯通的通孔；飞轮的通孔内圆面上对称地开有两个第二滑动槽；飞轮的通孔内圆面上对称地开有两个离心滑槽；第二滑动槽的位置位于离心滑槽的上侧，且第二滑动槽靠近飞轮的上表面；两个被拨块通过滑动配合的方式分别安装在两个第二滑动槽中；两个第三弹簧的一端分别安装在两个被拨块上，另一端分别安装在两个第二滑动槽的槽面上；两个第三弹簧分别位于两个第二滑动槽中；每一个被拨块远离相应第三弹簧的一端具有斜面。

上述执行机构中的每一个离心滑槽所具有的结构及所安装的结构均相同，对于其中任意一个离心滑槽：每一个离心滑槽一侧面上开有第一导槽，另一侧面上开有第二导槽；重离心板通过滑动配合的方式安装在离心滑槽中；重离心板的侧面上安装有第一导块；第一导块通过滑动配合的方式安装在第一导槽中；两个第二板簧的一端安装在第一导块上，另一端安装在第一导槽的槽面上；两个第二板簧对称分布在第一导块上；两个第二板簧位于第一导槽中；拨动滑板通过滑动配合的方式安装在离心滑槽中；拨动滑板的侧面上安装有第二导块；第二导块通过滑动配合的方式安装在第二导槽中；弹性摩擦轮通过固定轴安装在离心滑槽中；弹性摩擦轮位于重离心板与拨动滑板之间；弹性摩擦轮与重离心板的相应侧面相摩擦配合；弹性摩擦轮与拨动滑板的相应侧面相摩擦配合。

上述储能机构包括旋转套、涡卷弹簧、第二支撑环、第二支撑板、被拨键，其中第二支撑环通过两个对称的第二支撑板安装在矩型壳体中；旋转套通过轴承安装在第二支撑环中；旋转套的内筒面上沿周向方向均匀地安装有多个被拨键；涡卷弹簧的一端安装在旋转套的外圆面上，另一端安装在矩型壳体的相应内壁面上；涡卷弹簧位于第二支撑环的上侧。

上述伸缩内杆位于旋转套中，且伸缩内杆远离伸缩外套的一端与转轴上安装有第二拨块的一端相连接。

上述限位环盘与限位机构中的限位板相配合；第一拨块与执行机构中的被拨块和拨动滑板相配合；第二拨块与储能机构中的旋转套和被拨键相配合。

上述重离心板的重量大于拨动滑板的重量。

当抛物锥空杯未旋转时，抛物锥空杯位于矩型壳体的上端口的上侧；第一拨块位于飞轮的上侧，且第一拨块与飞轮的上表面之间存在间距；第二拨块位于旋转套的上侧，且第二拨块与旋转套的筒口之间存在间距；转轴上的外螺纹位于螺纹环的上侧，且外螺纹靠近螺纹环的一端与螺纹环的上表面之间存在间距。

作为本技术的进一步改进，三个抛物锥空杯的凹面都顺向一个方向。

作为本技术的进一步改进，上述第一弹簧为压缩弹簧；第二弹簧为拉伸弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述第一板簧属于压缩型弹簧；当第一板簧未被压缩时，限位板具有斜面的一端伸出第一滑动槽。

作为本技术的进一步改进，上述第三弹簧为压缩弹簧；当第三弹簧未被压缩时，被拨块具有斜面的一端伸出第二滑动槽。

作为本技术的进一步改进，上述弹性摩擦轮由橡胶材料制成。

作为本技术的进一步改进，上述第二板簧属于压缩型弹簧；当第二板簧未被压缩时，重离心板的一端伸出离心滑槽，拨动滑板位于离心滑槽中。

作为本技术的进一步改进，上述限位环盘的直径为d1；当第二弹簧未被拉伸时，两个位置相对的限位板之间的距离为d2；d1小于d2。这样的设计要求在于：在限位环盘向下移动时，限位环盘能越过限位板；在限位环盘向上移动复位时，限位环盘不会被限位板所限位。

作为本技术的进一步改进，上述重离心板为铁或者钢材料制成；拨动滑板为塑料材料制成。

对于限位机构：弧形板的设计可以更好地接收外界风能；第二伸缩杆的设计使得滑动板向矩型壳体内滑动时有距离限制。当弧形板受到外界风吹时，弧形板带动滑动板向矩型壳体内滑动，支板、限位板和第一板簧跟随滑动板移动，那么第二伸缩杆被拉伸，第二弹簧被拉伸。无论外界的风力有多大，当第二伸缩杆被拉伸的长度达到最大时，滑动板向矩型壳体内移动的最大距离被限制，进而限位板向矩型壳体内移动的最大距离也被限制。当弧形板不再受到外界风吹时，在第二弹簧的复位作用下，第二伸缩杆经支板带动滑动板移动复位，限位板和第一板簧跟随滑动板移动复位。

限位环盘与限位机构中的限位板相配合的设计在于：第一，当限位环盘的位置位于滑动板的上侧时，限位环盘不会与滑动板中的限位板产生配合关系。第二，被风吹动的限位机构，其限位板向矩型壳体内移动到极限位置时，在限位环盘向下移动的过程中，限位环盘的外圆面正好能与被风吹动的限位机构中的限位板产生挤压配合，限位环盘挤压限位板的斜面，限位板被挤压到第一滑动槽中，第一板簧被压缩；当限位环盘越过限位板后，在第一板簧的复位作用下，限位板移动复位，此时限位板的下表面能限制限位环盘的向上移动复位。第三，当限位机构不再受到外界风力后，且滑动板移动复位后，此状态下的限位板的下表面不再对限位环盘产生限位作用，那么限位环盘可以向上移动复位。

本发明中设计四个限位机构的目的：当外界的风以脉动的方式吹风速仪时，一般情况下，风向的扰动会吹动四个限位机构中的两个来动作，进而会有两个限位机构的中的限位板对限位环盘产生限位关系，保证风在以脉动的方式吹限位机构时，至少有一个限位机构中的限位板对限位环盘产生限位关系，使得限位环盘能持续被相应限位板所限位，进而抛物锥空杯能持续维持在矩型壳体内。

对于触发机构：限位环盘的盘面上沿向方向均匀地开有多个扇形孔的设计，使得风扇旋转时，风扇能在轴向方向上形成良好的气流。转轴通过轴承安装在第一支撑板的圆孔中的设计在于，转轴的旋转不会带动第一支撑板旋转，但是转轴的轴向移动可以通过轴承带动第一支撑板轴向移动。当抛物锥空杯被风吹旋转时，抛物锥空杯经固定杆带动转轴旋转，转轴带动风扇、限位环盘、第一拨块和第二拨块旋转。在风扇旋转时，风扇会产生一个向下的风扇力，使得风扇带动转轴向下移动；但是只有风扇快速旋转时，风扇力才能使转轴向下移动一小段距离。

转轴上的外螺纹与螺纹环的内螺纹相螺纹配合，第一拨块与执行机构中的被拨块相配合，第二拨块与储能机构中的旋转套和被拨键相配合的设计在于：第一，当抛物锥空杯未旋转时，第一拨块位于飞轮的上侧，且第一拨块与飞轮的上表面之间存在间距；第二拨块位于旋转套的上侧，且第二拨块与旋转套的筒口之间存在间距；转轴上的外螺纹位于螺纹环的上侧，且外螺纹靠近螺纹环的一端与螺纹环的上表面之间存在间距。第二，当抛物锥空杯快速旋转，转轴上的风扇快速旋转，快速旋转的风扇使得转轴向下移动一小段距离，那么转轴上的第一拨块正好进入到飞轮中与被拨块产生拨动配合关系；转轴上的外螺纹正好进入到螺纹环中，转轴上的外螺纹与螺纹环的内螺纹产生螺纹配合；转轴上的第二拨块正好进入到旋转套中与被拨键产生拨动关系。

对于出现第一拨块被飞轮中的被拨块上表面挡住而无法下移的特殊情况时，旋转的第一拨块可以很快错开与被拨块产生挡住的位置，从而旋转的第一拨块继续下移便能与飞轮中的被拨块产生拨动关系。对于出现第二拨块被旋转套中的被拨键上表面挡住而无法下移的特殊情况时，旋转的第二拨块可以很快错开与被拨键产生挡住的位置，从而旋转的第二拨块继续下移便能与旋转套中的被拨键产生拨动关系。

本发明飞轮静止时重离心板伸出离心滑槽的长度，以及在飞轮快速旋转时拨动滑板伸出离心滑槽的长度需满足：在转轴上的第一拨块位于飞轮中时，第一拨块不会与飞轮静止时的重离心板产生拨动关系；在转轴上的第一拨块位于飞轮中时，第一拨块会与飞轮快速旋转时的拨动滑板产生拨动关系。

对于执行机构：第一导块和弹性摩擦轮的配合设计，使得重离心板能在离心滑槽中平稳的滑动；第二导块和弹性摩擦轮的配合设计，使得拨动滑板能在离心滑槽中平稳的滑动。第一拨块向下移动进入到飞轮中的过程：当向下移动的第一拨块进入到飞轮中时，此时转轴带动第一拨块顺时针旋转，第一拨块与被拨块的非斜面产生拨动关系，第一拨块经被拨块带动飞轮旋转，直到飞轮的旋转速度与转轴的旋转速度一样快速。在飞轮快速旋转的过程中，重离心板向第二板簧的方向移动，第一导块跟随重离心板移动，第二板簧被压缩，重离心板进入到离心滑槽中；在重离心板向第二板簧的方向移动过程中，重离心板经弹性摩擦轮带动拨动滑板伸出离心滑槽。当转轴带动第一拨块继续下移后，第一拨块脱离与被拨块的拨动关系，那么飞轮继续维持着快速旋转。当第一拨块脱离与被拨块的拨动关系后，转轴带动第一拨块继续下移，此时转轴的旋转速度慢于飞轮的旋转速度，那么飞轮中的拨动滑板在旋转一定角度的后会追上第一拨块，拨动滑板经拨动第一拨块来继续带动转轴旋转。第一拨块向上移动且从飞轮中脱离的过程：当转轴向上移动复位时，飞轮此时处于静止状态，转轴上的第一拨块会再次进入到飞轮中，第一拨块不会拨动重离心板，进而飞轮不会旋转；当第一拨块向移动且旋转到被拨块的位置时，第一拨块会与被拨块的斜面产生挤压配合，被拨块被挤压到第二滑动槽中，第三弹簧被压缩；当第一拨块从飞轮中出来后，被拨块不再受到第一拨块的挤压，那么在第三弹簧的复位作用下，被拨块移动复位。

重离心板的重量大于拨动滑板的重量的目的：在飞轮快速旋转时，重离心板产生的离心力大于拨动滑板的离心力，进而重离心板能经弹性摩擦轮带动拨动滑板从离心滑槽中伸出。

对于储能机构：第一，当抛物锥空杯未旋转时，第二拨块位于旋转套的上侧，且第二拨块与旋转套的筒口之间存在间距。第二，当转轴以旋转的方式向下移动时，转轴上的第二拨块正好进入到旋转套中与被拨键产生拨动关系。第三，随着第二拨块拨动被拨键，被拨键带动旋转套旋转，且此过程中第二拨块在相邻两个被拨键的空隙中向下滑动，涡卷弹簧被压缩。第四，涡卷弹簧的复位可以使得旋转套逆时针旋转，旋转套经被拨键和第二拨块带动转轴逆时针旋转，进而转轴上的外螺纹通过与螺纹环的螺纹配合来向上移动复位。

对于测量模块上的信号轴，当转轴带动第三伸缩杆旋转时，第三伸缩杆带动信号轴旋转，信号轴将旋转信号输入到测量模块中，进而测量膜块能产生对风测量的实时数据。

本发明中转轴的外螺纹的螺距较大，从而使得转轴在旋转少量圈数的情况下，转轴上的外螺纹与螺纹环的内螺纹相螺纹便能使转轴在轴向方向移动较大距离，满足本发明中结构设计要求。

本发明的风速仪安装在气象监测站的屋顶上。

当抛物锥空杯未旋转时，抛物锥空杯位于矩型壳体的上端口的上侧；第一拨块位于飞轮的上侧，且第一拨块与飞轮的上表面之间存在间距；第二拨块位于旋转套的上侧，且第二拨块与旋转套的筒口之间存在间距；转轴上的外螺纹位于螺纹环的上侧，且外螺纹靠近螺纹环的一端与螺纹环的上表面之间存在间距。

本发明的风速仪测量风速值的流程：当抛物锥空杯被小于特大级别的风吹时，此时抛物锥空杯的旋转经固定杆带动转轴的旋转，转轴经第三伸缩杆带动信号轴旋转，信号轴将旋转信号输入到测量模块中，进而测量膜块能产生对风测量的实时数据。

当抛物锥空杯被小于特大级别的风吹时，抛物锥空杯的下移量较小，抛物锥空杯依然位于矩型壳体的端口的上侧。

当抛物锥空杯被特大级别的风吹时，为了防止抛物锥空杯被特别大级别的风吹坏，所以就需要在抛物锥空杯被特别大级别的风吹过程中，抛物锥空杯能下移到矩型壳体中，从而避免抛物锥空杯被特别大级别的风持续吹。在矩型壳体被特别大级别的风持续吹时，相应的限位机构动作：弧形板受到外界风吹，弧形板带动滑动板向矩型壳体内滑动，支板、限位板和第一板簧跟随滑动板移动，那么第二伸缩杆被拉伸，第二弹簧被拉伸；由于特别大级别的风力大，所以滑动板会向矩型壳体内移动到最大距离，进而限位板向矩型壳体内也会移动到最大距离。抛物锥空杯下移到矩型壳体中的流程：抛物锥空杯被特大级别的风吹而快速旋转，抛物锥空杯经固定杆带动转轴顺时针快速旋转，转轴带动风扇、限位环盘、第一拨块和第二拨块快速旋转。在风扇快速旋转时，风扇会产生一个向下的风扇力，使得风扇带动转轴向下移动一小段距离；那么转轴上的第一拨块正好进入到飞轮中与被拨块产生拨动配合关系；转轴上的外螺纹正好进入到螺纹环中，转轴上的外螺纹与螺纹环的内螺纹产生螺纹配合；转轴上的第二拨块正好进入到旋转套中与被拨键产生拨动关系。在转轴的继续旋转下，转轴上的外螺纹与螺纹环的内螺纹在螺纹配合下继续向下移动，第一拨块和第二拨块跟随转轴向下移动。当向下移动的第一拨块进入到飞轮中时，此时转轴带动第一拨块顺时针旋转，第一拨块与被拨块的非斜面产生拨动关系，第一拨块经被拨块带动飞轮旋转，直到飞轮的旋转速度与转轴的旋转速度一样快速。在飞轮快速旋转的过程中，重离心板向第二板簧的方向移动，第一导块跟随重离心板移动，第二板簧被压缩，重离心板进入到离心滑槽中；在重离心板向第二板簧的方向移动过程中，重离心板经弹性摩擦轮带动拨动滑板伸出离心滑槽。当转轴带动第一拨块继续下移后，第一拨块脱离与被拨块的拨动关系，那么飞轮继续维持着快速旋转。当第一拨块脱离与被拨块的拨动关系后，转轴带动第一拨块继续下移，此时转轴的旋转速度慢于飞轮的旋转速度，那么飞轮中的拨动滑板在旋转一定角度的后会追上第一拨块，拨动滑板经拨动第一拨块来继续带动转轴顺时针旋转，从而保证顺时针旋转的转轴上的外螺纹继续与螺纹环相螺纹配合，转轴能继续沿轴向向下移动。当转轴以旋转的方式向下移动时，转轴上的第二拨块正好进入到旋转套中与被拨键产生拨动关系。随着第二拨块拨动被拨键，被拨键带动旋转套旋转，且此过程中第二拨块在相邻两个被拨键的空隙中向下滑动，涡卷弹簧被压缩储能。对于转轴上的抛物锥空杯，抛物锥空杯跟随转轴向下移动，在第一拨块与被拨块产生拨动关系的位置时，抛物锥空杯的少部分已经进入到矩型壳体中；在拨动滑板继续通过拨动第一拨块来带动转轴继续旋转时，抛物锥空杯的绝大部分已经进入到矩型壳体中，所以抛物锥空杯不再能维持快速旋转，进而抛物锥空杯无法经固定杆带动转轴快速旋转，但是飞轮上的拨动滑板却能通过拨动第一拨块来带动转轴继续旋转下去，保证转轴上的外螺纹继续与螺纹环相螺纹配合，转轴继续沿轴向向下移动，进而抛物锥空杯能完全进入到矩型壳体而不再受到外界特别大级别的风吹。

在转轴带动抛物锥空杯向下移动进入到矩型壳体的过程中，转轴经轴承带动第一支撑板向下移动，第一伸缩杆和第一弹簧被压缩。转轴的向下移动使得第三伸缩杆被压缩。

在抛物锥空杯进入到矩型壳体的过程中，转轴上的限位环盘与限位机构产生限位关系的过程：在转轴带动抛物锥空杯进入到矩型壳体的过程中，转轴也在带动限位环盘向下移动；在限位环盘向下移动的过程中，限位环盘的外圆面正好能与被风吹动的限位机构中的限位板产生挤压配合，限位环盘挤压限位板的斜面，限位板被挤压到第一滑动槽中，第一板簧被压缩；当限位环盘越过限位板后，在第一板簧的复位作用下，限位板移动复位，此时限位板的下表面能限制限位环盘的向上移动复位。这样在涡卷弹簧达到压缩最大量，飞轮停止旋转不再经拨动滑板和第一拨块带动转轴旋转时，此时限位板的下表面正好限制住限位环盘；那么转轴将无法向上移动，转轴上的外螺纹不会在螺纹环中旋转，进而转轴不会旋转，转轴上的第二拨块与被拨键维持着拨动关系，涡卷弹簧无法释放而维持在被压缩状态。

对于飞轮中的经拨动滑板和第一拨块带动转轴旋转时，由于储能机构处的涡卷弹簧的持续压缩，以及转轴旋转能量的消耗，飞轮的旋转速度会慢慢降低，但是飞轮旋转速度的降低并不会使拨动滑板伸出离心滑槽的长度有所减小。因为在拨动滑板拨动第一拨块旋转时，飞轮的旋转速度慢慢降低，且第一拨块与拨动滑板之间存在较大摩擦力，拨动滑板难以进入到离心滑槽中；随着飞轮中的经拨动滑板和第一拨块带动转轴旋转圈数增多，那么储能机构中的涡卷弹簧被压缩量增大，拨动滑板拨动第一拨块的拨动力也越大，进而第一拨块与拨动滑板之间的摩擦力会更大，且飞轮还保留着一定的旋转，那么拨动滑板还是难以进入到离心滑槽中。只有当飞轮的旋转速度为零，且涡卷弹簧达到不能被继续压缩的情况时，在第二板簧的复位作用下，第一导块带动重离心板移动复位，重离心板经弹性摩擦轮带动拨动滑板移动复位，拨动滑板脱离与第一拨块的拨动关系。

当外界的风力逐渐变小后，弧形板受到的风力也变小，那么在第二弹簧的复位作用下，支板带动滑动板移动复位一段距离，第一板簧和限位板跟随滑动板移动复位一段距离；在限位板移动复位的过程中，限位板会脱离对限位环盘的限位作用。那么转轴可以向上移动，在涡卷弹簧的复位作用下，旋转套经被拨键带动第二拨块逆时针旋转，第二拨块带动转轴逆时针旋转，转轴上外螺纹与螺纹环的内螺纹相螺纹配合而沿轴向方向向上移动复位。在转轴向上移动复位的过程中，飞轮此时处于静止状态，转轴上的第一拨块会再次进入到飞轮中，第一拨块不会拨动重离心板，进而飞轮不会旋转；当第一拨块向移动且旋转到被拨块的位置时，第一拨块会与被拨块的斜面产生挤压配合，被拨块被挤压到第二滑动槽中，第三弹簧被压缩；当第一拨块从飞轮中出来后，被拨块不再受到第一拨块的挤压，那么在第三弹簧的复位作用下，被拨块移动复位。当第一拨块向上移动而从飞轮中脱离时，第二拨块也刚好脱离与旋转套中被拨键的拨动关系，涡卷弹簧释放完毕，转轴上的外螺纹脱离与螺纹环的螺纹配合关系；接下来，在第一弹簧的复位作用下，第一支撑板经轴承带动转轴继续向上移动复位到原始位置，抛物锥空杯从矩型壳体中伸出来，抛物锥空杯继续被风吹动来测量风速。

对于本发明的风速仪，其测量的实时数据需要通过标准风速仪标定后才能正常使用。

对于本发明的风速仪的有益效果：第一，在抛物锥空杯受到风吹的旋转速度越大时，抛物锥空杯伸出矩型壳体的距离越短，进而转轴伸出矩型壳体的距离越短，那么转轴被风吹动时产生的振动幅度也越小；也就是说，在外界的风速越大时，转轴伸出矩型壳体的距离越短，转轴被风吹动时产生的振动幅度也越小，间接地保护了转轴。第二，当抛物锥空杯受到特别大级别的风吹时，抛物锥空杯能完全进入到矩型壳体内，达到了保护抛物锥空杯的目的，避免抛物锥空杯被特别大级别的风长时间吹而吹坏的可能性；另外，在外界的风小时，抛物锥空杯能再次从矩型壳体内移动复位出来继续测量风速。第三，四个限位机构的设计，能保证风在以脉动的方式吹限位机构时，至少有一个限位机构中的限位板对限位环盘产生限位关系，使得限位环盘能持续被相应限位板所限位，进而抛物锥空杯能持续维持在矩型壳体内。

附图说明

图1是风速仪整体示意图。

图2是风速仪整体剖面示意图。

图3是图2的局部放大（一）示意图。

图4是第一支撑环和第二支撑环安装剖面示意图。

图5是图2的局部放大（二）示意图。

图6是限位机构整体示意图。

图7是限位机构安装示意图。

图8是限位板安装剖面示意图。

图9是第二伸缩杆安装示意图。

图10是触发机构整体示意图。

图11是抛物锥空杯安装示意图。

图12是第一支撑板和限位环盘结构示意图。

图13是执行机构整体示意图。

图14是飞轮剖面（一）示意图。

图15是飞轮剖面（二）示意图。

图16是飞轮剖面（三）示意图。

图17是被拨块安装剖面示意图。

图18是第三弹簧安装示意图。

图19是重离心板和拨动滑板安装剖面示意图。

图20是图19的俯视示意图。

图21是弹性摩擦轮安装示意图。

图22是弹性摩擦轮分别与重离心板和拨动滑板相摩擦配合示意图。

图23是第一拨块与被拨块相配合的俯视示意图。

图24是储能机构安装示意图。

图25是涡卷弹簧安装俯视示意图。

图26是被拨键安装示意图。

图27是第三伸缩杆安装示意图。

图中标号名称：1、底座；2、矩型壳体；3、限位机构；4、触发机构；5、执行机构；6、测量模块；7、信号轴；12、方孔；13、滑动板；14、支板；15、限位板；16、第二伸缩杆；17、第二弹簧；18、第一滑动槽；19、第一板簧；20、斜面；21、弧形板；23、抛物锥空杯；24、转轴；25、限位环盘；26、风扇；27、第一拨块；28、第一固定板；29、第一伸缩杆；30、第一支撑板；31、固定杆；32、第一弹簧；33、圆孔；34、扇形孔；38、飞轮；44、固定块；45、第一支撑环；55、外螺纹；56、第二拨块；57、第四支撑板；58、螺纹环；60、通孔；61、第二滑动槽；62、被拨块；63、第三弹簧；64、离心滑槽；65、第一导槽；66、第二导槽；67、重离心板；68、第一导块；69、第二板簧；70、弹性摩擦轮；71、固定轴；72、拨动滑板；73、第二导块；75、储能机构；76、旋转套；77、涡卷弹簧；78、第二支撑环；79、第二支撑板；80、被拨键；81、第三伸缩杆；82、伸缩内杆；83、伸缩外套；84、第三支撑环；85、第三支撑板。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括底座1、矩型壳体2、限位机构3、触发机构4、执行机构5、测量模块6、方孔12，如图1、2所示，其中底座1上安装有矩型壳体2；如图4所示，矩型壳体2的四面内壁上分别开有一个方孔12；如图2、3所示，四个限位机构3分别安装在矩型壳体2的四面壁面上，且四个限位机构3分别与四个方孔12相配合；四个限位机构3靠近矩型壳体2远离底座1的一端处；如图2所示，触发机构4安装在矩型壳体2中；执行机构5安装在矩型壳体2中；储能机构75安装在矩型壳体2中；如图2、24所示，测量模块6安装在底座1的中间位置，且测量模块6上具有信号轴7；如图4、24所示，第三支撑环84通过两个对称的第三支撑板85安装在矩型壳体2中；如图27所示，第三伸缩杆81由伸缩内杆82和伸缩外套83构成；伸缩外套83通过轴承安装在第三支撑环84中；伸缩内杆82远离伸缩外套83的一端与触发机构4相连接；信号轴7远离测量模块6的一端与伸缩外套83相连接；如图2所示，执行机构5位于触发机构4与储能机构75之间；储能机构75位于测量模块6与执行机构5之间；触发机构4与限位机构3相配合；触发机构4与执行机构5相配合；触发机构4与储能机构75相配合。

如图6、8所示，上述限位机构3包括滑动板13、支板14、限位板15、第二伸缩杆16、第二弹簧17、第一滑动槽18、第一板簧19、斜面20、弧形板21，如3、7所示，其中滑动板13通过滑动配合的方式安装在矩型壳体2相应的方孔12中，且滑动板13的两端均穿出方孔12；如图6、7所示，滑动板13的一端安装有弧形板21，另一端的两侧对称地安装有两个支板14；弧形板21位于矩型壳体2外，支板14位于矩型壳体2内；如图8所示，滑动板13安装有支板14的一端的端面上开有第一滑动槽18；如图8、9所示，限位板15通过滑动配合的方式安装在第一滑动槽18中；第一板簧19的一端安装在限位板15上，另一端安装在第一滑动槽18的槽面上，且第一板簧19位于第一滑动槽18中；限位板15远离第一板簧19的一端具有斜面20；如图7、9所示，两个第二伸缩杆16的一端分别安装在两个支板14上，另一端分别安装在矩型壳体2内的相应壁面上；两个第二弹簧17分别套在两个第二伸缩杆16上，两个第二弹簧17的一端分别安装在两个支板14上，另一端分别安装在矩型壳体2内的相应壁面上。

如图10、11、12所示，上述触发机构4包括抛物锥空杯23、转轴24、限位环盘25、风扇26、第一拨块27、第一固定板28、第一伸缩杆29、第一支撑板30、固定杆31、第一弹簧32、圆孔33、扇形孔34、第二拨块56、第四支撑板57、螺纹环58，如图3、4所示，其中第一固定板28固定安装在矩型壳体2内的两侧壁面上；如图10、12所示，第一固定板28的上表面上对称地安装有两个第一伸缩杆29；两个第一伸缩杆29远离第一固定板28的一端安装有第一支撑板30；两个第一弹簧32分别套在两个第一伸缩杆29上，两个第一弹簧32的一端分别安装在第一固定板28上，另一端分别安装在第一支撑板30上；第一支撑板30的中间位置开有圆孔33；如图5、10所示，螺纹环58通过两个对称的第四支撑板57安装在矩型壳体2中；螺纹环58位于第一固定板28的下侧；螺纹环58的内圆面上具有内螺纹；如图10所示，转轴24通过轴承安装在第一支撑板30的圆孔33中，且转轴24的一端穿过第一支撑板30，另一端穿过第一固定板28和螺纹环58；如图10、11所示，位于第一支撑板30上侧的转轴24的一端外圆面上安装有三个固定杆31；三个固定杆31沿周向方向分布；每一个固定杆31远离转轴24的一端安装有抛物锥空杯23；风扇26和限位环盘25均固定安装在转轴24上；限位环盘25位于第一支撑板30与风扇26之间；风扇26位于抛物锥空杯23的下侧；如图12所示，限位环盘25的盘面上沿向方向均匀地开有多个扇形孔34；如图10所示，位于第一固定板28下侧的转轴24外圆面上对称地安装有两个第一拨块27；穿过螺纹环58的转轴24一端的外圆面上对称地安装有两个第二拨块56；转轴24的外圆面上具有一段外螺纹55；外螺纹55位于第一拨块27与第二拨块56之间；转轴24上的外螺纹55与螺纹环58的内螺纹相螺纹配合。

如图13、16、22所示，上述执行机构5包括飞轮38、被拨块62、第三弹簧63、第二滑动槽61、离心滑槽64、第一导槽65、第二导槽66、重离心板67、第一导块68、第二板簧69、弹性摩擦轮70、固定轴71、拨动滑板72、第二导块73，如图4、5所示，其中第一支撑环45通过两个对称的固定块44安装在矩型矩型壳体2中；如图5、13所示，飞轮38通过轴承安装在第一支撑环45中；飞轮38具有贯通的通孔60；如图14、15所示，飞轮38的通孔60内圆面上对称地开有两个第二滑动槽61；如图15、16所示，飞轮38的通孔60内圆面上对称地开有两个离心滑槽64；如图14所示，第二滑动槽61的位置位于离心滑槽64的上侧，且第二滑动槽61靠近飞轮38的上表面；如图17、18所示，两个被拨块62通过滑动配合的方式分别安装在两个第二滑动槽61中；两个第三弹簧63的一端分别安装在两个被拨块62上，另一端分别安装在两个第二滑动槽61的槽面上；两个第三弹簧63分别位于两个第二滑动槽61中；每一个被拨块62远离相应第三弹簧63的一端具有斜面20。

如图19、20所示，上述执行机构5中的每一个离心滑槽64所具有的结构及所安装的结构均相同，对于其中任意一个离心滑槽64：如图14、16所示，每一个离心滑槽64一侧面上开有第一导槽65，如图15、16所示，另一侧面上开有第二导槽66；如图19、20、22所示，重离心板67通过滑动配合的方式安装在离心滑槽64中；重离心板67的侧面上安装有第一导块68；第一导块68通过滑动配合的方式安装在第一导槽65中；两个第二板簧69的一端安装在第一导块68上，另一端安装在第一导槽65的槽面上；两个第二板簧69对称分布在第一导块68上；两个第二板簧69位于第一导槽65中；拨动滑板72通过滑动配合的方式安装在离心滑槽64中；拨动滑板72的侧面上安装有第二导块73；第二导块73通过滑动配合的方式安装在第二导槽66中；如图21所示，弹性摩擦轮70通过固定轴71安装在离心滑槽64中；如图20、22所示，弹性摩擦轮70位于重离心板67与拨动滑板72之间；弹性摩擦轮70与重离心板67的相应侧面相摩擦配合；弹性摩擦轮70与拨动滑板72的相应侧面相摩擦配合。

如图24、25所示，上述储能机构75包括旋转套76、涡卷弹簧77、第二支撑环78、第二支撑板79、被拨键80，如图4所示，其中第二支撑环78通过两个对称的第二支撑板79安装在矩型壳体2中；如图24所示，旋转套76通过轴承安装在第二支撑环78中；如图26所示，旋转套76的内筒面上沿周向方向均匀地安装有多个被拨键80；如图24、25所示，涡卷弹簧77的一端安装在旋转套76的外圆面上，另一端安装在矩型壳体2的相应内壁面上；如图24所示，涡卷弹簧77位于第二支撑环78的上侧。

如图27所示，上述伸缩内杆82位于旋转套76中，如图5所示，且伸缩内杆82远离伸缩外套83的一端与转轴24上安装有第二拨块56的一端相连接。

如图3所示，上述限位环盘25与限位机构3中的限位板15相配合；如图23所示，第一拨块27与执行机构5中的被拨块62和拨动滑板72相配合；如图25所示，第二拨块56与储能机构75中的旋转套76和被拨键80相配合。

上述重离心板67的重量大于拨动滑板72的重量。

如图3所示，当抛物锥空杯23未旋转时，抛物锥空杯23位于矩型壳体2的上端口的上侧；如图5所示，第一拨块27位于飞轮38的上侧，且第一拨块27与飞轮38的上表面之间存在间距；第二拨块56位于旋转套76的上侧，且第二拨块56与旋转套76的筒口之间存在间距；转轴24上的外螺纹55位于螺纹环58的上侧，且外螺纹55靠近螺纹环58的一端与螺纹环58的上表面之间存在间距。

如图11所示，三个抛物锥空杯23的凹面都顺向一个方向。

上述第一弹簧32为压缩弹簧；第二弹簧17为拉伸弹簧。

如图8所示，上述第一板簧19属于压缩型弹簧；当第一板簧19未被压缩时，限位板15具有斜面20的一端伸出第一滑动槽18。

如图17所示，上述第三弹簧63为压缩弹簧；当第三弹簧63未被压缩时，被拨块62具有斜面20的一端伸出第二滑动槽61。

上述弹性摩擦轮70由橡胶材料制成。

如图20所示，上述第二板簧69属于压缩型弹簧；当第二板簧69未被压缩时，重离心板67的一端伸出离心滑槽64，拨动滑板72位于离心滑槽64中。

上述限位环盘25的直径为d1；当第二弹簧17未被拉伸时，两个位置相对的限位板15之间的距离为d2；d1小于d2。这样的设计要求在于：在限位环盘25向下移动时，限位环盘25能越过限位板15；在限位环盘25向上移动复位时，限位环盘25不会被限位板15所限位。

上述重离心板67为铁或者钢材料制成；拨动滑板72为塑料材料制成。

对于限位机构3：弧形板21的设计可以更好地接收外界风能；第二伸缩杆16的设计使得滑动板13向矩型壳体2内滑动时有距离限制。当弧形板21受到外界风吹时，弧形板21带动滑动板13向矩型壳体2内滑动，支板14、限位板15和第一板簧19跟随滑动板13移动，那么第二伸缩杆16被拉伸，第二弹簧17被拉伸。无论外界的风力有多大，当第二伸缩杆16被拉伸的长度达到最大时，滑动板13向矩型壳体2内移动的最大距离被限制，进而限位板15向矩型壳体2内移动的最大距离也被限制。当弧形板21不再受到外界风吹时，在第二弹簧17的复位作用下，第二伸缩杆16经支板14带动滑动板13移动复位，限位板15和第一板簧19跟随滑动板13移动复位。

限位环盘25与限位机构3中的限位板15相配合的设计在于：第一，当限位环盘25的位置位于滑动板13的上侧时，限位环盘25不会与滑动板13中的限位板15产生配合关系。第二，被风吹动的限位机构3，其限位板15向矩型壳体2内移动到极限位置时，在限位环盘25向下移动的过程中，限位环盘25的外圆面正好能与被风吹动的限位机构3中的限位板15产生挤压配合，限位环盘25挤压限位板15的斜面20，限位板15被挤压到第一滑动槽18中，第一板簧19被压缩；当限位环盘25越过限位板15后，在第一板簧19的复位作用下，限位板15移动复位，此时限位板15的下表面能限制限位环盘25的向上移动复位。第三，当限位机构3不再受到外界风力后，且滑动板13移动复位后，此状态下的限位板15的下表面不再对限位环盘25产生限位作用，那么限位环盘25可以向上移动复位。

本发明中设计四个限位机构3的目的：当外界的风以脉动的方式吹风速仪时，一般情况下，风向的扰动会吹动四个限位机构3中的两个来动作，进而会有两个限位机构3的中的限位板15对限位环盘25产生限位关系，保证风在以脉动的方式吹限位机构3时，至少有一个限位机构3中的限位板15对限位环盘25产生限位关系，使得限位环盘25能持续被相应限位板15所限位，进而抛物锥空杯23能持续维持在矩型壳体2内。

对于触发机构4：限位环盘25的盘面上沿向方向均匀地开有多个扇形孔34的设计，使得风扇26旋转时，风扇26能在轴向方向上形成良好的气流。转轴24通过轴承安装在第一支撑板30的圆孔33中的设计在于，转轴24的旋转不会带动第一支撑板30旋转，但是转轴24的轴向移动可以通过轴承带动第一支撑板30轴向移动。当抛物锥空杯23被风吹旋转时，抛物锥空杯23经固定杆31带动转轴24旋转，转轴24带动风扇26、限位环盘25、第一拨块27和第二拨块56旋转。在风扇26旋转时，风扇26会产生一个向下的风扇26力，使得风扇26带动转轴24向下移动；但是只有风扇26快速旋转时，风扇26力才能使转轴24向下移动一小段距离。

转轴24上的外螺纹55与螺纹环58的内螺纹相螺纹配合，第一拨块27与执行机构5中的被拨块62相配合，第二拨块56与储能机构75中的旋转套76和被拨键80相配合的设计在于：第一，当抛物锥空杯23未旋转时，第一拨块27位于飞轮38的上侧，且第一拨块27与飞轮38的上表面之间存在间距；第二拨块56位于旋转套76的上侧，且第二拨块56与旋转套76的筒口之间存在间距；转轴24上的外螺纹55位于螺纹环58的上侧，且外螺纹55靠近螺纹环58的一端与螺纹环58的上表面之间存在间距。第二，当抛物锥空杯23快速旋转，转轴24上的风扇26快速旋转，快速旋转的风扇26使得转轴24向下移动一小段距离，那么转轴24上的第一拨块27正好进入到飞轮38中与被拨块62产生拨动配合关系；转轴24上的外螺纹55正好进入到螺纹环58中，转轴24上的外螺纹55与螺纹环58的内螺纹产生螺纹配合；转轴24上的第二拨块56正好进入到旋转套76中与被拨键80产生拨动关系。

对于出现第一拨块27被飞轮38中的被拨块62上表面挡住而无法下移的特殊情况时，旋转的第一拨块27可以很快错开与被拨块62产生挡住的位置，从而旋转的第一拨块27继续下移便能与飞轮38中的被拨块62产生拨动关系。对于出现第二拨块56被旋转套76中的被拨键80上表面挡住而无法下移的特殊情况时，旋转的第二拨块56可以很快错开与被拨键80产生挡住的位置，从而旋转的第二拨块56继续下移便能与旋转套76中的被拨键80产生拨动关系。

本发明飞轮38静止时重离心板67伸出离心滑槽64的长度，以及在飞轮38快速旋转时拨动滑板72伸出离心滑槽64的长度需满足：在转轴24上的第一拨块27位于飞轮38中时，第一拨块27不会与飞轮38静止时的重离心板67产生拨动关系；在转轴24上的第一拨块27位于飞轮38中时，第一拨块27会与飞轮38快速旋转时的拨动滑板72产生拨动关系。

对于执行机构5：第一导块68和弹性摩擦轮70的配合设计，使得重离心板67能在离心滑槽64中平稳的滑动；第二导块73和弹性摩擦轮70的配合设计，使得拨动滑板72能在离心滑槽64中平稳的滑动。第一拨块27向下移动进入到飞轮38中的过程：当向下移动的第一拨块27进入到飞轮38中时，此时转轴24带动第一拨块27顺时针旋转，第一拨块27与被拨块62的非斜面20产生拨动关系，第一拨块27经被拨块62带动飞轮38旋转，直到飞轮38的旋转速度与转轴24的旋转速度一样快速。在飞轮38快速旋转的过程中，重离心板67向第二板簧69的方向移动，第一导块68跟随重离心板67移动，第二板簧69被压缩，重离心板67进入到离心滑槽64中；在重离心板67向第二板簧69的方向移动过程中，重离心板67经弹性摩擦轮70带动拨动滑板72伸出离心滑槽64。当转轴24带动第一拨块27继续下移后，第一拨块27脱离与被拨块62的拨动关系，那么飞轮38继续维持着快速旋转。当第一拨块27脱离与被拨块62的拨动关系后，转轴24带动第一拨块27继续下移，此时转轴24的旋转速度慢于飞轮38的旋转速度，那么飞轮38中的拨动滑板72在旋转一定角度的后会追上第一拨块27，拨动滑板72经拨动第一拨块27来继续带动转轴24旋转。第一拨块27向上移动且从飞轮38中脱离的过程：当转轴24向上移动复位时，飞轮38此时处于静止状态，转轴24上的第一拨块27会再次进入到飞轮38中，第一拨块27不会拨动重离心板67，进而飞轮38不会旋转；当第一拨块27向移动且旋转到被拨块62的位置时，第一拨块27会与被拨块62的斜面20产生挤压配合，被拨块62被挤压到第二滑动槽61中，第三弹簧63被压缩；当第一拨块27从飞轮38中出来后，被拨块62不再受到第一拨块27的挤压，那么在第三弹簧63的复位作用下，被拨块62移动复位。

重离心板67的重量大于拨动滑板72的重量的目的：在飞轮38快速旋转时，重离心板67产生的离心力大于拨动滑板72的离心力，进而重离心板67能经弹性摩擦轮70带动拨动滑板72从离心滑槽64中伸出。

对于储能机构75：第一，当抛物锥空杯23未旋转时，第二拨块56位于旋转套76的上侧，且第二拨块56与旋转套76的筒口之间存在间距。第二，当转轴24以旋转的方式向下移动时，转轴24上的第二拨块56正好进入到旋转套76中与被拨键80产生拨动关系。第三，随着第二拨块56拨动被拨键80，被拨键80带动旋转套76旋转，且此过程中第二拨块56在相邻两个被拨键80的空隙中向下滑动，涡卷弹簧77被压缩。第四，涡卷弹簧77的复位可以使得旋转套76逆时针旋转，旋转套76经被拨键80和第二拨块56带动转轴24逆时针旋转，进而转轴24上的外螺纹55通过与螺纹环58的螺纹配合来向上移动复位。

对于测量模块6上的信号轴7，当转轴24带动第三伸缩杆81旋转时，第三伸缩杆81带动信号轴7旋转，信号轴7将旋转信号输入到测量模块6中，进而测量膜块能产生对风测量的实时数据。

本发明中转轴24的外螺纹55的螺距较大，从而使得转轴24在旋转少量圈数的情况下，转轴24上的外螺纹55与螺纹环58的内螺纹相螺纹便能使转轴24在轴向方向移动较大距离，满足本发明中结构设计要求。

本发明的风速仪安装在气象监测站的屋顶上。

当抛物锥空杯23未旋转时，抛物锥空杯23位于矩型壳体2的上端口的上侧；第一拨块27位于飞轮38的上侧，且第一拨块27与飞轮38的上表面之间存在间距；第二拨块56位于旋转套76的上侧，且第二拨块56与旋转套76的筒口之间存在间距；转轴24上的外螺纹55位于螺纹环58的上侧，且外螺纹55靠近螺纹环58的一端与螺纹环58的上表面之间存在间距。

本发明的风速仪测量风速值的流程：当抛物锥空杯23被小于特大级别的风吹时，此时抛物锥空杯23的旋转经固定杆31带动转轴24的旋转，转轴24经第三伸缩杆81带动信号轴7旋转，信号轴7将旋转信号输入到测量模块6中，进而测量膜块能产生对风测量的实时数据。

当抛物锥空杯23被小于特大级别的风吹时，抛物锥空杯23的下移量较小，抛物锥空杯23依然位于矩型壳体2的端口的上侧。

当抛物锥空杯23被特大级别的风吹时，为了防止抛物锥空杯23被特别大级别的风吹坏，所以就需要在抛物锥空杯23被特别大级别的风吹过程中，抛物锥空杯23能下移到矩型壳体2中，从而避免抛物锥空杯23被特别大级别的风持续吹。在矩型壳体2被特别大级别的风持续吹时，相应的限位机构3动作：弧形板21受到外界风吹，弧形板21带动滑动板13向矩型壳体2内滑动，支板14、限位板15和第一板簧19跟随滑动板13移动，那么第二伸缩杆16被拉伸，第二弹簧17被拉伸；由于特别大级别的风力大，所以滑动板13会向矩型壳体2内移动到最大距离，进而限位板15向矩型壳体2内也会移动到最大距离。抛物锥空杯23下移到矩型壳体2中的流程：如图11所示，抛物锥空杯23被特大级别的风吹而快速旋转，抛物锥空杯23经固定杆31带动转轴24顺时针快速旋转，转轴24带动风扇26、限位环盘25、第一拨块27和第二拨块56快速旋转。在风扇26快速旋转时，风扇26会产生一个向下的风扇26力，使得风扇26带动转轴24向下移动一小段距离；那么转轴24上的第一拨块27正好进入到飞轮38中与被拨块62产生拨动配合关系；转轴24上的外螺纹55正好进入到螺纹环58中，转轴24上的外螺纹55与螺纹环58的内螺纹产生螺纹配合；转轴24上的第二拨块56正好进入到旋转套76中与被拨键80产生拨动关系。在转轴24的继续旋转下，转轴24上的外螺纹55与螺纹环58的内螺纹在螺纹配合下继续向下移动，第一拨块27和第二拨块56跟随转轴24向下移动。当向下移动的第一拨块27进入到飞轮38中时，如图23所示，此时转轴24带动第一拨块27顺时针旋转，第一拨块27与被拨块62的非斜面20产生拨动关系，第一拨块27经被拨块62带动飞轮38旋转，直到飞轮38的旋转速度与转轴24的旋转速度一样快速。在飞轮38快速旋转的过程中，重离心板67向第二板簧69的方向移动，第一导块68跟随重离心板67移动，第二板簧69被压缩，重离心板67进入到离心滑槽64中；在重离心板67向第二板簧69的方向移动过程中，重离心板67经弹性摩擦轮70带动拨动滑板72伸出离心滑槽64。当转轴24带动第一拨块27继续下移后，第一拨块27脱离与被拨块62的拨动关系，那么飞轮38继续维持着快速旋转。当第一拨块27脱离与被拨块62的拨动关系后，转轴24带动第一拨块27继续下移，此时转轴24的旋转速度慢于飞轮38的旋转速度，那么飞轮38中的拨动滑板72在旋转一定角度的后会追上第一拨块27，拨动滑板72经拨动第一拨块27来继续带动转轴24顺时针旋转，从而保证顺时针旋转的转轴24上的外螺纹55继续与螺纹环58相螺纹配合，转轴24能继续沿轴向向下移动。当转轴24以旋转的方式向下移动时，转轴24上的第二拨块56正好进入到旋转套76中与被拨键80产生拨动关系。如图25所示，随着第二拨块56拨动被拨键80，被拨键80带动旋转套76旋转，且此过程中第二拨块56在相邻两个被拨键80的空隙中向下滑动，涡卷弹簧77被压缩储能。对于转轴24上的抛物锥空杯23，抛物锥空杯23跟随转轴24向下移动，在第一拨块27与被拨块62产生拨动关系的位置时，抛物锥空杯23的少部分已经进入到矩型壳体2中；在拨动滑板72继续通过拨动第一拨块27来带动转轴24继续旋转时，抛物锥空杯23的绝大部分已经进入到矩型壳体2中，所以抛物锥空杯23不再能维持快速旋转，进而抛物锥空杯23无法经固定杆31带动转轴24快速旋转，但是飞轮38上的拨动滑板72却能通过拨动第一拨块27来带动转轴24继续旋转下去，保证转轴24上的外螺纹55继续与螺纹环58相螺纹配合，转轴24继续沿轴向向下移动，进而抛物锥空杯23能完全进入到矩型壳体2而不再受到外界特别大级别的风吹。

在转轴24带动抛物锥空杯23向下移动进入到矩型壳体2的过程中，转轴24经轴承带动第一支撑板30向下移动，第一伸缩杆29和第一弹簧32被压缩。转轴24的向下移动使得第三伸缩杆81被压缩。

在抛物锥空杯23进入到矩型壳体2的过程中，转轴24上的限位环盘25与限位机构3产生限位关系的过程：在转轴24带动抛物锥空杯23进入到矩型壳体2的过程中，转轴24也在带动限位环盘25向下移动；在限位环盘25向下移动的过程中，限位环盘25的外圆面正好能与被风吹动的限位机构3中的限位板15产生挤压配合，限位环盘25挤压限位板15的斜面20，限位板15被挤压到第一滑动槽18中，第一板簧19被压缩；当限位环盘25越过限位板15后，在第一板簧19的复位作用下，限位板15移动复位，此时限位板15的下表面能限制限位环盘25的向上移动复位。这样在涡卷弹簧77达到压缩最大量，飞轮38停止旋转不再经拨动滑板72和第一拨块27带动转轴24旋转时，此时限位板15的下表面正好限制住限位环盘25；那么转轴24将无法向上移动，转轴24上的外螺纹55不会在螺纹环58中旋转，进而转轴24不会旋转，转轴24上的第二拨块56与被拨键80维持着拨动关系，涡卷弹簧77无法释放而维持在被压缩状态。

对于飞轮38中的经拨动滑板72和第一拨块27带动转轴24旋转时，由于储能机构75处的涡卷弹簧77的持续压缩，以及转轴24旋转能量的消耗，飞轮38的旋转速度会慢慢降低，但是飞轮38旋转速度的降低并不会使拨动滑板72伸出离心滑槽64的长度有所减小。因为在拨动滑板72拨动第一拨块27旋转时，飞轮38的旋转速度慢慢降低，且第一拨块27与拨动滑板72之间存在较大摩擦力，拨动滑板72难以进入到离心滑槽64中；随着飞轮38中的经拨动滑板72和第一拨块27带动转轴24旋转圈数增多，那么储能机构75中的涡卷弹簧77被压缩量增大，拨动滑板72拨动第一拨块27的拨动力也越大，进而第一拨块27与拨动滑板72之间的摩擦力会更大，且飞轮38还保留着一定的旋转，那么拨动滑板72还是难以进入到离心滑槽64中。只有当飞轮38的旋转速度为零，且涡卷弹簧77达到不能被继续压缩的情况时，在第二板簧69的复位作用下，第一导块68带动重离心板67移动复位，重离心板67经弹性摩擦轮70带动拨动滑板72移动复位，拨动滑板72脱离与第一拨块27的拨动关系。

当外界的风力逐渐变小后，弧形板21受到的风力也变小，那么在第二弹簧17的复位作用下，支板14带动滑动板13移动复位一段距离，第一板簧19和限位板15跟随滑动板13移动复位一段距离；在限位板15移动复位的过程中，限位板15会脱离对限位环盘25的限位作用。那么转轴24可以向上移动，如图25所示，在涡卷弹簧77的复位作用下，旋转套76经被拨键80带动第二拨块56逆时针旋转，第二拨块56带动转轴24逆时针旋转，转轴24上外螺纹55与螺纹环58的内螺纹相螺纹配合而沿轴向方向向上移动复位。在转轴24向上移动复位的过程中，飞轮38此时处于静止状态，转轴24上的第一拨块27会再次进入到飞轮38中，第一拨块27不会拨动重离心板67，进而飞轮38不会旋转；如图23所示，当第一拨块27向移动且旋转到被拨块62的位置时，第一拨块27此时逆时针旋转，第一拨块27会与被拨块62的斜面20产生挤压配合，被拨块62被挤压到第二滑动槽61中，第三弹簧63被压缩；当第一拨块27从飞轮38中出来后，被拨块62不再受到第一拨块27的挤压，那么在第三弹簧63的复位作用下，被拨块62移动复位。当第一拨块27向上移动而从飞轮38中脱离时，第二拨块56也刚好脱离与旋转套76中被拨键80的拨动关系，涡卷弹簧77释放完毕，转轴24上的外螺纹55脱离与螺纹环58的螺纹配合关系；接下来，在第一弹簧32的复位作用下，第一支撑板30经轴承带动转轴24继续向上移动复位到原始位置，抛物锥空杯23从矩型壳体2中伸出来，抛物锥空杯23继续被风吹动来测量风速。

对于本发明的风速仪，其测量的实时数据需要通过标准风速仪标定后才能正常使用。

综上所述，本发明的主要有益效果是：第一，在抛物锥空杯受到风吹的旋转速度越大时，抛物锥空杯伸出矩型壳体的距离越短，进而转轴伸出矩型壳体的距离越短，那么转轴被风吹动时产生的振动幅度也越小；也就是说，在外界的风速越大时，转轴伸出矩型壳体的距离越短，转轴被风吹动时产生的振动幅度也越小，间接地保护了转轴。第二，当抛物锥空杯受到特别大级别的风吹时，抛物锥空杯能完全进入到矩型壳体内，达到了保护抛物锥空杯的目的，避免抛物锥空杯被特别大级别的风长时间吹而吹坏的可能性；另外，在外界的风小时，抛物锥空杯能再次从矩型壳体内移动复位出来继续测量风速。第三，四个限位机构的设计，能保证风在以脉动的方式吹限位机构时，至少有一个限位机构中的限位板对限位环盘产生限位关系，使得限位环盘能持续被相应限位板所限位，进而抛物锥空杯能持续维持在矩型壳体内。