Ветродвигатель Советский патент 1992 года по МПК F03D7/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветродвигателях.

Известен ветродвигатель, содержащий установленный на вертикальном валу каркас с поворотными прямоугольными лопастями, кинематически связанными с механизмом поворота лопастей, включающим флюгер, размещенные на цапфах лопастей конические шестерни, копир и электродвигатель, подключенный к постороннему источнику тока, электрогенератор, кинематически связанный с валом.

Недостатком известного ветродвигателя является сложность конструкции из-за наличия в механизме поворота лопастей копира и электродвигателя, а также сравнительно малый КПД, обусловленный прямоугольной формой лопастей.

Цель изобретения - увеличение КПД и упрощение конструкции.

На чертеже схематично показан ветродвигатель, общий вид.

Ветродвигатель содержит установленный на вертикальном валу 1 каркас 2 с поворот, лопастями 3, кинематически связ.жными с механизмом поворота лопастей, включающим флюгер 4 и размещенные на цапфах лопастей 3 конические шестерни 5, а также электрогенератор 6, кинематически связанный с валом 1.

Механизм поворота лопастей 3 снабжен поворотной вертикальной трубой 7 с конической шестерней 8, причем флюгер 4 размещен в средней части трубы 7, коническая шестерня 8 закреплена в ее верхней части и взаимодействует с шестерней 5, установленной на цапфе лопасти 3, имеющей диаметр вдвое больше диаметра шестерни

8,закрепленной на трубе 7, а лопасти 3 имеют трапецеидальную форму.

Ветродвигатель снабжен подшипниковым узлом 9 и растяжками 10, верхняя часть трубы 7 установлена в подшипниковом узле

9,соединенном с верхними концами растяжек 10.

Ветродвигатель работает следующим образом.

Под действием бокового ветра флюгер 4 вместе с трубой 7 и закрепленной в ее

верхней части конической шестерней 8 поворачивается в подшипниковом узле 9 в горизонтальной плоскости относительно неподвижного вертикального вала 1 и каркаса 2 до тех пор, пока не установится за трубой 7 в вертикальной плоскости, параллельной направлению ветра.

Вращение шестерни 8 вызывает поворот взаимодействующей с ней шестерни 5 с

лопастями 3 вокруг их общей горизонтальной оси, в конце которого одна лопасть 3, находящаяся с одной стороны трубы 7, устанавливается в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению ветра, а

вторая, противоположная ей лопасть 3 устанавливается в горизонтальной плоскости. Вследствие этого возникает разность давления ветра на диаметрально противоположные лопасти 3 и вращение их вместе с

каркасом 2 и валом 1 в горизонтальной плоскости, которое передается ротору электрогенератора 6, кинематически связанному с вертикальным валом 1.

Фор мула изобретения

1. Ветродвигатель, содержащий установленный на вертикальном валу каркас с поворотными лопастями, кинематически связанными с механизмом поворота лопастей, включающим в себя флюгеры и размещенные на цапфах лопастей конические шестерни, электрогенератор, кинематически связанный с валом, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения КПД и упрощения конструкции, механизм поворота снабжен поворотной вертикальной трубой с конической шестерней, причем флюгер размещен в средней части трубы, коническая шестерня закреплена неподвижно в ее верхней части и взаимодействует

с шестернями, установленными на цапфах лопастей и имеющими диаметр вдвое больше диаметра шестерни, закрепленной на трубе, а лопасти имеют трапецеидальную форму.

2. Ветродвигатель по п. отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен подшипниковым узлом и растяжками, верхняя часть трубы установлена в подшипниковом узле, соединенном с верхними концами растяжек.

Изобретение позволяет увеличить КПД и упростить конструкцию ветродвигателя. Последний имеет диаметрально противоположные трапецеидальные лопасти (Л) 3 с общей горизонтальной осью, расположенные во взаимно перпендикулярных плоско- йтях в каркасе 2 вертикального вала 1 с возможностью вращения в горизонтальной плоскости вместе с каркасом 2 и его вертикальным валом 1, кинематически связанным с электрогенератором 6, и поворота вокруг собственных осей на 180° за один оборот вала 1. Механизм поворота лопастей включает флюгер 4, закрепленный в средней части поворотной вертикальной трубы (Т) 7, и неподвижную коническую шестерню 8 в верхней части П, взаимодействующую с вдвое большей шестерней 5, закрепленной на оси Л 3. Верхняя часть Т 7 установлена в подшипниковом узле 9, соединенном с верхними концами растяжек 10. При работе ветродвигателя флюгер 4 устанавливается за Т 7 по направлению ветра; рабочая Л 3, расположенная с одной стороны Т 7, устанавливается плоскостью перпендикулярно к ветру, а противоположная ей холостая лопасть - в горизонтальной плоскости. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. . te vj Ю fo 00 00