РОТОР Российский патент 2014 года по МПК F03D3/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроэнергетических установках.

Известен ротор (см. пат. №36983 от 31.05.1934), состоящий из изогнутых лопастей, образующих карманы на поверхности полого тела вращения конической или параболической формы.

Ротор известной конструкции в составе ветроэнергетической установки имеет низкий КПД.

Для устранения отмеченного недостатка в роторе, состоящем из изогнутых лопастей, образующих карманы на поверхности полого тела вращения, телом вращения является шар с тремя или четырьмя меридиональными дугами, жестко связанными с поверхностью шара, имеющего в экваториальной плоскости меридиональных дуг по шарниру, дающему свободу углового поворота в экваториальной плоскости шара и снабженному неповоротным относительно шара валом и поворотной частью несущей лопасти, представляющие собой эластичную оболочку в ⅓ или ¼ поверхности шара, армированную спицами, сходящимися в поворотной части шарнира и соединяющимися пружиной браслетной по меридиональным дугам.

При этом телом вращения может быть закрытый тор, когда ось вращения пересекает производящую окружность или касается ее.

При этом меридиональные дуги могут быть одним целым с полным шаром или могут быть самостоятельными связующими элементами в шарообразной конструкции, где шар состоит из трех или четырех однотипных объемных секторов.

Предлагаемый техническим решением ротор иллюстрируется: фиг.1 - общий вид ротора сверху; фиг.2 - шарнир, дающий свободу γ-углового поворота в экваториальной плоскости шара поворотной части, несущей изогнутые эластичные лопасти.

Предлагаемый ротор (см. фиг.1) состоит из шара 1 с тремя или четырьмя (как на фиг.1) меридиональными дугами 2, жестко связанными с поверхностью шара 1, имеющего в экваториальной плоскости меридиональных дуг 2 по шарниру 3, дающему свободу γ-углового поворота в экваториальной плоскости шара 1 (относительно неповоротного вала 4) и снабженному неповоротным относительно шара 1 валом 4 и поворотной частью 7, несущей лопасти, представляющие собой эластичную оболочку 5 в ⅓ или ¼ (как на фиг.1) поверхности шара 1, армированную спицами 6, сходящимися в поворотной части 7 шарнира 3 и соединяющимися пружиной браслетной 8 по меридиональным дугам. Шар 1 и меридиональные дуги 2 имеют общую ось вращения 9.

Шарнир 3 (см. фиг.1) представляет собой (см. фиг.2) неповоротный (относительно шара 1) вал 4 с шестью внешними канавками, ориентированными параллельно экваториальной плоскости шара 1, в которые заложены шарики 10, относительно которого поворачивается поворотная часть 7, имеющая обойму 11 с шестью внутренними канавками, ориентированными параллельно экваториальной плоскости шара 1, под шарики 10.

При этом телом вращения (кроме шара 1) может быть закрытый тор, когда ось вращения пересекает производящую окружность или касается ее.

При этом меридиональные дуги 2 могут быть одним целым с полым шаром 1 или могут быть самостоятельными связующими элементами в шарообразной конструкции, где шар 1 состоит из трех или четырех однотипных объемных секторов.

Предлагаемая техническим решением конструкция ротора обеспечивает повышение КПД ветроэнергетической установки за счет сминаемости эластичных, изогнутых на шарообразном каркасе, лопастей с одной стороны (левой - на фиг.1) оси вращения ротора и увеличенной (до ⅓ или ¼ поверхности шара 1) парусности с другой стороны (правой - на фиг.1) оси вращения ротора.

Таким образом, предлагаемое техническое решение, по мнению заявителя, является новым, имеет изобретательский уровень и промышленное применение.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в качестве автономного источника электроснабжения. Циклоидный ветродвигатель содержит опорную мачту, полые овальные трубы с установленными на их концах поворотными вертикальными лопастями, планетарный редуктор с заторможенной центральной конической шестерней, генератор, реверсивный электропривод, флюгер с контактной группой переключателей для самоориентации лопастей на ветер, противобуревый эксцентриковый флажок с подвижной конусной втулкой и размыкатели кинематических связей лопастей. Поворотные лопасти выполнены одинарными со сбалансированным чередующимся размещением их сверху и снизу по внешней окружности ветряного колеса. Многополюсный генератор с мультипликатором, редуктор отбора мощности, реверсивный электропривод и флюгер с контактной группой переключателей размещены внизу внутри несущего корпуса, установленного на вертикальных стойках. На подвижной конусной втулке закреплены пружинящая скоба с толкателями и шток соленоида, электрически связанного с выносным дистанционным пультом экстренной или профилактической остановки ветряного колеса. Ветродвигатель ориентирован преимущественно на возможность установки на крышах многоэтажных сооружений, а также на палубах морских несамоходных плавсредств и может быть эффективно использован в качестве автономного источника электроснабжения удаленных береговых туристических, рыболовецких и других инфраструктур. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Ротор, состоящий из изогнутых лопастей, образующих карманы на поверхности полого тела вращения, отличающийся тем, что телом вращения является шар с тремя или четырьмя меридиональными дугами, жестко связанными с поверхностью шара, имеющего в экваториальной плоскости меридиональных дуг по шарниру, дающему свободу углового поворота в экваториальной плоскости шара и снабженному неповоротным относительно шара валом и поворотной частью, несущей лопасти, представляющие собой эластичную оболочку в ⅓ или ¼ поверхности шара, армированную спицами, сходящимися в поворотной части шарнира и соединяющимися пружиной браслетной по меридиональным дугам.

2. Ротор по п.1, отличающийся тем, что меридиональные дуги могут быть одним целым с полым шаром или могут быть самостоятельными связующими элементами в шарообразной конструкции, где шар состоит из трех или четырех однотипных объемных секторов.