一種配裝活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種配裝活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)屬于風(fēng)力機(jī)技術(shù)；在風(fēng)力機(jī)支撐軸上端部上通過軸承A、上橫梁可轉(zhuǎn)動的安裝升力型風(fēng)力機(jī)葉片，在風(fēng)力機(jī)支撐軸中間部位上通過多個(gè)阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板可轉(zhuǎn)動的安裝阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，在風(fēng)力機(jī)支撐軸上、位于阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板下方部位處安裝由中心內(nèi)齒輪、偏心輪、滾柱、滾柱架、上、下過渡法蘭盤及軸承B、C、D、E、連接螺栓A、B、C構(gòu)成的活齒增速機(jī)構(gòu)和盤式發(fā)電機(jī)，升力型風(fēng)力機(jī)葉片通過下橫梁與下過渡法蘭盤固連；本機(jī)采用活齒增速機(jī)構(gòu)的同軸變速性能，提高了升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)的啟動性能和發(fā)電效率，結(jié)構(gòu)新穎、合理，通用化程度高，適用能力強(qiáng)。
【專利說明】
一種配裝活齒増速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種帶活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]為增加垂直軸風(fēng)力機(jī)的啟動性能，通常將升力型風(fēng)力機(jī)與阻力型風(fēng)力機(jī)進(jìn)行組合構(gòu)成升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)，該機(jī)在低轉(zhuǎn)速情況下，通過阻力風(fēng)機(jī)為主要工作對象，帶動升力風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動，達(dá)到升力型風(fēng)力機(jī)的額定圓周速度后再由升力型風(fēng)力機(jī)為主要工作對象，進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電。傳統(tǒng)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)是將升力型風(fēng)力機(jī)與阻力型風(fēng)力機(jī)同軸固定，這樣二機(jī)的轉(zhuǎn)速相同。在具有優(yōu)秀風(fēng)資源的高風(fēng)速環(huán)境下，該機(jī)能夠很好地發(fā)揮其升阻復(fù)合的作用。但是在風(fēng)資源較差的低風(fēng)速環(huán)境下，由于阻力型風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪的直徑較小，產(chǎn)生力矩較小，不足以帶動升力型風(fēng)力機(jī)進(jìn)入高圓周速度，進(jìn)而不能發(fā)揮其升阻復(fù)合的作用;若增大阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪半徑，則當(dāng)風(fēng)輪達(dá)到最佳圓周速度時(shí)，升力型風(fēng)力不能達(dá)到最佳圓周速度，降低了升阻復(fù)合型風(fēng)力的發(fā)電效率。重慶大學(xué)提出的一種生升阻力非固定組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)，通過單向軸承將升力型風(fēng)力與阻力型風(fēng)力機(jī)連接，在啟動階段兩者結(jié)合，提高啟動性，工作階段兩者分離，使阻力風(fēng)輪不拖拽升力型風(fēng)力。但是該種情況下阻力型風(fēng)力機(jī)在工作中就不能完全發(fā)揮其作用，并非最優(yōu)升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計(jì)一種配裝活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)，達(dá)到在不改變升力型風(fēng)力機(jī)葉片直徑與阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪直徑尺寸比例關(guān)系的前提下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)工作狀態(tài)的目的。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種配裝活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)包括升力型風(fēng)力機(jī)葉片和阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，在風(fēng)力機(jī)支撐軸上端部上通過軸承A和上橫梁可轉(zhuǎn)動的安裝升力型風(fēng)力機(jī)葉片，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸中間部位上從上至下可轉(zhuǎn)動的依次安裝多個(gè)阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板，所述阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪固裝在阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板上，在風(fēng)力機(jī)支撐軸上通過軸承B可轉(zhuǎn)動的安裝中心內(nèi)齒輪，所述中心內(nèi)齒輪與最下側(cè)的阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板固接，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸上固裝偏心輪，所述偏心輪位于中心內(nèi)齒輪腔內(nèi)，軸承C固定套裝在偏心輪外表面上，在所述中心內(nèi)齒輪齒牙輪廓與軸承C外表面之間部位處配裝滾柱，在所述中心內(nèi)齒輪下端面上通過連接螺栓A固裝上過渡法蘭盤，在所述上過渡法蘭盤下側(cè)部上通過軸承D可轉(zhuǎn)動配裝下過渡法蘭盤，在所述偏心輪下方與上過渡法蘭盤上方之間部位處配裝滾柱架，所述滾柱架通過連接螺栓C與下過渡法蘭盤固接，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸與下過渡法蘭盤之間安裝軸承E，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸上套配盤式發(fā)電機(jī)，盤式發(fā)電機(jī)的定子與風(fēng)力機(jī)支撐軸固接，盤式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過連接螺栓B與下過渡法蘭盤固接，所述升力型風(fēng)力機(jī)葉片通過下橫梁與下過渡法蘭盤固連。
[0005]本發(fā)明利用活齒增速機(jī)構(gòu)的同軸變速性能，將高轉(zhuǎn)速的升力型風(fēng)力機(jī)與低轉(zhuǎn)速的阻力型風(fēng)力機(jī)以一定的速比配裝，在額定工況下提高了升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)的啟動性能和發(fā)電效率，具有結(jié)構(gòu)新穎、合理、啟動性能好、發(fā)電效率高、通用化程度高、適用能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0006]圖1是一種配裝活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是圖1中的A部放大圖。
[0008]圖中件號說明:
[0009]1、升力型風(fēng)力機(jī)葉片、2、上橫梁、3、阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪、4、下橫梁、5、盤式發(fā)電機(jī)、
6、風(fēng)力機(jī)支撐軸、7、阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板、8、軸承A、9、軸承B、10、中心內(nèi)齒輪、11、軸承C、
12、偏心輪、13、連接螺栓A、14、上過渡法蘭盤、15、軸承D、16、連接螺栓B、17、軸承E、18、下過渡法蘭盤、19、連接螺栓C、20、滾柱架、21、滾柱。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。一種配裝活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)包括升力型風(fēng)力機(jī)葉片I和阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪3，在風(fēng)力機(jī)支撐軸6上端部上通過軸承A8和上橫梁2可轉(zhuǎn)動的安裝升力型風(fēng)力機(jī)葉片I，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸6中間部位上從上至下可轉(zhuǎn)動的依次安裝多個(gè)阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板7，所述阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪3固裝在阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板7上，在風(fēng)力機(jī)支撐軸6上通過軸承B9可轉(zhuǎn)動的安裝中心內(nèi)齒輪10，所述中心內(nèi)齒輪10與最下側(cè)的阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板7固接，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸6上固裝偏心輪12，所述偏心輪12位于中心內(nèi)齒輪10腔內(nèi)，軸承Cl I固定套裝在偏心輪12外表面上，在所述中心內(nèi)齒輪10齒牙輪廓與軸承Cll外表面之間部位處配裝滾柱21，在所述中心內(nèi)齒輪10下端面上通過連接螺栓A13固裝上過渡法蘭盤14，在所述上過渡法蘭盤14下側(cè)部上通過軸承D15可轉(zhuǎn)動配裝下過渡法蘭盤18，在所述偏心輪12下方與上過渡法蘭盤14上方之間部位處配裝滾柱架20，所述滾柱架20通過連接螺栓C19與下過渡法蘭盤18固接，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸6與下過渡法蘭盤18之間安裝軸承E17，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸6上套配盤式發(fā)電機(jī)5，盤式發(fā)電機(jī)5的定子與風(fēng)力機(jī)支撐軸6固接，盤式發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子通過連接螺栓B16與下過渡法蘭盤18固接，所述升力型風(fēng)力機(jī)葉片I通過下橫梁4與下過渡法蘭盤18固連。
[OO11 ]本風(fēng)力機(jī)啟動階段，阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪3提供主要動力，帶動中心內(nèi)齒輪10轉(zhuǎn)動，在偏心輪12、軸承Cll配合下，通過滾柱21的傳動使?jié)L柱架20跟隨轉(zhuǎn)動，同時(shí)帶動下過渡法蘭盤18、盤式發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其中升力型風(fēng)力機(jī)葉片I在下過渡法蘭盤18的帶動下進(jìn)行加速，達(dá)到額定工作狀態(tài)。
[0012]風(fēng)力機(jī)在額定工作階段，升力型風(fēng)力機(jī)葉片I提供主要動力，帶動下過渡法蘭盤18轉(zhuǎn)動，阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪3提供次要動力，通過滾柱21傳動使產(chǎn)生的力矩作用到下過渡法蘭盤18上，升力型風(fēng)力機(jī)葉片I與阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪3聯(lián)合作用帶動盤式發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
[0013]風(fēng)力機(jī)在超速情況下，升力型風(fēng)力機(jī)葉片I提供主要動力，帶動下過渡法蘭盤18轉(zhuǎn)動，通過滾柱21傳動使中心內(nèi)齒輪10高速轉(zhuǎn)動，中心內(nèi)齒輪10帶動阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪3高速轉(zhuǎn)動，使尖速比超過I，進(jìn)而產(chǎn)生阻力，使升力型風(fēng)力機(jī)葉片I降速，達(dá)到安全轉(zhuǎn)速。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配裝活齒增速機(jī)構(gòu)的升阻復(fù)合型垂直軸風(fēng)力機(jī)，包括升力型風(fēng)力機(jī)葉片(I)和阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪(3)，其特征在于:在風(fēng)力機(jī)支撐軸(6)上端部上通過軸承A(S)和上橫梁(2)可轉(zhuǎn)動的安裝升力型風(fēng)力機(jī)葉片(I)，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸(6)中間部位上從上至下可轉(zhuǎn)動的依次安裝多個(gè)阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板(7)，所述阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪(3)固裝在阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板(7)上，在風(fēng)力機(jī)支撐軸(6)上通過軸承B(9)可轉(zhuǎn)動的安裝中心內(nèi)齒輪(10)，所述中心內(nèi)齒輪(10)與最下側(cè)的阻力型風(fēng)力機(jī)支撐板(7)固接，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸(6)上固裝偏心輪(12)，所述偏心輪(12)位于中心內(nèi)齒輪(10)腔內(nèi)，軸承C(Il)固定套裝在偏心輪(12)外表面上，在所述中心內(nèi)齒輪(10)齒牙輪廓與軸承C(Il)外表面之間部位處配裝滾柱(21)，在所述中心內(nèi)齒輪(10)下端面上通過連接螺栓A(13)固裝上過渡法蘭盤(14)，在所述上過渡法蘭盤(14)下側(cè)部上通過軸承D(15)可轉(zhuǎn)動配裝下過渡法蘭盤(18)，在所述偏心輪(12)下方與上過渡法蘭盤(14)上方之間部位處配裝滾柱架(20)，所述滾柱架(20)通過連接螺栓C(19)與下過渡法蘭盤(18)固接，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸(6)與下過渡法蘭盤(18)之間安裝軸承E(17)，在所述風(fēng)力機(jī)支撐軸(6)上套配盤式發(fā)電機(jī)(5)，盤式發(fā)電機(jī)(5)的定子與風(fēng)力機(jī)支撐軸(6)固接，盤式發(fā)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)子通過連接螺栓B(16)與下過渡法蘭盤(18)固接，所述升力型風(fēng)力機(jī)葉片(I)通過下橫梁(4)與下過渡法蘭盤(18)固連。
【文檔編號】F03D9/25GK106050574SQ201610591360
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月16日 公開號201610591360.2, CN 106050574 A, CN 106050574A, CN 201610591360, CN-A-106050574, CN106050574 A, CN106050574A, CN201610591360, CN201610591360.2
【發(fā)明人】石磊, 李巖, 王紹龍
【申請人】河北科技師范學(xué)院, 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)