專利名稱：舵向變?nèi)~輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力和水力驅(qū)動裝置，尤其是一種舵向變?nèi)~輪機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力資源和水力資源是最理想的綠色能源，風(fēng)力發(fā)電或水力發(fā)電的工作原理主要是利用風(fēng)力或者水力來推動葉輪機(jī)，再由葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。而目前最常見的葉輪機(jī)的葉片都是傾斜固定在葉輪上，這樣形式的葉輪機(jī)在轉(zhuǎn)動時受風(fēng)力面積小，而且固定在葉輪上的葉片隨葉輪轉(zhuǎn)動時受的阻力大，不能達(dá)到充分利用能源的目的。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種舵向變?nèi)~輪機(jī)，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中葉輪機(jī)在轉(zhuǎn)動時受風(fēng)力面積小，不能充分利用能源的問題。為了實現(xiàn)上述技術(shù)方案，本實用新型所采用的技術(shù)方案是包括有主轉(zhuǎn)軸、葉片、 固定軸和機(jī)座，所述固定軸套接在所述主轉(zhuǎn)軸外，其特征在于所述主轉(zhuǎn)軸上部伸出段固定連接有支撐板，該支撐板通過轉(zhuǎn)動軸承裝有至少兩根中心段相互交叉的葉轉(zhuǎn)軸，每根所述葉轉(zhuǎn)軸上固定有兩片所述葉片，所述兩葉片所形成的空間平面互相垂直，所述固定軸外通過軸承套有套筒，該套筒上裝有改變所述葉片傾斜角度的撥葉裝置以及風(fēng)舵，所述固定軸上設(shè)有用于鎖定所述套筒的鎖緊裝置，所述葉轉(zhuǎn)軸上裝鎖葉裝置。上述技術(shù)方案中，更具體的方案是所述撥葉裝置包括有由撥葉齒構(gòu)成的撥葉弧形段，所述撥葉齒弧形段固定在鎖定盤上，所述鎖定盤焊接在所述套筒上，所述撥葉齒弧形段與所述鎖定盤同圓心，該撥葉齒弧形段弧長為Li，該撥葉齒弧形段的圓心角為α 1，半徑為rl，所述葉轉(zhuǎn)軸上固定有與所述撥葉齒相對應(yīng)的錐形齒輪，該錐形齒輪的半徑為r2，當(dāng)所述葉轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動90°時，所述錐形齒輪轉(zhuǎn)動的弧長L2等于撥葉弧形段弧長Li，rl滿足以下關(guān)系式
「ηηη Π — 90 ΧΓ2
α 所述鎖定盤的邊沿還設(shè)有弧形凸出鎖葉軌，所述弧形凸出鎖葉軌裝在所述撥葉弧形段運行方向之前，所述弧形凸出鎖葉軌與所述撥葉弧形段相對側(cè)邊緣位于同一直徑線上，所述弧形凸出鎖葉軌的圓心角為135度 160度；所述支撐板外所述兩葉片之間裝有轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒壁上設(shè)有供所述葉轉(zhuǎn)軸穿過的通孔，所述鎖葉裝置通過軸承裝在所述轉(zhuǎn)筒的底端內(nèi)壁上，所述鎖葉裝置包括有鎖葉轉(zhuǎn)軸，所述鎖葉轉(zhuǎn)軸上固定有下臂和向外伸出的具有夾持作用的上臂，所述上臂和所述下臂之間設(shè)有扭簧并且所述上臂和所述下臂互相垂直， 所述平葉片固定在每根所述葉轉(zhuǎn)軸運行時經(jīng)過所述鎖葉轉(zhuǎn)軸的位置上且所述葉轉(zhuǎn)軸上的所述平葉片方向與該葉轉(zhuǎn)軸上的所述葉片方向平行；所述鎖裝置包括有周邊帶有插銷孔的固定盤和齒軌插銷，所述固定盤固定在所述固定軸上，所述齒軌插銷裝在所述套筒外側(cè)固定的支架上，所述支架上還裝有與齒軌插銷相嚙合的齒輪，該齒輪轉(zhuǎn)軸上接有一擺桿，該擺桿中下段裝有風(fēng)向塊；中心段相互交叉的所述葉轉(zhuǎn)軸處在同一平面上，其中一根所述葉轉(zhuǎn)軸是一根完整的軸，其它的所述葉轉(zhuǎn)軸相交叉處斷開，在所述斷開端分別裝有第一齒輪，該第一齒輪上嚙合有第二齒輪，所述兩個第二齒輪之間通過傳動軸連通；所述主轉(zhuǎn)軸上部伸出段可以裝有多對與所述支撐板上的葉轉(zhuǎn)軸相互平行的帶有葉片的葉轉(zhuǎn)軸，所述各葉轉(zhuǎn)軸之間通過鏈條傳動。上述的齒軌插銷為外側(cè)帶有齒的插銷。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果是1、由于葉轉(zhuǎn)軸是通過轉(zhuǎn)動軸承與主轉(zhuǎn)軸上的部件連接，因此葉轉(zhuǎn)軸能自轉(zhuǎn)，葉轉(zhuǎn)軸上的兩葉片所形成的空間平面互相垂直的，當(dāng)在工作時，同一葉轉(zhuǎn)軸上的其中一片葉片處在風(fēng)口時，風(fēng)對著葉片正面吹，充分利用了風(fēng)的動力，處在另一端的另一葉片，剛好是側(cè)面對著風(fēng)，逆風(fēng)轉(zhuǎn)動時阻力達(dá)到最小，消耗的能量最少；葉片的方向轉(zhuǎn)換是通過變?nèi)~裝置來實現(xiàn)的，當(dāng)運行到此處的葉片通過變?nèi)~裝置的調(diào)整，葉片能從垂直地面狀態(tài)被撥葉齒撥動翻轉(zhuǎn)，最終轉(zhuǎn)換成平行于地面狀態(tài)，而鎖葉裝置能鎖定葉片在風(fēng)力小的范圍繼續(xù)維持平行于地面的狀態(tài)，同軸的另一片葉片剛好處于風(fēng)力最大的范圍內(nèi)，葉片正面垂直于風(fēng)向，這樣就達(dá)到充分利用能源及最小限度的消耗能量的目的。2、在轉(zhuǎn)軸上部伸出段裝有多對相互平行的帶有葉片的葉轉(zhuǎn)軸，形成了多層葉片， 這樣不僅提高了風(fēng)能的利用率，還節(jié)省了空間。

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖2的A-A剖視放大圖。圖4是圖IB-B剖視放大圖。圖5是鎖葉裝置的主視圖。圖6是鎖葉裝置的右視圖。圖7是平葉片被鎖葉裝置夾持的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是葉轉(zhuǎn)軸的錐形齒輪與撥葉弧形段相互撥動的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是實施例1的立體圖。圖10是實施例2的立體圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實例，對本實用新型作進(jìn)一步詳述本實用新型包括有主轉(zhuǎn)軸1，葉片2-1、2-2、2-3、2_4，固定軸3，機(jī)座4，支撐板5，軸承6，葉轉(zhuǎn)軸7、25，軸承8，套筒9，平葉片10，鎖定盤11，撥葉弧形段12，錐形齒輪13，弧形凸出鎖葉軌14，轉(zhuǎn)筒15，風(fēng)舵16，固定盤18，插銷孔19，齒軌插銷20，支架21，齒輪22，擺桿 23，風(fēng)向塊M，第一齒輪沈，第二齒輪27，傳動軸觀，通孔四，鎖葉軸承30，鎖葉轉(zhuǎn)軸31，下臂32，上臂33。如圖1、圖2、圖3和圖9所示的本實施例1，它包括有主轉(zhuǎn)軸1、葉片2_1、2-2、2-3、2-4、固定軸3和機(jī)座4，固定軸3套接在主轉(zhuǎn)軸1外，主轉(zhuǎn)軸1上部伸出段固定連接有支撐板5，該支撐板上通過軸承6分別裝有兩根中心段相互交叉的能自轉(zhuǎn)的葉轉(zhuǎn)軸7和25，這兩根葉轉(zhuǎn)軸處在同一平面上，葉轉(zhuǎn)軸25是一根完整的軸，葉轉(zhuǎn)軸7相交叉處斷開，在斷開端分別裝有第一齒輪26，第一齒輪沈上嚙合有第二齒輪27，兩個第二齒輪之間通過傳動軸觀連通，葉轉(zhuǎn)軸7兩端固定有兩片葉片2-1和2-2，葉轉(zhuǎn)軸25兩端固定有兩片葉片2-3和2_4， 兩葉片所形成的空間平面互相垂直的，固定軸3外通過軸承8套接有套筒9，套筒9上裝有改變?nèi)~片傾斜角度的撥葉裝置以及用于確定風(fēng)向的風(fēng)舵16 ；如圖4所示，撥葉裝置包括有鎖定盤11，鎖定盤11固定套接在套筒9上，鎖定盤11上設(shè)有一條與鎖定盤11同圓心的由撥葉齒構(gòu)成的撥葉弧形段12，撥葉弧形段12弧長為Li，若將撥葉弧形段的圓心角為α 1，半徑為rl，葉轉(zhuǎn)軸7和25上分別固定有一對與撥葉齒相對應(yīng)的錐形齒輪13，該錐形齒輪的半徑為r2，若錐形齒輪的半徑r2 = 150毫米，當(dāng)葉轉(zhuǎn)軸7或25要轉(zhuǎn)動90°時，設(shè)定鎖定盤用 45度角轉(zhuǎn)完，錐形齒輪轉(zhuǎn)動的弧長L2等于撥葉弧形段12弧長Li，rl滿足以下關(guān)系式則rl等于300毫米，即半徑為300毫米圓心角為45度的撥葉弧形段能讓半徑為 150毫米的錐形齒輪轉(zhuǎn)動90度，鎖定盤11上還設(shè)有與鎖定盤11同圓心的弧形凸出鎖葉軌 14，弧形凸出鎖葉軌14與撥葉弧形段12相對側(cè)邊緣位于同一直徑線上，弧形凸出鎖葉軌14 的圓心角為135度 160度；如圖5、圖6、圖7和圖8所示，固定軸3上設(shè)有用于鎖定套筒 9的鎖緊裝置，葉轉(zhuǎn)軸上裝有鎖葉裝置，支撐板5外的兩葉片之間裝有轉(zhuǎn)筒15，該轉(zhuǎn)筒壁上設(shè)有供葉轉(zhuǎn)軸穿過的通孔四，葉轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)筒15轉(zhuǎn)動，鎖葉裝置通過鎖葉軸承30裝在轉(zhuǎn)筒底端內(nèi)端上，鎖葉裝置包括有鎖葉轉(zhuǎn)軸31和平葉片10，鎖葉轉(zhuǎn)軸31上固定有下臂32和向外伸出的具有夾持平葉片的上臂33，上臂33和下臂32之間設(shè)有復(fù)位扭簧并且上臂33和下臂32互相垂直，平葉片10固定在葉轉(zhuǎn)軸7和25運行時經(jīng)過鎖葉轉(zhuǎn)軸的位置上且葉轉(zhuǎn)軸 7和25上的平葉片10方向與該葉轉(zhuǎn)軸上的葉片方向平行；鎖定裝置包括有周邊帶有插銷孔19的固定盤18和外側(cè)帶有齒的齒軌插銷20，該齒軌插銷裝在套筒9外側(cè)固定的支架21 上，支架21上還裝有與齒軌插銷20相嚙合的齒輪22，該齒輪轉(zhuǎn)軸上接有一擺桿23，該擺桿上裝有隨風(fēng)擺動的風(fēng)向塊對。工作時，假若風(fēng)由東面吹向西面，風(fēng)舵16自動確定風(fēng)的方向并通過套筒9轉(zhuǎn)向西面風(fēng)尾，由于風(fēng)舵和鎖定盤同軸，且風(fēng)舵桿的位置在鎖定盤上的撥葉弧形段的中線位置上， 即風(fēng)舵桿的延長線穿過撥葉弧形段的中線并穿過鎖定盤和套筒的圓心，鎖定盤和風(fēng)舵是連在一起的，因此鎖定盤和風(fēng)舵同時轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉片2-1被風(fēng)吹至西面風(fēng)尾時，葉片2-1軸上的錐形齒輪13接觸到鎖定盤11上的撥葉弧形段12并被撥葉齒撥轉(zhuǎn)，風(fēng)向塊M被風(fēng)吹起同時帶動同軸齒輪22順時針轉(zhuǎn)動，齒輪22帶動齒軌插銷20向下運動并插入固定盤插銷孔19 內(nèi)，鎖定套筒9，由于撥葉弧形段12上的撥葉齒頂住錐形齒輪的齒，葉片在風(fēng)力的作用下， 葉轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)，錐形齒輪在撥葉弧形段12上轉(zhuǎn)動，當(dāng)錐形齒輪13轉(zhuǎn)了 90度時剛好走完撥葉弧形段12，葉片2-1變成與地面平行，這時轉(zhuǎn)筒15上的鎖葉轉(zhuǎn)軸31剛好轉(zhuǎn)到弧形凸出鎖葉軌的邊緣，下臂32被弧形凸出鎖葉軌的劈力而轉(zhuǎn)向另一邊，因下臂和上臂是固定連軸的，上臂33被迫轉(zhuǎn)動持住剛好到位的平葉片，使葉片2-1繼續(xù)呈與地面平行的狀態(tài)在弧形凸出鎖葉軌14上行走，弧形凸出鎖葉軌處在風(fēng)尾處135度角空間范圍，相對的另一面135 度角空間范圍是風(fēng)力最強(qiáng)的地方，同軸的葉片2-2在此范圍內(nèi)呈與地面垂直狀態(tài)，葉面承受的風(fēng)力最大，這樣就形成了動力部分能最大限度的承受風(fēng)力，阻力部分最小面積的承受風(fēng)力，充分利用了能源；當(dāng)葉片2-1轉(zhuǎn)到東面時，葉片2-2走到西面，剛好運行完弧形凸出鎖葉軌14，鎖葉裝置的下臂在扭力彈簧的作用下復(fù)位，上臂離開平葉片10，葉片2-2又重復(fù)葉片2-1的轉(zhuǎn)動變化過程，另外兩片葉片2-3和2-4的運行也與葉片2-1和2_2相同，這樣周而復(fù)始，產(chǎn)生動力；這樣，通過正側(cè)葉獲得單元最大動力，通過葉轉(zhuǎn)軸和變?nèi)~、鎖葉裝置獲得復(fù)活的動力，通過風(fēng)舵能辨別風(fēng)向，鎖定裝置鎖定順風(fēng)方向獲得風(fēng)的動力。如圖10所示的實施例2，其他均相同，不同的是主轉(zhuǎn)軸1上部伸出段還裝有多對與支撐板5上的葉轉(zhuǎn)軸7和25相互平行的帶有葉片的葉轉(zhuǎn)軸，各葉轉(zhuǎn)軸之間通過鏈條傳動。上述方案中的葉輪機(jī)，不限用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，同樣實用水的流體，在水里發(fā)電機(jī)上也屬于本技術(shù)的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求1.一種舵向變?nèi)~輪機(jī)，包括有主轉(zhuǎn)軸、葉片、固定軸和機(jī)座，所述固定軸套接在所述主轉(zhuǎn)軸外，其特征在于所述主轉(zhuǎn)軸上部伸出段固定連接有支撐板，該支撐板上通過轉(zhuǎn)動軸承裝有至少兩根中心段相互交叉的葉轉(zhuǎn)軸，每根所述葉轉(zhuǎn)軸上固定有兩片所述葉片，所述兩葉片所形成的空間平面互相垂直，所述固定軸外通過軸承套有套筒，該套筒上裝有改變所述葉片傾斜角度的撥葉裝置以及風(fēng)舵，所述固定軸上設(shè)有用于鎖定所述套筒的鎖緊裝置， 所述葉轉(zhuǎn)軸上裝鎖葉裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于所述撥葉裝置包括有由撥葉齒構(gòu)成的撥葉弧形段，所述撥葉齒弧形段固定在鎖定盤上，所述鎖定盤焊接在所述套筒上，所述撥葉齒弧形段與所述鎖定盤同圓心，該撥葉齒弧形段弧長為Li，該撥葉齒弧形段的圓心角為α 1，半徑為rl，所述葉轉(zhuǎn)軸上固定有與所述撥葉齒相對應(yīng)的錐形齒輪，該錐形齒輪的半徑為r2，當(dāng)所述葉轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動90°時，所述錐形齒輪轉(zhuǎn)動的弧長L2等于撥葉弧形段弧長 Li，rl滿足以下關(guān)系式所述鎖定盤的邊沿還設(shè)有弧形凸出鎖葉軌，所述弧形凸出鎖葉軌裝在所述撥葉弧形段運行方向之前，所述弧形凸出鎖葉軌與所述撥葉弧形段相對側(cè)邊緣位于同一直徑線上，所述弧形凸出鎖葉軌的圓心角為135度 160度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于所述支撐板外所述兩葉片之間裝有轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒壁上設(shè)有供所述葉轉(zhuǎn)軸穿過的通孔，所述鎖葉裝置是通過鎖葉軸承裝在所述套筒的底端的內(nèi)壁上，所述鎖葉裝置包括有鎖葉轉(zhuǎn)軸和平葉片，所述鎖葉轉(zhuǎn)軸上固定有下臂和向外伸出的具有夾持作用的上臂，所述上臂和所述下臂之間設(shè)有扭簧并且所述上臂和所述下臂互相垂直，所述平葉片固定在每根所述葉轉(zhuǎn)軸運行時經(jīng)過所述鎖葉轉(zhuǎn)軸的位置上且所述葉轉(zhuǎn)軸上的所述平葉片方向與該葉轉(zhuǎn)軸上的所述葉片方向平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于所述鎖緊裝置包括有周邊帶有插銷孔的固定盤和齒軌插銷，所述固定盤固定在所述固定軸上，所述齒軌插銷裝在所述套筒外側(cè)固定的支架上，所述支架上還裝有與齒軌插銷相嚙合的齒輪，該齒輪轉(zhuǎn)軸上接有一擺桿，該擺桿中下段裝有風(fēng)向塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于所述鎖定裝置包括有周邊帶有插銷孔的固定盤和齒軌插銷，所述固定盤固定在所述固定軸上，所述齒軌插銷裝在所述套筒外側(cè)固定的支架上，所述支架上還裝有與齒軌插銷相嚙合的齒輪，該齒輪轉(zhuǎn)軸上接有一擺桿，該擺桿中下段裝有風(fēng)向塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于中心段相互交叉的所述葉轉(zhuǎn)軸處在同一平面上，其中一根所述葉轉(zhuǎn)軸是一根完整的軸，其它的所述葉轉(zhuǎn)軸相交叉處斷開，在所述斷開端分別裝有第一齒輪，該第一齒輪上嚙合有第二齒輪，所述兩個第二齒輪之間通過傳動軸連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于中心段相互交叉的所述葉轉(zhuǎn)軸處在同一平面上，其中一根所述葉轉(zhuǎn)軸是一根完整的軸，其它的所述葉轉(zhuǎn)軸相交叉處斷開， 在所述斷開端分別裝有第一齒輪，該第一齒輪上嚙合有第二齒輪，所述兩個第二齒輪之間通過傳動軸連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于所述主轉(zhuǎn)軸上部伸出段裝有多對相互平行的帶有所述葉片的所述葉轉(zhuǎn)軸，所述葉轉(zhuǎn)軸之間通過鏈條傳動。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于所述主轉(zhuǎn)軸上部伸出段裝有多對與所述支撐板上的葉轉(zhuǎn)軸相互平行的帶有葉片的葉轉(zhuǎn)軸，所述各葉轉(zhuǎn)軸之間通過鏈條傳動。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的舵向變?nèi)~輪機(jī)，其特征在于所述主轉(zhuǎn)軸上部伸出段裝有多對與所述支撐板上的葉轉(zhuǎn)軸相互平行的帶有葉片的葉轉(zhuǎn)軸，所述各葉轉(zhuǎn)軸之間通過鏈條傳動。
專利摘要一種舵向變?nèi)~輪機(jī)，包括有主轉(zhuǎn)軸、葉片、固定軸和機(jī)座，所述固定軸套接在所述主轉(zhuǎn)軸外，所述主轉(zhuǎn)軸上部伸出段固定連接有支撐板，該支撐板通過轉(zhuǎn)動軸承裝有至少兩根中心段相互交叉的葉轉(zhuǎn)軸，每根所述葉轉(zhuǎn)軸上固定有兩片所述葉片，所述兩葉片所形成的空間平面互相垂直，所述固定軸外通過軸承套有套筒，該套筒上裝有改變所述葉片傾斜角度的撥葉裝置以及風(fēng)舵，所述固定軸上設(shè)有用于鎖定所述套筒的固定盤，所述葉轉(zhuǎn)軸上裝鎖葉裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中葉輪機(jī)在轉(zhuǎn)動時受風(fēng)力動力面積小，同時葉輪被風(fēng)推轉(zhuǎn)時葉片也受風(fēng)自身的阻力大，不能充分利用能源的問題，本實用新型適用于水力或風(fēng)力發(fā)電中使用。
文檔編號F03B3/14GK202187861SQ20112020817
公開日2012年4月11日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者廖寶書 申請人:廖寶書