Устройство поворота лопастей ветродвигателя Советский патент 1992 года по МПК F03D7/02 

ФигЛ

ч

го

00

сл

го

Јь

.Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в судостроении и авиации для поворота лопастей винтов регулируемого тела.

Известен механизм поворота лопастей, включающий кривошипно-шатунный механизм, приводимый в движение штоком и рычагом от центробежной муфты, и устройство фиксации в виде рычага и натяжного механизма Т.

Недостатками данного механизма поворота лопастей являются необходимость специального привода-механизма стопоре- ния и наличие постоянно нагруженных элементов в устройстве при неработающем ветродвигателе.

Наиболее близким к предлагаемому является механизм привода лопастей ветро- установки, включающий вал, корпус, ступицу аетроколеса, соединенную с криво- шипно-шатунным механизмом двумя тягами, механизм фиксации наружного кольца опорно-поворотной муфты, гидропривод 2.

Недостатками данного устройства является то, что оно не обладает достаточной жес костью, не обеспечивает возможности стонорения вала ветродвигателя при буревых скоростях ветра, а также допускает возможное гь утечек рабочего тела.

Целью изобретения является повышение надежное г и v безопасности работы ус- тоойствз.

Поставленная цель достигается тем, что устройство поворота лопастей ветродвигателя, имеющее вал и установленную на нем ступицу с лопастями, корпус, кривошипно- шатунный механизм, кинематически связанный с . л о п а с т я м и и с н а б ж е н н ы и опорно-поворотной муфтой с внутренним и внешним кольцами, и привод с элементом угловой фиксации муфты, снабжена зубчатым колесом, установленным на валу со стороны ступицы, элемент угловой фиксации выполнен в виде втулки с наружными шлицами, закрепленной на корпусе, а внутреннее кольцо муфты установлено коаксиально втулке и снабжено пазами для размещения шлицев последней.

Зубчатое колесо установлено на валу с помощью упругих элементов, зубчатое колесо и. внутреннее кольцо муфты снабжены торцовыми треугольными шлицами, контактирующими между собой, и внешнее кольцо опорно-поворотной муфты соединено со ступицей.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг, 2 - крепление зубчатого венца; на фиг. 3 - торцовые шлицы.

Устройство поворота лопастей ветродвигателя содержит ступицу 1 с лопастями 2,

кривошипы 3, шатуны 4, опорно-поворотную муфту 5, состоящую из внутреннего 6 и внешнего 7 колец и подшипника 8 и соединенную со штоком 9 гидроцилиндров 10. На

5 валу 11 закреплены зубчатый венец 10 и шлицевая втулка. На валу 11 закреплен зубчатый венец 12, вал 11 установлен в подшипниках 13 и 14 корпуса 15; На последнем закреплены гидроцилиндры 10 и шлицевая

0 втулка. 16.

На внешнем кольце 7 опорно-поворотной муфты 5 жестко закреплены ползуны 17, взаимодействующие с направляющими 18, выполненными на ступице 1. Внутреннее

5 кольцо б опорно-поворотной муфты имеет возможность осевого перемещения вдоль шлицевой втулки 16. Фиксация главного вала 11 относительно корпуса 15 осуществляется внутренним кольцом 6

0 опорно-поворотной муфты 5 через зубчатый венец и шлицевую втулку 16.

Крепление зубчатого венца 12 к фланцу главного вала 11 осуществляется с помощью упругих элементов (например, рези5 новых втулок) 19 и валиков 20. На зубчатом венЦе 12 выполнены торцовые шлицы 21. На внутреннем кольце опорно-поворотной муфты 5 также выполнены торцовые шлицы 22..

0 Устройство работает следующим образом.

В гидроцилиндры 10 подается давление. Штоки 9 гидроцилиндров 10 смещают опорно-поворотную муфту 5 от ступицы 1 по

5 шлицевой втулке 16 и вместе с ней шатуны 4, что приводит к повороту кривошипов 3 и соответственно лопастей 2. Внутреннее кольцо 7 опорно-поворотной муфты 5 выходит из зацепления с зубчатым венцом 12,

0 что освобождает вал 11 от фиксации. Дальнейшее движение штоков 9 гидроцили нд- ров 1-0 устанавливает лопасти 2 в рабочее положение в зависимости от скорости ветра, что определяется системой управления

5 ветродвигателя.

При скорости ветра выше допустимой (буревые скорости ветра) производят поворот лопастей ветродвигателя во флюгерное положение и стопорение вала. Для этого

0 штоки 9 гидроцилиндров ТО перемещают опорно-поворотную муфту 5 в направлении ступицы 1 по шлицевой втулке 16. Для уменьшения переноса шатуна 4 кривошип-. но-шатунного механизма служит ползун 17,

5 взаимодействующий с направляющими 18. Для обеспечения надежного входа в зацепление внутреннего кольца 6 опорно-поворотной муфты 5 с зубчатым венцом 12 служат торцовые шлицы 21 и 22. А для уменьшения ударных нагрузок служат упругие элементы 19 в соединении зубчатого венца 12с фланцем вала 11.

Изобретение обеспечивает стопорение вала ветродвигателя и удержание его в этом положении, что повышает надежность и безопасность работы, улучшает возможность обслуживания и регулировки ветродвигателя.

Формула изобретения 1, Устройство поворота лопастей ветродвигателя, имеющего вал и установленную на нем ступицу с лопастями, содержащее корпус, кривошипно-шатун- ный механизм, кинематически связанный с лопастями и снабженный опорно-поворотной муфтой с внутренним и внешним кольцами, и привод с элементом угловой фиксации муфты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы, устройство снабжено зубчатым колесом, установленным на валу со стороны ступицы, элемент угловой фиксации выполнен в виде втулки с наружными шлицами, закрепленной на корпусе, а внутреннее кольцо муфты установлено коакси- ально втулке и снабжено пазами для размещения шлицев последней.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что зубчатое колесо и внутреннее

кольцо муфты снабжены торцовыми треугольными шлицами, контактирующими между собой.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что зубчатое колесо установлено на

валу при помощи упругих элементов.

4.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что внешнее кольцо опорно-поворотной муфты соединено со ступицей.

Изобретение относится к ветроэнергетике. В гидроцилиндры 10 подают давление. Штоки 9 смещают-муфту 5 от ступицы 1 по втулке 16 и вместе с ней шатуны 4. Поворачиваются кривошипы 3 и лопасти 2, Кольцо 7 муфты 5 выходит из зацепления с зубчатым венцом 12, при этом вал 11 освобождается от фиксации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

ВидА