Преобразователь энергии Советский патент 1987 года по МПК F03D3/00 F03B17/06 

Изобретение относится к энергетике и касается преобразователей энер- гии, работающих от воздушных либо водных потоков.

Цель изобретения - повышение эффективности преобразования энергии.

На фиг, 1 схематически изображен преобр азователь энергии, вид в направлении оси его вала; на фиг; 2 - .вид А на фиг. 1; на фиг..З - конструктивная схема лопасти преобразователя; на фиг. А - сечение Б-Б на фиг. 3.

Преобразователь энергии содержит раму 1, установленньй на ней ротор, выполненный в виде лопастей 2, имеющих держатель 3, прикрепленный к валу 4, по меньшей мере две лопатки 5, установленные с возможностью поворота относительно держателя 3 вокруг осей 6 поворота, направленных параллельно валу 4, и соответствую- шре лопаткам 5 упоры 7, расположенные в плоскости лопасти 2 и закрепленные на держателе 3, и элемент 8 соединяющий вал 4 с эн.ергопреобразую- щим устройством, например энергогенератором (не показан). По меньшей мере одна из лопаток 5 каждой лопасти 2 выполнена в виде, по меньшей мере двух пластин 9, установленных с возможностью поворота одна относительно другой вокруг оси 10, параллельной валу 4, и снабжена фиксаторами 11, ограничивающими при контакте лопатки 5 с упором 7 взаимный поворот расположенных одна за другой пластин 9 и их перемещение в направлении вращения вала 4 за плоскость, проходящую через упор 7 и ось 6 поворота лопа.тки 5. По меньшей мере один .фиксатор 11 лопатки 5 установлен на одной из соседних пластин 9 и взаимодействует с другой пластиной 9. По меньшей мере одна из лопаток 5 каждой лопасти 2 может быть выполнена в виде трех пластин 9, средняя из которых соединена с возможностью поворота с двумя соседними. Средняя пластина 9 снабжена по меньшей мере одним фиксатором 11,, взаимодействующим с двумя соседними пластинами 9. Пластины 9 также снабжены ограничителями 12 их взаимного поворота в

10

20

взаимодействует с другой пластиной Средняя из пластин 9 снабжена по меньшей мере одним ограничителем 12 взаимодействуюш;им с двумя соседними пластинами 9. Каждый ограничитель 1 выполнен в виде стопора, закрепленн го на пластине 9 и контактирующего с соседней пластиной 9 при угле меж ду пластинами 9, равном 135°.

Ротор снабжен дополнительными ло пастями 2, разнесенными вдоль вала 4 и установленными парами в плоскос тях, сдвинутых в окружном направле 5 НИИ одна относительно другой. Лопас ти 2, разнесенные вдоль вала 4, сгруппированы, по меньшей мере в одну секцию , срстоящую из п пар ло пастей 2, причем плоскости соседних пар лопастей 2 сдвинуты одна относительно другой на угол, равньй 180 /п. Лопасти 2 могут быть сгрупп рованы в две секции из п пар лопаст 2 каждая, причем пары лопастей 2 об

25 их секций аналогично расположены. Элемент 8, соединяющий вал 4 с энер гопреобразующим устройством, расположен на валу 4 между двумя секциям пар лопастей 2.

30 I

Для увеличения жесткости держате ли 3 снабжены стержнями 13, которые ограничивают поворот периферийных лопаток 5 относительно держателей 3 Элемент 8 может быть выполнен как

в виде зубчатого колеса, шкива ремен ной передачи, так и в виде других известных деталей.

Водный либо воздушный поток, воз.„ действуя на лопатки 5 лопастей 2, находящихся в верхней части ротора, обеспечивает прижатие пластин 9 к упорам 7, При этом пластины 9 с помощью фиксаторов 11 располагаются в общей плоскости каждой лопасти 2, находящейся над валом 4, чем обеспе чивается значительный вращающий момент на валу 4. При перемещении лопастей 2 навстречу потоку на большой части траектории под валом 4 пласти ны 9, поворачиваясь на осях 10, ори ентируются во.флюгерное положение- вдоль местной .скорости натекания потока на лопатки 5, Это приводит к существенному уменьшению аэродинами50

направлении, противоположном направ- ческого сопротивления лопастей 2, :

лению вращения вала 4. По меньшей мере один ограничитель 12 установлен на одной из соседних пластин 9 и

0

0

взаимодействует с другой пластиной 9. Средняя из пластин 9 снабжена по меньшей мере одним ограничителем 12,- взаимодействуюш;им с двумя соседними пластинами 9. Каждый ограничитель 12 выполнен в виде стопора, закрепленного на пластине 9 и контактирующего с соседней пластиной 9 при угле между пластинами 9, равном 135°.

Ротор снабжен дополнительными лопастями 2, разнесенными вдоль вала 4 и установленными парами в плоскостях, сдвинутых в окружном направле5 НИИ одна относительно другой. Лопасти 2, разнесенные вдоль вала 4, сгруппированы, по меньшей мере в одну секцию , срстоящую из п пар лопастей 2, причем плоскости соседних пар лопастей 2 сдвинуты одна относительно другой на угол, равньй 180 /п. Лопасти 2 могут быть сгруппированы в две секции из п пар лопастей 2 каждая, причем пары лопастей 2 обе5 их секций аналогично расположены. Элемент 8, соединяющий вал 4 с энергопреобразующим устройством, расположен на валу 4 между двумя секциями пар лопастей 2.

0 I

Для увеличения жесткости держатели 3 снабжены стержнями 13, которые ограничивают поворот периферийных лопаток 5 относительно держателей 3. Элемент 8 может быть выполнен как

в виде зубчатого колеса, шкива ременной передачи, так и в виде других известных деталей.

Водный либо воздушный поток, воз„ действуя на лопатки 5 лопастей 2, находящихся в верхней части ротора, обеспечивает прижатие пластин 9 к упорам 7, При этом пластины 9 с помощью фиксаторов 11 располагаются в общей плоскости каждой лопасти 2, находящейся над валом 4, чем обеспечивается значительный вращающий момент на валу 4. При перемещении лопастей 2 навстречу потоку на большой части траектории под валом 4 пластины 9, поворачиваясь на осях 10, ориентируются во.флюгерное положение- вдоль местной .скорости натекания потока на лопатки 5, Это приводит к существенному уменьшению аэродинами0

ческого сопротивления лопастей 2, :

движущихся навстречу воздушному потоку, что в конечном счете повышает эффективность преобразования энергии.

20

25

При вращении ротора лопасти 2, сгруппированные в секции и равномерно сдвинутые в наружном направлении, а также элемент 8, расположенный между двумя секциями, обеспечивают равномерный крутящий момент вдоль вала 4, что увеличивает срок службы ротора и повышает надежность преобразователя.1Q

Формула изобретения

1.Преобразователь энергии, содержащий раму, установленный на ней ро- 15 тор, выполненный в виде лопастей, имеющих держатель, прикрепленный к валу, по меньшей мере две лопатки, установленные с возможностью поворота относительно держателя вокруг

осей поворота, направленных параллельно валу, -и соответствующие лопаткам упоры, расположенные в плоскости лопасти и закрепленные на держателе, и элемент, соединяющий вал с энергопреобразующим устройством,. от л И чающийся тем, что, с целью повьшения эффективности преобразования энергии, по меньшей мере одна из лопаток каждой лопасти выполнена в виде по меньщей мере двух пластин, установленных с возможностью поворота одна относительно другой вокруг оси, параллельной валу, и снабжена фиксаторами, ограничивающими при контакте лопатки с упором взаимньш поворот расположенных одна за другой пластин и их перемещение в направлении вращения вала за плоскость , проходящую через упор и ось поворота лопатки.

2.Преобразователь по п.1, о т - личающий ся тем, что по меньщей мере один фиксатор лопатки установлен на одной из соседних пластин

и взаимодействует с другой пластиной.

3.Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из лопаток каждой лопасти выполнена в виде трех пластин, средняя из которых соединена с возможностью поворота с двумя соседними,

4.Преобразователь по пп. 2 и 3,

отличающийся, тем, что

55

30

35

40

45

50

0

5

Q

5

5

0

5

0

5

0

средняя пластина снабжена по меньшей мере одним фиксатором,взаимодействую- щим с двумя соседними пластинами.

5.Преобразователь по пп. 1-4, отличающийся тем, что пластины снабжены ограничителями их взаимного поворота в направлении, противоположном направлению вращения вала.

6.Преобразователь по п.5, о т - личающийгся тем, что по меньшей мере один ограничитель установлен на одной из соседних пластин

и взаимодействует с другой пластиной.

7.Преобразователь по пп. 3-6, отличающийся тем, что средняя пластина снабжена по меньшей мере одним ограничителем, взаимодействующим с двумя соседними пластинами.

8.Преобразователь по п.5, о т - личающийся тем, что каждый ограничитель выполнен в виде стопора, закрепленного на пластине и контактирующего с соседней пластиной при угле между пластинами, равном 135.

9.Преобразователь по пп, 1-8, отличающийся тем, что ротор снабжен дополнительными лопастями, разнесенными вдоль вала и установленными парами в плоскостях, сдвинутых в окружном направлении одна относительно другой.

10.Преобразователь по п., 9, о т- личающийся тем, что лопасти, разнесенные вдоль вала, сгруппированы по меньшей мере в одну секцию, состоящую из п пар лопастей, причем плоскости соседних пар лопастей сдвинуты одна относительно дру- , гой на угол, равный .

11.Преобразователь по п.9, о т- личающийся тем, что лопасти сгруппированы в две секции из п пар лопастей каждая, причем пары лопастей обеих секций аналогично расположены.

12.Преобразователь по п.11, о т- личающийся тем, что элемент соединяющий вал с эиергопреобразую- щим устройством, расположен на валу между двумя секциями пар лопастей.

г

1362405

Вид А

13

Изобретение относится к энергетике. Цель изобретения - повьшение Эффективности преобразователя. Для этого по меньшей мере одна из лопаток 5 лопасти (л) выполнена в виде по меньшей мере двух пластин 9, установленных с возможностью поворота одна относительно другой вокруг оси 10, и снабжена фиксаторами. По меньшей мере одна из лопаток каждой Л м.б. выполнена в виде трех пластин, средняя из которых соединена с возможностью поворота с двумя соседними и снабжена одним фиксатором. Пластины снабжены ограничителями их взаимного поворо- та в направлении, противоположном направлению вращения вала 4. Такое выполнение обеспечивает значительный вращаюпщй момент на валу и уменьшает аэродинамическое сопротивление Л, движущихся навстречу воздзппному потоку. Дополнительные Л разнесены вдоль вала, установлены парами и сгруппированы по меньшей мере в одну секцию,состоящую из п пар Л.Элемент, соединяющий вал с энергообраз ующим устр-вом, расположен на валу между двумя секциями пар Л. Такое выполнение обеспечивает равномерный крутящий момент вдоль вала, что увеличивает срок службы ротора и повышает надежность преобразователя. 11 з.п. ф-лы, 4 ил. i U) оо О5 ю 4 О СЛ см

п п.Ь

Редактор А.Крзориз

Составитель П.Баклушин

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипеико

Заказ 6306/59 Тираж 427Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.