Механизм преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа Советский патент 1984 года по МПК F03D11/00 

СО

00 1чЭ Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано в ветродвигателях для преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа ветроустановки, например штанги поршневого насоса. Известен механизм преобразования враш,ательного движения ветроколеса э возвратно-поступательное движение, содержаший кривошипно-шатунный механизм, приводную штангу и шарнирно закрепленные на башне грузы-балансиры, уравновешиваюш,ие массу штанги 1. Недостатками такого механизма являются ограниченность длины хода штанги и опасное размепдение грузов вне габаритов башни, что может служить причиной поломки лопасти, а вследствие частого действия знакопеременных нагрузок на детали и узлы ветродвигателя снижает его эксплуатационную надежность.Известен механизм преобразования врашательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа, содержащий горизонтальный вал с размещ.енными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса, установленные на промежуточных валиках внутри корпуса поворотной головки ветродвигателя, и расположенную в корпусе направляющую, соединенную с рабочим органом 2. Однако в известном механизме трудно обеатечить большую амплитуду перемещений рабочего органа вследствие ограничения по технологическим соображениям диаметров ведущих зубчатых колес, в связи с чем частота перемещений рабочего органа остается высокой, что снижает надежность ветродвигателя при длительной эксплуатации. Цель изобретения - повыщение надежности работы механизма преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа. Поставленная цель достигается тем, что механизм преобразования вращательного движения ветроколеса в возвратно-поступательное движение рабочего органа, содержащий горизонтальный вал с размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса, установленные на промежуточных валиках внутри корпуса поворотной головки ветродвигателя, и расположенную в корпусе направляющую, соединенную с рабочим органом, снабжен замкнутой двусторонней зубчатой рейкой, соединенной с направляющей, расположенным внутри рейки водилом, установленным на горизонтальном валу при помощи подшипников между зубчатыми колесами, и баллансирным устройством, выполненным в виде кожуха, расположенногЪ вне корпуса поворотной головки, и размещенного в кожухе груза, прикрепленного посредством троса к верхней части направляющей, промежуточные валики установлены на водиле и снабжены шестернями, взаимодействующими с зубчатой рейкой, а направляющая снабжена роликами, контактирующими с внутренней поверхностью корпуса. На фиг. 1 изображен механизм, вертикальный разре; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1; на фиг. 3 - балансирное устройство, механизма, вид сбоку. Механизм преобразования содержит горизонтальный вал 1 с размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами 2, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса 3, установленные на промежуточных валиках 4 внутри корпуса 5 поворотной головки ветродвигателя и расположенную в корпусе 5 направляющую 6, соединенную с рабочим органом (не показан). Механизм снабжен замкнутой двусторонней зубчатой рейкой 7, соединенной с направляющей 6, расположенным внутри рейки 7 водилом 8, установленным на горизонтальном Ъалу 1 при помощи подщипников 9 между зубчатыми колесами 2, и балансирным устройством, выполненным в виде кожуха 10, расположенного вне корпуса 5 поворотной головки, и размещенного в кожухе 10 груза 11, прикрепленного посредством троса 12 к верхней части направляющей 6. Промежуточные валики 4 установлены на водиле 8 и снабжены шестернями 13, взаимодействующими- с зубчатой рейкой 7. Направляющая 6 снабжена роликами 14, контактирующими с внутренней поверхностью корпуса 5. Кроме того, вал 1 установлен в подшипниках 15 и муфтой 16 соединен с валом 17, на котором закреплено ветроколесо (не показано). Направляющая 6 соединена тягой 18 с рабочим органом. Механизм работает следующим образом. Крутящий момент от ветроколеса через вал 17, муфту 16 и вал 1 передается двум зубчатым колесам 2. Эти колеса через колеса 3, валики 4 и шестерни 13 передают момент рейке 7. В результате последняя получит перемещение в вертикальной плоскости на роликах 14. При движении рейки 7 вверх тяга 18 также движется вверх, поднимая, например, столб воды над поршнем насоса. В этом случае груз 11 опускается, облегчая подърм. Движение рейки 7 вверх продолжается до тех пор, пока плоскость разделяющая ее прямолинейные и круговые участки, не совпадает с осью вала 1. Как только это произойдет начнется перекатывание зубчатых колес 3 rto колесам 2, а шестерен 13 - по круговому участку рейки 7. При этом водило 8 делает пол-оборота относительно своей оси. После этого рейка 7 перемещается вниз. Груз 11 поднимается вверх, накапливая потенциальную энергию. Тяга 18 также опускается вниз. Движение вниз продолжается до тех пор, пока плоскость, разделяющая верхнюю часть прямолинейных и кругового участка рейки 7, не совпадет с осью вала 1. Как толькоэто произойдет, начнется перекатывание зубчатых колес 3 по зубчатым колесам 2, а шестерен - по верхнему круговому участку рейки 7. Цикл повторяется, и рейка 7

L

соверщает возвратно-поступательные перемещения.

Вследствие равномерного возвратно-поступательного перемещения рейки с плавными изменениями направления ее движения, без рывков, повышается долговечность работы ветродвигателя, поскольку снижаются амплитуды знакопеременных нагрузок. Кроме того, механизм имеет больщую длину хода, что повыщает КПД подключенных рабочих мащин, например порщневых насосов.

72

МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВЕТРОКОЛЕСА В ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ РАБОЧЕГО ОРГАНА, содержащий горизонтальный вал с размещенными на нем двумя ведущими зубчатыми колесами, взаимодействующие с ними ведомые зубчатые колеса, установленные на .{промежуточных валиках внутри корпуса поворотной головки ветродвигателя, и расположенную в корпусе направляющую, соединенную с рабочим органом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен замкнутой двусторонней зубчатой рейкой, соединенной с направляющей, расположенным внутри рейки водилом, установленным на горизонтальном валу при помощи подшипников между зубчатыми колесами, и балансирным устройством, выполненным в виде кожуха, расположенного вне корпуса поворотной головки, и размещенного в кожухе груза, прикрепленного посредством троса к верхней части, направляющей, промежуточные валики установлены на водиле и снабжены шестернями, взаимодействуюШ щими с зубчатой рейкой, а направляющая снабжена роликами, контактирующими с внутренней повехностью корпуса.