Ветродвигатель Советский патент 1990 года по МПК F03D7/04 

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветродвигателей с автоматическим регулированием их вращающего момента и частоты вращения,

Цель изобретения - повышение надежности и увеличение выработки энергии, На чертеже упрощенно представлен общий над ветродвигателя.

Ветродвигатель содержит опорную колонну 1, размещенную на ней поворотную головку 2, снабженную хвостовым флюгером 3, установленный в головке 2 ведущий вал 4, закрепленное на нем ветроколесо. 5, фрикционное колесо 6, установленное на ведущем валу 4, расположенный в головке 2 ведомый пал 7, установленный на последнем фрикционный ролик 8, контактирующий с колесом б, и рабочую машину 9, связанную с ведомым валом 7. Ведомый вал 7 расположен вертикально, снабжен установленной коаксиально ему пружиной 10, контактирующей с роликом 8, и винтовой канавкой 11, Ролик 8 имеет шпонку 12, расположенную в канавке 11 и фрикционную торцовую поверхность 13 и установлен с возможностью перемещения вдоль ведомого вала 7, Поворотная головка 2 снабжена тормозной шайбой 14, расположенной коаксиально ведомому валу 7 и взаимодействующей сторцовой поверхностью 13 ролика 8. Конец ведомого вала 7 снабжен натяжной гайкой 15, контактирующей с пружиной 10. Ьрихционное колесо б имеет коническую форму, В качестве рабочей машины 9 может быть использован электрогенератор, насос ит,п.

При работе ветродвигателя флюгер 3 поворачивает головку 2 м устанавливает ветроколесо 5 навстречу ветру. Под действием ветра ветроколесо 5 вращает ведущий вал 4 вместе с фрикционным колесом В, Вращение колеса 6 передается ролику 8, который иеремещается вверх по винтовой канавке 11, сжимая пpyжи iy 10. При этом уменьшается частота вращения ролика 8, но увель чивается его вращаюш,ий момент. Когда этот момент становится равным моменту сопротивления рабочей машины 9, зраще- ниа ролика 8 передается через ведомый вал 7 ротору рабочей машины Э. Все это обеспечивает запуск в работу .ветродвигателя

ри малых скоростях ветра м увеличение выработки энергии рабочей машиной 9, С силением ветра сверх его номинальной рабочей скорости увеличенный вращающий момент приводит к дальнейшему сжатию пружины 10 и перемещению ролика В вверх, в результате чего частота вращения вала 7 и его вращающий момент, передаваемый рабочей машине 9, остаются постоянными. Дальнейшее усиление ветра приводит к тому, что ролик 8, максимально сжав пружину 10, начинает контактировать своей поверхностью 13 с тормозной шайбой 14.

Избыточная мощность выделяется в ви- де тепла при трении поверхности 13 о шайбу 14, а рабочая машина 9 продолжает работать при номинальных параметрах, что повышает надежность ветродвигателя на всех режимах. Формула изобретенея

1, Ветродвигатель, содержащий опорную колонну, размещенную на ней поворотную головку, снабженную хвостовым флюгером, установленный в головке веду- щий вал, закрепленное на нем ветроколесо, фрикционное колесо, установленное на ведущем валу, расположенный в головке ведомый вал, установленный на последнем фрикционнный ролик, контактирующий с колесом, и рабочую машину, связанную с ведомым валом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения выработки энергии, ведомый вал расположен вертикально, снабжен установ- ленной коаксиально ему пружиной, контактирующей с роликом, и винтовой канавкой, ролик i-iMesT шпонку, расположенную в канавке, и фрикционную торцовую поверхность Vi установлен с возможностью перемещения вдоль ведомого вала, а поворотная головка снабжена тормозной шайбой, расположенной коаксиально ведомому валу и взаимодействующей с торцовой поверхностью ролика.

2. Ветродвигатель по п, 1, от л и ч а ю- щ и и с я тем, что конец ведомого вала снабжен натяжной гайкой, контактирующей с пружиной.

3. Ветрол,вигагель по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что фрикционное колесо имеет коническую форму.

Изобретение позволяет повысить надежность и увеличить выработку энергии. Ветроколесо 5, направленное на ветер с помощью размещенной на опорной колонне 1 поворотной головки 2 с хвостовым флюгером 3, вращает через ведущий вал 4 и фрикционное колесо 6 фрикционный ролик 8, который перемещается по винтовой канавке 11 ведомого вала 7 с помощью шпонки 12 ,сжимая пружину 10 до выравнивания вращающего момента ведомого вала и момента сопротивления рабочей машины 9. В результате последняя на всех режимах работает с постоянными частотой вращения и моментом. Усилие пружины отрегулировано натяжной гайкой 15 таким образом, чтобы запуск ветродвигателя в работу осуществлялся при малых ветрах, а при больших фрикционная торцовая поверхность 13 ролика входила в контакт с тормозной шайбой 14. В последнем случае избыточная мощность выделяется в виде тепла, а рабочая машина продолжает работать при номинальных параметрах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.