一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。具體涉及一種垂直軸風(fēng)力機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常見(jiàn)的風(fēng)力機(jī)多數(shù)為水平軸風(fēng)力機(jī)，盡管其技術(shù)已相當(dāng)成熟，但仍存在不足之處；垂直軸風(fēng)力機(jī)能彌補(bǔ)水平軸風(fēng)力機(jī)的某些不足，但阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用率較低，有的升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)又難以自啟動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為一種垂直軸風(fēng)力機(jī)。在稱之為主旋轉(zhuǎn)軸的垂直軸上水平安裝有上支撐件和下支撐件與其剛性連接，上支撐件以主旋轉(zhuǎn)軸為中心徑向均布，其數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上，且截面設(shè)計(jì)為流線型；下支撐件為圓盤(pán)形，在其下部裝有和驅(qū)動(dòng)機(jī)同軸的驅(qū)動(dòng)輪以及與驅(qū)動(dòng)輪嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)輪，在其下方還有裝在固定機(jī)座上的與傳動(dòng)輪嚙合但固定不動(dòng)的中心固定輪，且傳動(dòng)輪位于中心固定輪和驅(qū)動(dòng)輪中間，三者在同一水平面內(nèi)嚙合；中心固定輪、傳動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)輪及其下面的外罩構(gòu)成傳動(dòng)裝置；在上支撐件和下支撐件之間，均布在主旋轉(zhuǎn)軸周圍安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)，稱之為驅(qū)動(dòng)機(jī)。在下支撐件周邊徑向安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的下支撐件附件，均布在主旋轉(zhuǎn)軸的周圍，且下支撐件附件的截面也設(shè)計(jì)為流線型。在一定風(fēng)力作用下，驅(qū)動(dòng)機(jī)既可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)做自轉(zhuǎn)，又能驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置和上支撐件、下支撐件及下支撐件附件一起繞主旋轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)做公轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)主旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，使風(fēng)力機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)。隨著風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)，公轉(zhuǎn)速度會(huì)使吹向驅(qū)動(dòng)機(jī)的相對(duì)風(fēng)速加大，其自轉(zhuǎn)的扭矩和速度便會(huì)隨之加大，而自轉(zhuǎn)的扭矩和速度的加大又會(huì)使驅(qū)動(dòng)機(jī)公轉(zhuǎn)的扭矩和速度加大……從而整個(gè)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)逐漸加大，直至達(dá)到工作轉(zhuǎn)速而開(kāi)始工作。當(dāng)風(fēng)力機(jī)工作時(shí)，上支撐件及下支撐件附件會(huì)產(chǎn)生升力，以緩解風(fēng)力機(jī)的鉛垂載荷。本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī)，利用其驅(qū)動(dòng)機(jī)既能自轉(zhuǎn)又能公轉(zhuǎn)的原理既解決了難以自啟動(dòng)的問(wèn)題，又使風(fēng)能利用率得到了提高。
[0004]本發(fā)明提供的一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于:其包括主旋轉(zhuǎn)軸、上支撐件、驅(qū)動(dòng)機(jī)、下支撐件、下支撐件附件、傳動(dòng)裝置和固定機(jī)座。主旋轉(zhuǎn)軸與上支撐件和下支撐件剛性連接，上支撐件截面設(shè)計(jì)為流線型；下支撐件為圓盤(pán)形；在下支撐件周邊安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的下支撐件附件，均布在主旋轉(zhuǎn)軸的周圍，且下支撐件附件的截面也設(shè)計(jì)為流線型；驅(qū)動(dòng)機(jī)安裝在上支撐件與下支撐件之間，均布在主旋轉(zhuǎn)軸周圍，驅(qū)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸下部穿過(guò)下支撐件。傳動(dòng)裝置包括中心固定輪、傳動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)輪和外罩。中心固定輪安裝在固定機(jī)座上固定不動(dòng)；傳動(dòng)輪安裝在下支撐件上；驅(qū)動(dòng)輪安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸下端；傳動(dòng)輪位于中心固定輪和驅(qū)動(dòng)輪中間，三者在同一水平面內(nèi)嚙合；驅(qū)動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并且和傳動(dòng)輪一起繞中心固定輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)機(jī)在自轉(zhuǎn)的同時(shí)又做公轉(zhuǎn)，與上支撐件、下支撐件及下支撐件附件和主旋轉(zhuǎn)軸一起繞主旋轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)。外罩安裝在中心固定輪下面，以防止雜物進(jìn)入傳動(dòng)裝置。
[0005]本發(fā)明的傳動(dòng)裝置可根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際需要選擇齒輪傳動(dòng)或皮帶輪傳動(dòng)、齒形鏈傳動(dòng)等其它傳動(dòng)方式，即中心固定輪與驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)可以不受傳動(dòng)方式限制，仍能使驅(qū)動(dòng)輪自轉(zhuǎn)的同時(shí)做與其自轉(zhuǎn)旋向相反的公轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)主旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]本發(fā)明垂直軸風(fēng)力機(jī)中的驅(qū)動(dòng)機(jī)的阻力型風(fēng)力機(jī)的形式和數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要確定。
[0007]本發(fā)明垂直軸風(fēng)力機(jī)中所有零件的材料及尺寸均根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求確定。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為該風(fēng)力機(jī)組成示意圖；
[0009]圖中，主旋轉(zhuǎn)軸1，上支撐件2，驅(qū)動(dòng)機(jī)3，下支撐件4，下支撐件附件5，傳動(dòng)裝置6，固定機(jī)座7。
[0010]圖2為該風(fēng)力機(jī)工作原理示意圖；
[0011]圖中，中心固定輪601，傳動(dòng)輪602，驅(qū)動(dòng)輪603，外罩604。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī)包括主旋轉(zhuǎn)軸1、上支撐件2、驅(qū)動(dòng)機(jī)3、下支撐件4、下支撐件附件5、傳動(dòng)裝置6和固定機(jī)座7。主旋轉(zhuǎn)軸1與上支撐件2和下支撐件4剛性連接，上支撐件2截面設(shè)計(jì)為流線型，下支撐件4為圓盤(pán)形；在下支撐件4周邊安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的下支撐件附件5，均布在主旋轉(zhuǎn)軸1的周圍，且下支撐件附件5的截面也設(shè)計(jì)為流線型；驅(qū)動(dòng)機(jī)3安裝在上支撐件2與下支撐件4之間，均布在主旋轉(zhuǎn)軸1周圍，驅(qū)動(dòng)機(jī)3旋轉(zhuǎn)軸下部穿過(guò)下支撐件4。如圖2所示，傳動(dòng)裝置6包括中心固定輪601、傳動(dòng)輪602、驅(qū)動(dòng)輪603和外罩604。中心固定輪601安裝在固定機(jī)座7上固定不動(dòng)；傳動(dòng)輪602安裝在下支撐件4上；驅(qū)動(dòng)輪603安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸下端；傳動(dòng)輪602位于中心固定輪601和驅(qū)動(dòng)輪603中間，三者在同一水平面內(nèi)嚙合；驅(qū)動(dòng)輪603和驅(qū)動(dòng)機(jī)3 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)輪602轉(zhuǎn)動(dòng)，并且和傳動(dòng)輪602 —起繞中心固定輪601轉(zhuǎn)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)機(jī)3在自轉(zhuǎn)的同時(shí)又做公轉(zhuǎn)，與上支撐件2、下支撐件4及下支撐件附件5和主旋轉(zhuǎn)軸1 一起繞主旋轉(zhuǎn)軸1軸線旋轉(zhuǎn)。外罩604安裝在中心固定輪601下面，以防止雜物進(jìn)入傳動(dòng)裝置6。
[0013]現(xiàn)以齒輪傳動(dòng)的方式說(shuō)明本發(fā)明的工作原理:
[0014]如圖1中所示，在一定風(fēng)力作用下，驅(qū)動(dòng)機(jī)3會(huì)繞自身軸線做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此在圖2中，驅(qū)動(dòng)輪603在驅(qū)動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)下也做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，與驅(qū)動(dòng)輪603嚙合的傳動(dòng)輪602會(huì)繞自身軸線做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于與傳動(dòng)輪602嚙合的中心固定輪601固定不動(dòng)，所以驅(qū)動(dòng)輪603和傳動(dòng)輪602在自轉(zhuǎn)的同時(shí)會(huì)繞中心固定輪601做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)即公轉(zhuǎn)。由于驅(qū)動(dòng)輪603安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)3軸端，驅(qū)動(dòng)機(jī)3安裝在上支撐件2與下支撐件4之間，上支撐件2和下支撐件4又與主旋轉(zhuǎn)軸1剛性連接，所以驅(qū)動(dòng)機(jī)3的公轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)主旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)。隨著風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，公轉(zhuǎn)速度會(huì)使吹向驅(qū)動(dòng)機(jī)3的相對(duì)風(fēng)速加大，其自轉(zhuǎn)的扭矩和速度便會(huì)隨之加大，而自轉(zhuǎn)的扭矩和速度的加大又會(huì)使風(fēng)力機(jī)公轉(zhuǎn)的扭矩和速度加大……從而整個(gè)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)逐漸加大，直至達(dá)到工作轉(zhuǎn)速而開(kāi)始工作。
[0015]本發(fā)明的傳動(dòng)裝置6可根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際需要選擇齒輪傳動(dòng)或皮帶輪傳動(dòng)、齒形鏈傳動(dòng)等其它傳動(dòng)方式，即中心固定輪601與驅(qū)動(dòng)輪603之間的傳動(dòng)可以不受傳動(dòng)方式限制，仍能使驅(qū)動(dòng)輪603自轉(zhuǎn)的同時(shí)做與其自轉(zhuǎn)旋向相反的公轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)主旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]本發(fā)明垂直軸風(fēng)力機(jī)中的驅(qū)動(dòng)機(jī)3的阻力型風(fēng)力機(jī)的形式和數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要確定。
[0017]本發(fā)明垂直軸風(fēng)力機(jī)中所有零件的材料及尺寸均根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，由主旋轉(zhuǎn)軸、上支撐件、驅(qū)動(dòng)機(jī)、下支撐件、下支撐件附件、傳動(dòng)裝置和固定機(jī)座組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述主旋轉(zhuǎn)軸與上支撐件和下支撐件剛性連接，上支撐件截面設(shè)計(jì)為流線型；下支撐件為圓盤(pán)形；在下支撐件周邊安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的下支撐件附件，均布在主旋轉(zhuǎn)軸的周圍，且下支撐件附件的截面也設(shè)計(jì)為流線型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)安裝在上支撐件與下支撐件之間，均布在主旋轉(zhuǎn)軸周圍，驅(qū)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸下部穿過(guò)下支撐件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述傳動(dòng)裝置包括中心固定輪、傳動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)輪和外罩。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述中心固定輪安裝在固定機(jī)座上固定不動(dòng)；傳動(dòng)輪安裝在下支撐件上；驅(qū)動(dòng)輪安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸下端；傳動(dòng)輪位于中心固定輪和驅(qū)動(dòng)輪中間，三者在同一水平面內(nèi)嚙合；驅(qū)動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并且和傳動(dòng)輪一起繞中心固定輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)機(jī)在自轉(zhuǎn)的同時(shí)又做公轉(zhuǎn)，與上支撐件、下支撐件及下支撐件附件和主旋轉(zhuǎn)軸一起繞主旋轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述外罩安裝在中心固定輪下面，以防止雜物進(jìn)入傳動(dòng)裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于所述傳動(dòng)裝置可根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際需要選擇齒輪傳動(dòng)或皮帶輪傳動(dòng)、齒形鏈傳動(dòng)等其它傳動(dòng)方式，即中心固定輪與驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)可以不受傳動(dòng)方式限制，仍能使驅(qū)動(dòng)輪自轉(zhuǎn)的同時(shí)做與其自轉(zhuǎn)旋向相反的公轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)主旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于本發(fā)明垂直軸風(fēng)力機(jī)中的驅(qū)動(dòng)機(jī)的阻力型風(fēng)力機(jī)的形式和數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要確定。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力機(jī)，其特征在于本發(fā)明垂直軸風(fēng)力機(jī)中所有零件的材料及尺寸均根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求確定。
【專利摘要】一種垂直軸風(fēng)力機(jī)，屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，解決現(xiàn)有的阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用率較低而有的升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)又難以自啟動(dòng)的問(wèn)題。本發(fā)明中，在稱之為主旋轉(zhuǎn)軸的垂直軸上水平安裝有上支撐件和下支撐件與其剛性連接，上支撐件以主旋轉(zhuǎn)軸為中心徑向均布，其數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上；下支撐件為圓盤(pán)形，在其下部裝有傳動(dòng)裝置；在上支撐件和下支撐件之間，均布在主旋轉(zhuǎn)軸周圍安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上稱之為驅(qū)動(dòng)機(jī)的阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)，以驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置。在一定風(fēng)力作用下，驅(qū)動(dòng)機(jī)既可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)做自轉(zhuǎn)，又能驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置和上支撐件、下支撐件一起繞主旋轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)做公轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)主旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，使風(fēng)力機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。
【IPC分類】F03D9/00, F03D3/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105370496
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410427127
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】王鶴飛
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年8月26日