Ветродвигатель Советский патент 1992 года по МПК F03D5/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для энергоснабжения различных потребителей,

Известен ветродвигатель, содержащий несущий каркас с упорами и направляющими, установленными в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно один другому по направляющим, две рамы с шарнирно закрепленными на них поворотными лопастями, соединенными между собой подпружиненными тягами, и с поворотными рычагами управления, взаимодействующими с упорами, причем рамы кинематически связаны между собой 1л с истоком отбора мощности.

Недостатком такого ветродвигателя является недостаточная надежность из-за сложности конструкции, а также из-за отсутствия защиты от буревых скоростей ветра

Известен ветродвигатель, содержащий вертикальную лопасть с махом, закрепленным нижним концом на качающейся опоре, устройство для поворота лопасти и кривошип но-шатунную передачу, соединенную с опорой и валом электрогенератора.

Недостатком такого ветродвигателя является недостаточная надежность и невысокий КПД из-за ограниченного угла качания лопасти, невозможности установки лопасти на их оптимальный угол относительно 4 О

сл

CJ 00

рового потока и отсутствия защиты от буревых скоростей ветра.

Цель изобретения - увеличение КПД и повышение надежности в работе.

На фиг. 1 схематично изображен ветрод- вигатель, общий вид; на фиг.2 - узел соединения маха лопасти с механизмом поворота попасти; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид Б на фиг.2.

Ветродвигатель содержит вертикаль- ную лопасть 1 с махом 2, закрепленными нижним концом на качающейся опоре 3, установленной на вращающемся основании 4, механизм поворота лопасти, генератор, вал 5 которого кинематически связан с ка- чающейся опорой 3. Ветродвигатель снабжен устройством для компенсации веса лопасти, выполненным в виде пружины 6, соединенной одним концом с качающейся опорой 3, снабженной полым валом 7, а другим - с вращающимся основанием 4, механизм поворота лопасти выполнен в виде закрепленного на полом валу 7 кронштейна 6, подпружиненного пружиной 9 коромысла 10 ,одмн конец которого закреплен в крон- штейне 8 и снабжен регулирующим упором 11, а на втором укреплен ролик 12, упора 13, расположенного на махе 2 лопасти 1, размещенного в полости вала 7 штыря 14. один конец которого выполнен конусным, уста- новленным на основании 4 концевых ограничителей 15, причем упор 13 маха 2 и концевые ограничители 15 установлены с возможностью контактирования соответственно с конусным концом штыря 14 и роли- ком коромысла 10. Кроме того, для кинематической связи вала 5 генератора и качающейся опоры 3 включены конические шестерни 16 и 17, один конец пружины 9 контактирует с регулировочной гайкой 18, а мах 2 расположен в полой стойке 19.

Ветродвигатель работает следующим образом.

При появлении минимальной скорости ветра лопасть 1 с махом 2, вес которых пер- еоначально скомпенсирован пружиной 6, начинает совершать качающиеся движения, которые через кЪнические шестерни 16 и 17 передаются валу 5 генератора. Одновременно при помощи механизма поворота лопасть 1 устанавливается в оптимальное положение относительно ветрового потока и лишь в крайних положениях она поворачивается. Это осуществляется следующим образом, Упор 13 маха 2 упирается в конусную часть штыря 14 и фиксирует угол поворота лопасти 1. При качании лопасти 1 положение штыря 14 не изменяется, в следовательно, не изменяется и угол ее , величина которого регулируется упором 13. В крайнем положении лопасти 1 ролик 12 накатывается на концевые ограничители 14, при этом штырь 14 выходит из зацепления с упором 13 и лопасть 1 под собственным весом поворачивается на махе 2 в стойке 19 в направлении, противоположном первоначальному, причем угол этого поворота больше угла а. Этим достигается быстрый возврат лопасти 1 из крайнего положения. При возврате лопасти 1 из крайнего положения под действием напора ветра лопасть 1 повернется в стойке 19 на угол, при котором упор 13 соприкасается с штырем 14 и дальше поворачиваться не будет. С помощью пружины 9 осуществляется поджим штыря 14 и настройка работы ветродвигателя на предельно допустимую скорость ветра

При превышении скорости ветра выше допустимой увеличивается давление на лопасть 1, при этом упор отжимает штырь 14, угол уменьшается

При буревых позывах ветра угол уменьшается до нуля, лопасть 1 стопорится, ветродвигатель перестает работать После прохождения бури ветродвигатель можно запустить поджатием пружины 9 и с помощью регулировочного винта 11

Формула изобретения

Ветродвигатель, содержащий вертикальную лопасть с махом, закрепленным нижним концом на качающейся опоре, установленной на вращающемся основании, механизм поворота лопасти, генератор, вал которого кинематически связан с качающейся опорой, отлича ющийся тем, что, с целью увеличения КПД и повышения надежности в работе, ветродвигатель снабжен устройством для компенсации массы лопасти, выполненным в виде пружины, соединенной одним концом с качающейся опорой, снабженной полым валом, а другим - с вращающимся основанием, механизм поворота лопасти выполнен в виде закрепленного на полом валу кронштейна, подпружиненного коромысла, один конец которого закреплен в кронштейне и снабжен регулирующим упором, а на другом укреплен ролик, упора, расположенного на махе лопасти, размещенного в полости вала штыря, один конец которого выполнен конусным, установленных на основании концевых ограничителей, причем упор маха и концевые ограничители установлены с возможностью контактирования соответственно с конусным концом штыря и роликом коромысла.

S

I

N

v

1749538

А-А

Использование: энергоснабжение различных потребителей. Сущность изобретения: ветродвигатель содержит вертикальную лопасть с махом, закрепленным нижним концом на качающейся опоре, установленной на вращающемся основании, устройство для компенсации веса лопасти, выполненное в виде пружины, соединенной одним концом с качающейся опорой, снабженной полым валом, а другим - с вращающимся основанием, механизм поворота лопасти, выполненный в виде закрепленного на полом валу кронштейна, подпружиненного коромысла, один конец которого закреплен в кронштейне и снабжен регулирующим упором, а на другом укреплен ролик, упора, расположенного на махе, размещенного в полости вала штыря, один конец которого выполнен конусным, концевых ограничителей, причем упор маха и концевые ограничители установлены с возможностью контактирования соответственно с конусным концом штыря и роликом коромысла. При работе ветродвигателя лопасть с махом начинает совершать качающиеся движения, которые через конические шестерни передаются валу генератора Одновременно при помощи механизма поворота лопасть устанавливается в оптимальное положение относительно ветрового потока и лишь в крайнем положении Она поворачивается 4 ил.

&од Б

Фиг.З

Ю

18