一種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置，在半圓筒型風(fēng)車(chē)葉片的徑向兩端分別固定內(nèi)嵌軸承的軸承座，軸承座位于葉片的中上部，在穿過(guò)軸承的軸上設(shè)置有扭轉(zhuǎn)彈簧，扭轉(zhuǎn)彈簧一端固定在軸上，另一端固定在葉片上。由于葉片上下兩部分承受不對(duì)稱，遇風(fēng)后會(huì)產(chǎn)生不同的風(fēng)壓，造成葉片整體繞著葉片軸的自由偏轉(zhuǎn)，而通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧的使用，可以更好的控制葉片的偏轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明提出垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置具有可控性、可設(shè)計(jì)性，無(wú)需提供外部動(dòng)力裝置等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]水平軸風(fēng)車(chē)的變槳距技術(shù)，是一種風(fēng)能吸收與轉(zhuǎn)換的功率調(diào)節(jié)方式。風(fēng)車(chē)的葉片相對(duì)于風(fēng)向有不同的槳距角，當(dāng)風(fēng)速持續(xù)變化時(shí)，葉片的槳距角可以根據(jù)風(fēng)速的大小而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，使其始終保持在最佳角度，從而使風(fēng)車(chē)在不同風(fēng)速下始終保持其風(fēng)輪的最佳轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)在高風(fēng)速段保持功率平穩(wěn)輸出。
[0003]垂直軸風(fēng)車(chē)具有無(wú)需對(duì)風(fēng)裝置，制造簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，在風(fēng)能利用領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。隨著技術(shù)的發(fā)展，垂直軸風(fēng)車(chē)的葉片也能像水平軸風(fēng)車(chē)的葉片一樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)攻角來(lái)適應(yīng)不同的風(fēng)速，提高其風(fēng)能利用效率。升力型垂直軸變槳結(jié)構(gòu)有錐齒輪變槳結(jié)構(gòu)，凸輪式變槳結(jié)構(gòu)，合頁(yè)式變槳結(jié)構(gòu)，分離式葉片變槳結(jié)構(gòu)等。上述變槳結(jié)構(gòu)均可根據(jù)風(fēng)速的變化而調(diào)整葉片槳距，使風(fēng)車(chē)在一定風(fēng)速范圍內(nèi)的風(fēng)能利用率達(dá)到一個(gè)合理的數(shù)值，不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)速過(guò)大導(dǎo)致失控，進(jìn)而損壞葉片或傳動(dòng)裝置。
[0004]跟升力型垂直軸風(fēng)車(chē)相比，垂直軸阻力型風(fēng)機(jī)具備自啟動(dòng)性能良好的優(yōu)勢(shì)。而阻力型風(fēng)車(chē)由于其自身的工作效率問(wèn)題，往往應(yīng)用起來(lái)需要使用較大型的風(fēng)力裝置。出于對(duì)大型阻力型風(fēng)車(chē)的安全性與可靠性方面的考慮，在每個(gè)葉片上安裝獨(dú)立的變槳距系統(tǒng)是非常有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)車(chē)在極限風(fēng)速下的氣動(dòng)制動(dòng)。
[0006]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
一種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置，其特征在于:在半圓筒型風(fēng)車(chē)葉片(I)的徑向兩端分別固定內(nèi)嵌軸承的軸承座(3)，軸承座(3)位于葉片的中上部，在穿過(guò)軸承的軸上設(shè)置有扭轉(zhuǎn)彈簧(2)，扭轉(zhuǎn)彈簧(2) —端固定在軸上，另一端固定在葉片上。
[0007]風(fēng)車(chē)葉片(I)兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)彈簧(2)為左右兩種旋向，以風(fēng)車(chē)葉片(I)中線對(duì)稱設(shè)置，扭轉(zhuǎn)彈簧(2)可位于風(fēng)車(chē)葉片內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
[0008]由于葉片上下兩部分承受不對(duì)稱，遇風(fēng)后會(huì)產(chǎn)生不同的風(fēng)壓，造成葉片整體繞著葉片軸的自由偏轉(zhuǎn)，而通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧的使用，可以更好的控制葉片的偏轉(zhuǎn)角度。
[0009]本發(fā)明提出的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)氣動(dòng)制動(dòng)原理如下:穿過(guò)葉片的軸與被固定在葉片上軸承座的內(nèi)嵌軸承之間的連接，既能保持葉片在無(wú)風(fēng)或停機(jī)的時(shí)候保持豎直，又能在風(fēng)力較大的工況下，只能讓相對(duì)于來(lái)風(fēng)方向位于凹面的葉片朝順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，而相對(duì)于來(lái)風(fēng)方向位于凸面的葉片保持豎直。這樣可以避免同一風(fēng)向上葉片系統(tǒng)在極限風(fēng)速下引起共振的風(fēng)險(xiǎn)，減小了風(fēng)車(chē)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，也保證了可調(diào)節(jié)角度葉片系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在風(fēng)力較強(qiáng)的工況下，當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)至凹面時(shí)，會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生一定角度的旋轉(zhuǎn)，由此減小了葉片承受的風(fēng)壓，降低風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力制動(dòng)的效果。而通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì)，以及葉片連桿相對(duì)葉片的上下位置選取，可以直接影響葉片的偏轉(zhuǎn)角度大小，進(jìn)而決定氣動(dòng)制動(dòng)效果。
[0010]本發(fā)明提出垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置具有可控性、可設(shè)計(jì)性，無(wú)需提供外部動(dòng)力裝置等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，I為風(fēng)車(chē)葉片；2為扭轉(zhuǎn)彈簧；3為軸承座。

【具體實(shí)施方式】
[0012]一種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置，在半圓筒型風(fēng)車(chē)葉片(I)的徑向兩端分別固定內(nèi)嵌軸承的軸承座(3)，軸承座(3)位于葉片的中上部偏心位置，在穿過(guò)軸承的軸上設(shè)置有扭轉(zhuǎn)彈簧(2)，扭轉(zhuǎn)彈簧(2) —端固定在軸上，另一端固定在葉片上。
[0013]風(fēng)車(chē)葉片(I)兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)彈簧(2)分別與風(fēng)車(chē)葉片(I)和穿過(guò)軸承座內(nèi)嵌軸承的風(fēng)車(chē)葉片(I)連桿通過(guò)螺栓固連，并且風(fēng)車(chē)葉片(I)兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)彈簧(2)為左右兩種旋向，以風(fēng)車(chē)葉片(I)中線對(duì)稱安裝，扭轉(zhuǎn)彈簧(2)位于風(fēng)車(chē)葉片內(nèi)側(cè)。
[0014]實(shí)施例1
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得上風(fēng)向平均風(fēng)速為5m/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為10.6度。
[0015]實(shí)施例2
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為6m/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為12.3度。
[0016]實(shí)施例3
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為7m/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為13.8度。
[0017]實(shí)施例4
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為8m/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為20.3度。
[0018]實(shí)施例5
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為9m/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為24.6度。
[0019]實(shí)施例6
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為lOm/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為25.7度。
[0020]實(shí)施例7
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為llm/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為29.1度。
[0021]實(shí)施例8
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為12m/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。測(cè)得葉片偏轉(zhuǎn)角度為34.7度。
[0022]實(shí)施例9
在本實(shí)施例中，使用一定功率的鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，對(duì)準(zhǔn)五葉片的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)中的一個(gè)葉片的凹面。并將風(fēng)車(chē)與一定功率的永磁渦流發(fā)熱機(jī)進(jìn)行匹配，當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為13m/s，并在風(fēng)車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)前在葉片的凸面中心安裝能實(shí)時(shí)顯示葉片角度的數(shù)顯傾角儀。當(dāng)風(fēng)車(chē)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)風(fēng)速儀測(cè)得平均風(fēng)速為13m/s，葉片偏轉(zhuǎn)角度為40.0度。
【權(quán)利要求】
1.一種垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置，其特征在于:在半圓筒型風(fēng)車(chē)葉片(I)的徑向兩端分別固定內(nèi)嵌軸承的軸承座(3)，軸承座(3)位于葉片的中上部，在穿過(guò)軸承的軸上設(shè)置有扭轉(zhuǎn)彈簧(2)，扭轉(zhuǎn)彈簧(2) —端固定在軸上，另一端固定在葉片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置，其特征在于:扭轉(zhuǎn)彈簧(2)位于風(fēng)車(chē)葉片(I)內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸阻力型風(fēng)車(chē)制動(dòng)裝置，其特征在于:風(fēng)車(chē)葉片(I)兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)彈簧(2)為左右兩種旋向，以風(fēng)車(chē)葉片(I)中線對(duì)稱設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F03D7/06GK104165122SQ201410379158
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】鄭茂盛, 趙淵, 王磊, 胡軍, 滕海鵬 申請(qǐng)人:西北大學(xué), 陜西省能源化工研究院