Ветроколесо с центробежным регулятором Советский патент 1983 года по МПК F03D7/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в быстроходных ветроагрегатах. Известно ветроколесо с центробежным регулятором, содержащее установленные на ступице с возможностью поворота и снабженные балансирами лопасти, кинематически связанные с центробежным регулятором, имеющим регулирующую пружину, взаимодействующую посредством упоров с комлями лопастей 1. Однако такому устройству присущи больщая сложность конструкции и недостаточная надежность. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в ветроколесе с центробежным регулятором, содержапдем установленные на ступице с возможностью поворота и снабженные балансирами лопасти, кинематически связанные с центробежным регулятором, имеющим регулирующую пружину, взаимодействующую посредством упоров с комлями лонастей, регулятор выполнен в виде корпуса, закрепленного в ступице ветроколеса, с размещенной внутри него регулирующей пружиной, и снабжен пусковой пружиной, закрепленной своими торцами на комлях лопастей и установленной концентрично с регулирующей пружиной, на торцовых стенках корпуса выполнены дуговые прорези, а кинематическая связь центробежного регулятора с лопастями выполнена в виде установленных на комлях втулок с дуговыми прорезями, при этом упоры регулирующей пружины размещены в дуговых прорезях корпуса центробежного регулятора и втулок. На фиг. 1 изображено ветроколесо с центробежным регулятором, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. Ветроколесо с центробежным регулятором содержит установленные на ступице I с возможностью поворота и снабженные балансирами 2 лопасти 3, кинематически связанные с центробежным регулятором, имеющим регулирующую пружину 4, взаимодействующую посредством упоров 5 с комлями 6 лопастей, при этом регулятор выполнен в виде корпуса 7, закрепленного в ступице 1 ветроколеса с размещенной внутри него регулирующей пружиной 4, и снабжен пусковой пружиной 8, закрепленной своими торцами на комлях 6 лопастей 3 и установленной концентрично с регулирующей пружиной 4, на торцовых стенках корпуса 7 выполнены дуговые прорези 9, а кинематическая связь центробежного регулятора с лопастями 3 выполнена в виде установленных на комлях втулок 10 с дуговыми прорезями 11, при этом упоры 5 регулирующей пружины 4 размещены в дуговых прорезях 9 и 11 корпуса 7 центробежного регулятора и втулок 10. Ветроколесо с центробежным регуляторо.м работает следующим образом. В начальном положении под действием предварительного натяжения пружина 8 лопасти 3 ветроколеса устанавливается на пусковой угол. При появлении рабочей скорости ветра ветроколесо трогается и под действием центробежных сил, действующих на балансиры 2, и аэродинамических сил, действующих на лопасти 3, последние поворачиваются на некоторый угол. Во время изменения этого угла упоры 5 свободно проходят в дуговых прорезях II втулок 10 нагружая пусковую пружину 8, при достижении лопастями 3 рабочих углов установки комли 6 через втулки 10 начинают воздействовать также и на регулирующую пружину 4, при дальнейщем увеличении скорости ветра лопасти 3 через комли 6 и втулки 10 посредством упоров 5- должны преодолевать суммарный .момент сопротивления пружин 4 и 8, что оказывает стабилизирующее действие на углы установки лопастей и, следовательно, на скорость вращения ветроколеса. При превыщении расчетной скорости вращения втулки 10 перемещают упоры 5 в дуговых прорезях 9 корпуса 7, создавая дополнительный момент сопротивления пружин 4 и 8, при этом происходит уменьщение углов установки, лопастей 3, что ведет к уменьщению аэродинамических нагрузок и, следовательно, к уменьщению скорости вращения, обеспечивая таким образом регулирующее действие работы ветроколеса. Уменьщение скорости ветра обеспечивает возврат лопастей 3 под действием пружины 4 и 8 в исходное положение. Таким образо.м, предлагаемое выполнение ветроколеса с центробежным регулятором позволит в силу наличия пусковой пружины повысить надежность за счет улучщения пусковых характеристик ветроколеса. Повышение надежности достигается также за счет того, что пружины помещены внутри ступицы. Это обеспечивает защиту от атмосферных осадков, пыли, грязи. Замена нескольких регулировочных пружин одной позволит существенно упростить конструкцию и также увеличивает надежность ветроколеса и снижает стоимость его изготовления.

Фиг. 2

Фиг, 3

ВЕТРОКОЛЕСО С ЦЕНТРОБЕЖНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ, содержащее установленные на ступице с возможностью поворота и снабженные балансирами лопасти, кинематически связанные с центробежным регулятором, имеющим регулирующую пружину, взаимодействующую посредством упоров с комлями лопастей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, регулятор выполнен в виде корпуса, закрепленного в ступице ветроколеса, с размещенной внутри него регулирующей пружиной, и снабжен пусковой пружиной, закрепленной своими торцами на комлях лопастей и установленной концентрично с регулирующей пружиной, на торцовых стенках корпуса выполнены дуговые прореви, а кинематическая связь центробежного регулятора с лопастями выполнена в виде установленных на комлях втулок с дуговыми прорезями, при этом упоры регулирующей пружины размещены в дуговых прорезях корпуса центробежного регулятора и втулок. (П оо 00 ся 4