Ветросиловая установка Советский патент 1990 года по МПК F03D5/02 

фами (Ц) 7 и 8, вращается и передает момент от вращения на вертикальный вал 9. Внутри последнего размещена опорная стойка 10, один конец которой установлен в опорном узле 11, а второй при помощи кронштейна 12 и растяжек 13 связан с неподвижным основанием. Во время вращения ветроколеса 1 вокруг вертикальной оси установки каж дая Л 2, снабженная закрепленным в вилке 3 опорным роликом 5, который контактирует с кольцевой трассой Ц, внутренняя поверхность которой посредством гидродомкратов 25 связана с кольцевой дорожкой 15, также враща- 1ется вокруг собственной оси вращения. При превышении скорости ветра допустимого значения флюгер Т, снабженный замкнутой направляющей 20 скобообраз- ной формы, с которой контактирует ролик 19 Г-образного рычага 18, установленного на Ц 8,,в свою очередь связанной с опорным роликом 5 посредство штока 22, снабженного буртиком, выполненным в средней его части, опускается и ветроколесо 1 останавливается. Для предотвращения обледенения кольцевая трасса Ц снабжена съемными кожухами, в которых поверхность, контактирующая с опорным роликом 5 Л 2, выполнена ступенчатой, а высота каждой ступени меньше зазора между торцом Л 2 и шарнирным кольцом 16 траверсы 6. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение позволяет повысить надежность работы ветросиловой установки. Во время работы лопастного ветроколеса 1 роторного типа, каждая лопасть (Л) 2 которого выполнена в виде двух лопаток одинакового профиля, развернутых одна относительно другой на 180° и жестко закрепленных между собой в месте соединения с цапфами (Ц) 7 и 8, вращается и передает момент от вращения на вертикальный вал 9. Внутри последнего размещена опорная стойка 10, один конец которой установлен в опорном узле 11, а второй при помощи кронштейна 12 и растяжек 13 связан с неподвижным основанием. Во время вращения ветроколеса 1 вокруг вертикальной оси установки каждая Л 2, снабженная закрепленным в вилке 3 опорным роликом 5, который контактирует с кольцевой трассой 4, внутренняя поверхность которой посредством гидродомкратов 25 связана с кольцевой дорожкой 15, также вращается вокруг собственной оси вращения. При превышении скорости ветра допустимого значения флюгер 14, снабженный замкнутой направляющей 20 скобообразной формы, с которой контактирует ролик 19 г-образного рычага 18, установленного на Ц 8, в свою очередь связанной с опорным роликом 5 посредством штока 22, снабженного буртиком, выполненным в средней его части, опускается и ветроколесо 1 останавливается. Для предотвращения обледенения кольцевая трасса 4 снабжена съемными кожухами, в которых поверхность, контактирующая с опорным роликом 5 Л 2, выполнена ступенчатой, а высота каждой ступени меньше зазора между торцом Л 2 и шарнирным кольцом 16 траверсы 6. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветросиловых установках.25

Целью изобретения является повышение надежности работы ветросиловой установки.

На фиг.1 схематично изображен вет- роагрегат, общий вид) на фиг.2 - то 30 же, вид сверху, на фиг.З лопасть; на фиг. - сопряжение цапфы лопасти со штоком ролика; на фиг.5 - расположение кожуха на кольцевой трассе.

Ветросиловая установка содержит ло- пастное ветроколесо 1 роторного типа, каждая лопасть 2 которого снабжена закрепленным в вилке 3 и контактирующим с кольцевой трассой k опорным роликом 5 и связана посредством траверс 6 и до цапф 7 и 8 с вертикальным валом 9, внутри последнего размещена опорная стойка 10, один конец которой установлен в опорном узле 11, а второй при помощи кронштейна 12 и растяжек 45 13 связан с неподвижным основанием и флюгер 1. Установка дополнительно содержит кольцевую дорожку 15, связанную с внутренней поверхностью кольцевой трассы 1, каждая лопасть 2 снаб-зд жена шарнирными кольцами 16, при помощи которых она закреплена на траверсах 6 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и выполнена в виде двух лопаток 17 имеющих одина- ковый аэродинамический профиль, развернутых друг относительно друга на 180° и жестко закрепленных между собой в месте соединения с цапфами 1, 8,

каждая нижняя 8 из которых снабжена установленными под острым углом к поперечной оси лопасти 2 Г-образными рычагами 18 с закрепленными на них роликами 19, флюгер снабжен замкнутой направляющей 20 скобообразной формы и роликами 21. Каждая нижняя цапфа 8 связана с опорным роликом 5 посредством штока 22, снабженного кольцевым буртиком 23, выполненным в средней его части, верхняя часть штока 22 выполнена шарообразной и размещена в полости 2, выполненной в цапфе 8, кольцевой буртик 23 размещен в торце нижней цапфы 8, а нижняя часть штока 22 жестко связана с вилкой 3, в которой закреплен опорный ролик 5.

Кольцевая дорожка 15 связана с внутренней поверхностью кольцевой трассы посредством гидродомкратов 25. Кольцевая трасса k снабжена съемными кожухами 26, в которых поверхность, контактирующая с опорным роликом S лопасти 2, выполнена ступенчатой, а высота каждой спирали меньше зазора между торцом лопасти 2 и шарнирным кольцом 16 траверсы 6.

Ветросиловая установка работает следующим образом.

При скорости ветра в пределах диапазона в гидродомкратах 25 поддерживается номинальное давление, обеспечивающее положение штока 22 в верхнем крайнем положении. Рычаги 18 одним из своих роликов Т9 входят внутрь ско ,бообразной направляющей 20. Под дейto

20

25

ствием ветра флюгер 1U поворачивается и занимает по отношению к ветровому потоку положение, изображенное на фиг.2. Проходя последовательно положения от I до V, лопасти 2 передают крутящий момент валу 9 ветроколеса 1 через траверсы 6. При движении по кольцевой трассе k ролики 5 поворачиваются вместе со штоком 22 вокруг продольной оси лопасти 2 независимо

от поворота лопасти 2 рычагом 18. При подходе к точке V от встречного потока значение положительного крутящего момента снижается до 0, а затем от лобового сопротивления потока воздуха, действующего вдоль поперечной оси лопасти 2, крутящий момент принимает отрицательное значение, достигая своего максимума в точке, когда траверса 6 лопасти 2 становится перпендикулярно направлению ветра. В этом положении точка А лопасти 2 (фиг.2) становится столь же удаленной от оси ветроустановки, как и точка. В той же лопасти 2. Дальнейшее движение лопасти 2 по кольцевой трассе, удаляет точку А лопасти 2 от оси ветроустановки и приближает к ней точку В той же лопасти 2. Сама же лопасть 2 продолжает двигаться в потоке воздуха таким образом, что ее поперечная ось совпадает с направлением ветра. Точка А лопасти из внутренней (по сравнению с положением ее в позициях I-IV) переходит во внешнюю с последующим вновь переходом на участке V-VI с внешней орбиты на внутреннюю. На участке V-VI наружная стенка замкнутой направляющей флюгера имеет разрыв, что позволяет снизить затраты механической энергии на перемещение лопасти 2 во встречном потоке.

При увеличении скорости ветра выше допустимой штоки гидродомкратов опускаются, увлекая за собой вниз флюгер 14 с направляющей для отклоняющих рычагов. Ротор останавливается, так как свободно вращающиеся в шарнирах лопасти 2 представляют относительно оси установки симметричную систему. В случае образования на лопастях 2 наледи на кольцевой трассеk с помощью быстросъемных хомутов устанавливаются кожухи 26.

формула изобретения 1. Ветросиловая установка, содержащая лопастное ветроколесо ротооного

30

35

40

45

50

55

0

5

0

5

0

5

типа, каждая лопасть которого снабжена закрепленным в вилке и контактирующим с кольцевой трассой опорным роликом и связана посредством траверс и цапф с вертикальным валом, внутри последнего размещена опорная стойка, один конец которой установлен в опорном узле, а другой при помощи кронштейна и растяжек связан с неподвижным основанием, и флюгер, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, установка дополнительно содержит кольцевую дорожку, связанную с внутренней поверхностью кольцевой трассы, каждая лопасть снабжена шарнирными кольцами, при помощи которых она закреплена на траверсах с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и выполнена в виде двух лопаток,. имеющих одинаковый аэродинамический профиль, развернутых друг относительно друга на 180° и жестко закрепленных между собой в месте соединения с цапфами, каждая нижняя из которых снабжена установленными под острым углом к поперечной оси лопасти Г-образными рычагами с закрепленными на них роликами, флюгер снабжен замкнутой направляющей

скобообразной формы и роликам, i

с вилкой, в которой закреплен опорный ролик.

Чх

n f ii

ffonpffo/reHve

Уоп/хгД0ение fftfrrpa

tpue2

Ж

iWi

-XX

фиг.З

Редактор А.Шандор

фи&5

Составитель Ё.Игнатьев

Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Заказ 128

Тираж 356

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Ц/5

фигА

Подписное