Ветродвигатель Шишкина А.А. Советский патент 1989 года по МПК F03D7/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения энергией различных потребителей.

Целью изобретения является повьш1е- ние КПД ветродвигателя.

На фиг.1 показан ветродвигатель, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Ветродвигатель содержит вертикальную ось 1 и расположенные параллельно ей управляемые поворотные лопасти 2, соединенные одними концами с го314

ризонтальным роторным диском 3 и кинематически связанные между собой, с валом 4 электрического генератора 5 и устройством ориентации диска- 3 по направлению ветра. Ветродвигатель дополнительно содержит полый вал 6, соединенный с валом 4 генератора 5 и установленный при помощи подшипников 7 на оси 1, второй горизонталь- Чый роторньй диск 8, соединенный с jpyгими концами лопастей 2, шарнир- йые многозвенные механизмы 9 циклического изменения угла установки ло пасти 2, каждый из которых имеет ве- домое звено 10 с двумя звездочками 11 И рычаг 12 с роликом 13, и вильчатый кронштейн 14, размещенный снаружи дисков 3 и 8 и имеющий две втулки 15, установленные с возможностью поворо- та относительно оси 1 и снабженные звездочками 16 с профильными кулачками 17, взаимодействующими с роликами 13, рычагов 12, причем оба диска 3 и 8 закреплены на полом валу 6 и снабжены вращающимися блоками 18 звездочек по числу лопастей 2, каждая из последних выполнена в виде гибкой обшивки 19 и закрепленного внутри нее валика 20 с гребенкой 21, контактирующей с обшивкой - 19, валик 20 имеет пару звездочек 22 и 23, причем звездочка 22 размещена с внутренней стороны дисков 3 и, 8 и жестко закреплена на валике 20, а звездочка 23 установлена на нем свободно, каждая звездочка 23 снабжена упорами 24, . размещенными по .обе : стороны лопасти 2 и поочередно контактирующими с ней а кинематическая связь выполнена в виде бесконечных цепей 25-28, охватывающих звездочки, при этом первая звездочка 29 каждого блока 18 связана с двум звездочками 11 ведомого звена 10 и звездочкой 22, жестко закрепленной та валике 20 лопасти 2, вторая звездочка 30 - со звездочкой 23, имеющей 24, третья звездочка 31 - со :звездочками всех блоков 18 диска 3 )яли 8, а четвертая звездочка 32 - с звездочкой 16 втулки 15. Кроме того, устройство ориентации вьшолнено в аиде У-образного флюгера 33, жестко связанного с кронштейном 14.

Работа ветродвигателя происходит следующим образом.

При набегании ветра W (фиг.1) на лопасти 2 они вместе с дисками 3 и 8, а также полым валом 6 начинают

5 О 0 5 Q

5

5

1

вращаться. При этом устройство ориентации при помощи флюгера 33 устанавливает лопасти 2 под оптимальным углом об к направлению ветра. Механизмы 9, рычаги Т2 которых взаимодействуют с кулачками 17 через цепи 25 каждой лопасти 2, звездочки 11 и 22 поворачивают валики 20 с гребенками 21, последние выгибают общивку 19 в ту или иную сторону от хорды, обеспечивая необходимую кривизну профиля. Выгиб обшивки 19 и поворот лопасти 2 ограничен упорами 24. Вращение вала 6 передается генератору 5, от которого потребитель получает энергию.

Формула изобретения

1. Ветродвигатель, содержащий вертикальную ось и. расположенные параллельно ей управляемые поворотные лопасти, соединенные одними концами с горизонтальным роторным диском и кинематически связанные между собой, с валом электрического генератора и устройством ориентации диска по направлению ветра, отличающий-- с я тем, что, с целью повьшения КПД, ветродвигатель дополнительно содержит полый вал, соединенный с валом генератора и установленньш при помощи подщипников . на оси, второй горизонтальный роторньш диск, соединенный с другими концами лопастей, щарнир- ные многозвенные механизмы цилиндрического изменения угла установки лопастей, каждый из которых имеет ведомое звено с двумя звездочками и рычаг с роликом, и вильчатый кронщтейн, размещенный снаружи дисков и имею1ций две втулки, установленные с возможностью поворота относительно оси и снабженные звездочками и профильными кулачками, взаимодействующими с роликами рычагов, причем оба диска закреплены на полом валу и снабжены вращающимиг ся блоками звездочек по числу лопастей, кая;цая из последних выполнена в виде гибкой обшивки и закрепленного внутри «ее валика с гребенкой, контактирующей с обпшвкой, валик имеет пару звездочек, первая из которых размещена с внутренней стороны дисков и жестко закреплена на валикеj вторая установлена на нем свободно, каждая вторая звездочка снабжена упорами, . размещенными по обе стороны лопасти и поочередно контактируюпщми с ней, а

5U62021

кинематическая связь выполнена в виде бесконечньпс цепей, охватывающих звездочки, при этом первая звездочка каждого блока связана с двумя звездочками ведомого звена и звездочкой, жестко закрепленной на валике лопасти, вторая - со звездочкой, имеющей упоры, третья - со звездочками всех блокк

ч о

ков диска, а кой втулки.

четвертая - со звездоч2. Ветродвигатель по п.1, о т л и чающийся тем, что устройство ориентации выполнено в виде У-образ- ного флюгера, жестко связанного с кронштейном.

Изобретение позволяет повысить КДЦ ветродвигателя. Поворотные управляемые лопасти 2 расположены параллельно вертикальной оси 1, соединены одними концами с горизонтальным роторным диском 3 и кинематически связаны между собой, с валом 4 электрического генератора 5 и устройством ориентации диска 3 по направлению вёт- ветра. С валом 4 соединены полый вал 6, установленный при помощи подшипников 7 на оси 1. Горизонтальный роторный диск 8 соединен с -другими концами лопастей. Каждый из шарнирных многозвенных механизмов 9 циклического из менения угла установки лопастей имеет ведомое звено с двумя звездочками 11 и рычаг с роликами 13. Биль- чатьй кронштейн 14 размещен снаружи дисков 3, 8 и имеет две втулки 15, устаноапенные с возможностью поворота относительно оси 1. Звездочки 16 и профильные кулачки 17 втулок взаимодействуют с роликами 13. Диски 3, 8 закреплены на валу 6 и снабжены вращающимися блоками 18 звездочек по числу лопастей. Каждая лопасть выполнена в виде гибкой обшивки 19 и закрепленного внутри нее валика 20 с гребенкой 21, контактирующей с обшивкой. Звездочка 22 валика размещена с внутренней стороны дисков 3, 8 и жестко закреплена на валике, звездочка 23 установлена на нем свободно. ,Упоры 24 на каждой звездочке 23 размещены по обе стороны лопасти и поочередно контактируют с ней; Кинематическая связь выполнена в виде бесконечных цепей 25-28, охватывающих звездочки. Звездочка 29 каждого блока 18 связана с двумя звездочками 11 и звездочкой 22,.звездочка 30 - со звездочкой 23, звездочка 31 - со звездочками всех блоков 18 диска 3 или 8, звездочка 32 - со звездочкой 16. Механизмы 9 поворачивают валики 20 с гребенками 21, последние выгибают обшивку 19 в ту или иную сторону от хорды, обеспечивая необходимую кривизну профиля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л с: 4 О Ю

П

Фие.1

Фиг.2

14