Ветродвигатель Советский патент 1993 года по МПК F03D7/06 

на одних концах которых установлены конические шестерни 12, взаимодействующие с шестернями 5 лопастей, неподвижную вертикальную опору 13. Каркас 2 снабжен установленным в верхней части опоры 13 полым цилиндром 14, вертикальным вал-кольцом 15, двумя коническими полушестернями 16, 17, расположенными на разной высоте, и размещенными концентрично валикам 11 олыми горизонтальными валами 18, на одних концах которых закреплены вилки 1$ с подшипниками, в которых установлены цагг- фы лопастей 4, в на других концах - конические шестерни 20, взаимодействующие с полушестернями 16,17 полого вертикального вала 1, вал-кольцо 15 жестко связано с другими концами валиков 11, при этом диаметры шестерен 5 и 12 соответственно лопастей 4 и валиков 11 равны между собой, диаметр полушестерен 16 и 17 вдвое меньше диаметра шестерен 20 валов 18, лопасти 4 расположены попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, а каждая пара -диаметрально противоположно друг другу. Кинематическая связь каркаса 2 с генератором 3, установленным на опоре 13 под каркасом 2, включает размещенное в нижней части корпуса зубчатое колесо 1 с внутренним зацеплением, связанную с ним паразитную шестерню 22, установленную с возможностью вращения вокруг опоры 13 блок 23 цилиндрической и конической шестерен, последняя из которых расположена ниже цилиндрической и взаимодействует с шестерней выходного вала генератора 3, а цилиндрическая шестерня - с паразитной 22.

Механизм ориентации снабжен закрепленным на полом вертикальном валу 1 кожухом 24, в верхней части которого установлено основание со стойками 7, реверсивный электродвигатель 10 размещен внутри кожуха 24 и связан своим выходным валом с полым вертикальным валом 1 посредством пары конических шестерен 25, а флюгер 6 расположен в верхней части опоры 13.

Ветродвигатель работает следующим образом.

Под действием бокового ветра флюгер 6, поворачиваясь в горизонтальной плоскости в правую или левую сторону между стойками 7, нажимает на их контакт 8 и через пускатель 9 включается реверсивный электродвигатель 10, закрепленный в верхней части вертикальной неподвижной опоры 13, который через пару конических шестерен 25 поворачивает вал 1 вокруг опоры 13 вместе с кожухом 24 и установленными на нем стойками 7 до тех пор, пока флюгер 6 не

5

0

установится по направлений ветра, а контактирующий контакт 8 не отойдет от флюгера вместе со стойкой 7 и не включит при этом двигатель 10.

При повороте полого вала 1 вокруг вертикальной опоры 13 его две конические полушестерни 16 и 17 взаимодействуют с вдвое большими по диаметру коническими шестернями 20 горизонтальных полых валов 18

с вилками 17, в подшипниках которых установлены цапфы лопастей 4 с коническими шестернями 5, поворачивая их вокруг горизонтальных валиков 11 с коническими шестернями 12. Последние, взаимодействуя с шестернями 5, поворачивают лопасти 4 вокруг собственных осей. В результате этих поворотов диаметрально противоположные пары лопастей 4, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях, устанавливаются к ветру с одной стороны опоры 13 .под большим, ас другой стороны опоры под меньшим углом. Это вызывает вращение лопастей 4 с каркасом 2 вокруг неподвижного вала 1 и опоры 13. Вращение каркаса 2 пе5 редается валу генератору 3 через зубчатое колесо 21, паразитную шестерню 22 и блок шестерен 23. .

Передние и задние, расположенные за неподвижной опорой 13, лопасти 4 наклонены к горизонтали под углом 45 градусов, т.е. передние лопасти не закрывают собой от ветра задние. При этом таким же углом их плоскости повернуты вокруг собственных осей. Поэтому передние и задние лопасти создают крутящий момент на каркасе 2, а рабочий ход лопастей удлиняется и занимает более половины оборота лопастей вокруг неподвижной опоры 13.

Формулаизобретения 1. Ветродвигатель, содержащий вертикальный вал с каркасом, кинематически связанным с генератором, установленные на каркасе поворотные лопасти, на цапфах которых закреплены конические шестерни, механизм ориентации с флюгером, размещенным между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками с контактами, электрически соединенными с пускателем реверсивного электродвигателя и установленными с возможностью контактирования с флюгером, механизм поворот лопастей с горизонтальными валиками, на одних концах которых установлены конические шестерни, взаимодействующие с шестернями лопастей, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, ветродвигатель снабжен неподвижной вертикальной опорой, каркас - установленными в верхней части опоры полым цилиндром, вертикэль0

5

0

5

0

5

ным валом-кольцом, двумя коническими полушестернями, расположенными на разной высоте, и размещенными концентрично валикам полыми горизонтальными валами, на одних концах которых закреплены вилки с подшипниками, в которых установлены цапфы лопастей, а на других концах - конические шестерни, взаимодействующие с полушестернями полого вертикального вала, кольцо последнего жестко связано с дру- гими концами валиков, при этом диаметры шестерен лопастей и валиков равны между собой, диаметр полушестерен вдвое меньше диаметра шестерен полых горизонтальных , лопасти расположены попарно, во взаимно перпендикулярных плоскостях, а каждая пара - диаметрально противоположно друг другу,

2. Ветродвигатель по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что кинематическая связь каркаса с генератором, установленным на

опоре под каркасом, включает размещенное в нижней части каркаса зубчатое колесо с внутренним зацеплением, связанную с ним паразитную шестерню, установленный с возможностью вращения вокруг опоры блок цилиндрической и конической шестерен, последняя из которых расположена ниже цилиндрической и взаимодействует с шестерней выходного вала генератора/ а цилиндрическая - с паразитной шестерней.

3. Ветродвигатель по п.1,отличающий с я тем, что механизм ориентации снабжен закрепленным на полом вертикальном валу кожухом, в верхней части которого установлено-основание со стойками, реверсивный электродвигатель размещен внутри кожуха и связан своим выходным валом с полым вертикальным валом посредством пары конических шестерен, а флюгер расположен в верхней части опоры.

Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую. Сущность изобретения: ветродвигатель содержит полый вертикальный вал, установленный с возможностью вращения вокруг неподвижной вертикальной опоры, снабженный цилиндрическим каркасом с поворотными лопастями, кинематически связанными с генератором, закрепленном на опоре, механизмы ориентации и поворота лопастей. Механизм ориентации включает флюгер, расположенный между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками с контактами, Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветродвигателях. . Цель изобретения - увеличение КПД. На чертеже схематично изображен ветродвигатель, общий вид. Ветродвигатель содержит полый вертикальный вал 21 с каркасом 2, кинематически связанным с генератором 3, установленные на каркасе 2 поворотные лопасти 4, на цапкожух на полом вертикальном валу, реверсивный электродвигатель, помещенный в кожух и электрически соединенный через пускатель с контактами. Выходной вал электродвигателя посредством пар конических шестерен связан полым с вертикальным валом. Механизм поворота лопастей включает коническую шестерню, взаимодействующую с относительно неподвижной шестерней одинакового диаметра, закрепленной на горизонтальном валике, жестко соединенным концом с кольцом, свободно установленным на вертикальном валу между двумя прикрепленными к нему верхней и нижней полушестернями, взаимодействующими поочередно с вдвое большей по диаметру конической шестерней на конце горизонтального вала, концентричного горизонтальному валику, имеющего на другом конце вилку с подшипниками, в которых установлена цапфа лопасти с шестерней. Лопасти расположены попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, а каждая пара - диаметрально противоположно друг другу. 2 э.п. ф-лы. 1 ил. фах. которых закреплены конические шестерни 5, механизм ориентации с флюгером 6, размещенным между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками 7 с контактами 8, электрически соединенными с пускателем 9 реверсивного электродвигателя 10 и установленными с возможностью контактирования с флюгером 6, механизм поворота лопастей 4 с горизонтальными валиками 11, « В 00 CJ ю сь