專利名稱：風葉能自轉和公轉的風車的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種新型的風車，屬風能開發(fā)利用技術領域。
風能開發(fā)利用，在國內外很早就有各種方案。其中，螺旋漿立軸式應用較普遍，它的風葉與飛機螺旋漿葉輪相似，葉輪按裝在鋼架子上，這種風力發(fā)電機如制成大功率風車，則鋼架、葉輪造價高，一般只能用于小功率。借鑒測風儀，碗型風葉的原理，做成的凹凸面水平旋轉風車，該種風車在風葉旋轉過程中，則抵消較大的旋轉力矩、實用時不經濟。
本實用新型的目的在于提供一種風葉能隨風的變化而自動實現自轉和公轉，同時風葉的受風角度可自動調整，從而最有效利用風能的風車。
本實用新型由風葉(1)，風車主軸(2)，風葉自轉軸(3)，檔桿(4)，上下框架(5)、(6)，變速箱(7)，發(fā)電機(8)，基座(17)等組成。風葉繞自轉軸自轉和繞風車主軸公轉的原理是風葉在自轉軸(3)的兩邊不對稱，一邊寬、一邊窄，寬邊受風面積大于窄邊，這使風葉在順風過程中靠著檔桿(4)，在逆風行程自動脫離檔桿，自轉成寬邊在后，窄邊在前，保持與風向平行。圖2中(a)(b)表示風在 同一起始角度，風向相反，風車卻都能按順時針方向轉動。當風葉處在順風行程中，風葉靠在檔桿上，風葉處在逆風行程中，風葉自動脫離檔桿，保持與風平行。(c)表示某一張風葉在順風行程中，正面受風力作用靠在檔桿上，即將轉入逆風行程。(d)表示該風葉剛轉入逆風行程，背面受風力作用，將脫離檔桿開始自轉。(e)表示該風葉已完成自轉后的狀態(tài)。(f)與(e)相比，風葉已繞主軸轉過120°，風葉仍然與風力保持平行。(g)表示風葉開始進入順風行程，風葉在自動向檔桿上靠。風葉脫離檔桿是風力推動轉過去的，風葉靠著檔桿也是漸漸靠上去的，都沒有機械撞擊，風葉可以用可升降的柔性材料制成，圖3中電動機(12)有自鎖功能的蝸輪蝸桿減速箱(13)和有繞繩的軸輥(11)組成卷揚機，(9)是固定卷揚機的底盤，(10)是傘齒輪，(14)、(15)，(16)是牽引蓬帆的滑輪和繩索，卷揚機固定在主軸下端，與主軸同轉，為簡明，圖3中對電動機供電的滑環(huán)，電刷以及控制箱均未表示。當風力大時，發(fā)電頻率高過某一數值時，控制系統(tǒng)使卷揚機轉動，柔性風葉自動降落，發(fā)電頻率自動降低到適當值，卷揚機停止工作，風車維持正常工作，當風力小，發(fā)電頻率低于某一數值，控制系統(tǒng)使卷揚機反轉、自動升起柔性風葉，卷揚機又停止工作，這就實現了自動升降柔性風葉。當風大于某值，可以自動全部落下柔性風葉達到自動保護的目的。
風葉用金屬或非金屬板材制成，該鋼性風葉受風角度由風葉旋轉角度調整裝置(22)、(21)調整，(22)與風葉自轉軸固定，(21)與風葉下框架相聯，制約風葉的自轉角度，旋轉(21)的角度，就可調整風葉在順風行程中的受風角度，圖4中電動機(12)，減速箱(18)，蝸輪蝸桿(19)，傘齒輪(10)和蝸桿蝸輪(20)組成了自動調整(21)的機構，電動機正轉或反轉，(21)就能正轉或反轉，即達到控制風葉受風角度自動調整的目的。利用上述原理，可制得巨大風車其每一扇大風葉可分解成許多小風葉。圖(6)中每扇風葉卻有角度調整裝置，一個臂上有一排風葉，該多個小風葉受風角度由傘齒輪控制的一根蝸桿同步調整。
本實用新型由于風葉能自轉和公轉，因而可以簡易，巧妙地利用任意風向的風力驅動，風力利用充分，同時可實現柔性風葉自動升降，鋼性風葉的受風角度也可進行自動調整，采用該原理的風車，易實現大功率設施，可做成巨型風車。結構簡單、造價低廉，風能利用率高，制得的風車可直接驅動柱塞水泵抽水排灌，也可帶動發(fā)電機發(fā)電，還可直接驅動制冷機組對農副產品的低溫存貯，產品加工都有重要意義。


圖1是風車結構示意圖。
圖2是風向變化，風車運行原理示意圖。
圖3是風車柔性風葉隨風力大小自動降落和升起原理示意圖。
圖4是風車鋼性風葉受風角度自動調整原理示意圖。
圖5是AA剖面示意圖。
圖6是受風角度能自動調整的多風葉型風車示意圖。
實施例利用廢舊車軸作為豎立的主軸，輪轱倒一個方向作為基座，軸與輪轱間有兩付錐形軸承聯接，主軸上固定鋁合金材料的風葉框架，框架上裝置三張風葉和檔桿，風葉可用蓬帆制成，面積為1.5×2m2，檔桿用鋁合金棒制得主軸下端拖動齒輪系統(tǒng)，帶動一只400W發(fā)電機，在三級風時，發(fā)電量可達450W，也可將風車通過曲軸連桿系統(tǒng)，拖動柱塞水泵作抽水排灌。
權利要求1.一種風車由風葉(1)，風車主軸(2)，風葉自轉軸(3)，檔桿(4)，上下框架(5)、(6)，變速箱(7)，發(fā)電機(8)，基座(17)等組成，其特征在于風葉有自轉軸(3)，風葉在自轉軸兩邊不對稱，順風時，風葉(1)能自動靠在檔桿(4)上，繞風車主軸(2)公轉；在逆風時，風葉自動脫離檔桿(4)，繞其自轉軸(3)自轉成與風向平行。
2.根據權利要求1所述的風車，其特征在于風葉用柔性材料制得，并通過電動機(12)，有自鎖功能的蝸輪蝸桿減速箱(13)和有繞繩的軸輥(11)，組成的卷揚機帶動牽引風葉的滑輪(14)(15)，繩索(16)，使風葉由風力大小自動降落和升起。
3.根據權利要求1所述的風車，其特征在于風葉可用金屬或非金屬板材制成，該鋼性風葉受風角度由風葉旋轉角度調整裝置(22)，(21)調整，而(21)由電動機(12)，減速箱(18)，蝸輪蝸桿(19)，傘齒輪(10)和蝸桿蝸輪(20)協(xié)同作用自動調整。
4.根據權利要求3所述的風車，其特征在于風車的一扇風葉可同時分解為多個小風葉，該多個小風葉受風角度由傘齒輪控制的一根蝸桿同步調整。
專利摘要風葉能自轉和公轉的風車是一種具有新型結構的風車，屬于風能開發(fā)利用技術領域。它由風葉(1)，風車主軸(2)，風葉自轉軸(3)，擋桿(4)，上下框架(5)、(6)，變速箱(7)，發(fā)電機(8)，基座(17)等組成，由于風葉在自轉軸的兩邊不對稱，寬邊受風面積大，這使風葉在順風中靠著擋桿，在逆風中脫離擋桿，從而最有效利用風能，該風車結構簡單、造價低廉，可直接驅動柱塞水泵抽水排灌，帶動發(fā)電機發(fā)電等。
文檔編號F03D3/00GK2067768SQ8921927
公開日1990年12月19日 申請日期1989年12月21日 優(yōu)先權日1989年12月21日
發(fā)明者吳中平, 鄒勇 申請人:吳中平