Ветроагрегат Советский патент 1981 года по МПК F03D7/02 

(54) ВЕТРОАГРЕГАТ

Изобретение относится к ветроэнергетике. Известен ветроагрегат, содержащий ветроколесо, установленное на поворотной головке, снабженной механизмом ориентации на ветер, выполненным в виде хвоства с силовой балкой и тормозным устройством 1. Тормозное устройство ветроагрегата размещено на открытом воздухе, подвергается воздействию атмосферных колебаний, что меняет коэффициент трения и делает работу ветроагрегата в целом недостаточно надежной. Цель изобретения - повышение надежности ветроагрегата. Указанная цель достигается тем, что силовая балка хвоста снабжена кривошипом, установленным в головке с возможностью поворота, а тормозное устройство выполнено в виде диска и взаимодействующего с ним ролика, установленного на кривошипе, а ролик подпружинен относительно кривошипа и установлен на нем с зазором, ось кривошипа расположена выше оси силовой балки, а хвост снабжен противовесом. На фиг. 1 изображен ветроагрегат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1. Ветроагрегат содержит ветроколесо 1, установленное на поворотной головке 2, снабженной механизмом ориентации на ветер, выполненным в виде хвоста 3 с силовой балкой 4 и тормозным устройством. Силовая балка 4 хвоста 3 снабжена кривошипом 5, установленным в головке 2 с возможностью поворота, а тормозное устройство выполнено в виде диска 6 и взаимодействующего с ним ролика 7. Ролик 7 подпружинен относительно кривошипа 5 и установлен на нем с зазором 5, ось Oi кривошипа 5 расположена выше оси Ог силовой балки 4, а хвост 3 снабжен противовесом 8. Ролик 7 подпружинен пружиной 9. Ветроагрегат работает следующим образом. При появлении минимальной скорости ветра хвост 3 устанавливает ветроколесо 1 на ветер, трение между роликом 7 и диском 6 отсутствует, что облегчает разворот головки 2 на ветер. Момент противовеса 8 удерживает хвост 3 в вертикальном положении. С увеличением порывистости ветра и резких изменениях его, направление хвоста 3 под давлением ветра начинает отклоняться от вертикали, и зазор S уменьшается до нуля.

Вместе с увеличением угла отклонения хвоста 3 возрастает сила нажатия ролика 7 на диск б, движение головки 2 начинает притормаживаться. В случае сильных порывов момент противовеса 8 преодолевает момент трения на торцах ролика 7 и поворот хвоста 3 относительно горизонтальной оси будет заторможен, т. е. амплитуда колебаний хвоста 3 не станет возрастать.

Торможение поворотной головки 2 усиливается с увеличением бокового порыва ветра, поскольку увеличивается нажатие ролика 7 на диск 6. После прохождения порыва и уменьшения скорости ветра силы тяжести хвоста 3 и противовеса 8 вернут хвост 3 в вертикальное положение.

Если же направление ветра после порыва будет соответствовать направлению в порыве и тормозное устройство включено, то здесь возможны два случая. В первом случае, когда начнется уменьшение ветра, силы тяжести вернут хвост 3 в вертикальное положение и головка 2 будет свободно ориентироваться на ветер. Во втором случае, при увеличении ветра, усилится нажатие на ролик 7 со стороны хвоста 3, тормозной момент преодолеет усилие пружины 9 и ролик 7 начнет пробуксовывать, предохраняя элементы хвоста 3 от поломок. При изменении направления ветра хвост 3 вернется в вертикальное положение.

Эффективность заключается в снижении металлоемкости ветроагрегата за счет уменьшения массы хвоста и снижения гироскопических нагрузок при уменьшении угловых

скоростей поворота головки взведением момента трения в систему нагрузок, действуюший на поворотную головку. Кроме того, улучшаются условия работы тормозной пары, размеш,енной в закрытой полости корпуса головки, что повышает надежность срабатывания тормоза и гарантирует низкий уровень гироскопических нагрузок и напряжений от них в основных элементах ветроагрегата.

Формула изобретения

снабженной механизмом ориентации на ветер, выполненным в виде хвоста с силовой балкой и тормозным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, силовая балка хвоста снабжена кривошипом, установленным в головке с возможностью поворота, а тормозное устройство выполнено в виде диска и взаимодействующего с ним ролика, установленного на кривошипе.

кривошипа и установлен на нем с зазором, ось кривошипа расположена выше оси силовой балки, а хвост снабжен противовесом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 43368, кл. F 03 D 7/02, 1934.