[发明专利]有稳定索的圆环形内滑轨滑块风动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种把风能转化为机械能的有稳定索的圆环形内滑轨滑块风动机。更具体地说是涉及一种利用由二个平行的圆环组成的有稳定索的圆环形内滑轨的支撑力，使嵌载在有稳定索的圆环形内滑轨之间被定位成环状滑块的三个以上的滑块，在为连接在环状滑块上的三片以上风叶的一端提供拉力的同时，能在风叶的推动下沿有稳定索的圆环形内滑轨作圆周运动滑行。风叶的另一端通过在圆心处与其他风叶连接，互相从其他风叶获得来自反方向的拉力，风叶的两端在相反两个方向拉力的作用下被拉直，使得风叶仅依靠拉力就能发挥把风能转化为机械能的正常功能。

背景技术

现有风动机中技术较为成熟的就是被广泛应用于风力发电机的三片风叶式风动机。该风动机是由顺着风向设置的水平转轴、装在转轴迎风一端上的风叶基座、垂直于转轴连接在基座上的三片风叶所组成。风叶之间以互为120度角的夹角向外伸展，在风力的推动下风叶带动基座使转轴旋转，由转轴输出机械能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：要克服原来技术的三片风叶式风动机的风叶重量大，价格高，制作难的问题。原来技术的三片风叶式风动机是以所获得的风能推动风叶，由风叶带动转轴来实现的。根据力学原理，当离转轴轴心10米处的风叶受到的风力为100公斤时，离轴心1米处的风叶就要受到1000公斤的力，因此风叶要有很强的支撑能力才能够承受。即使技术人员使用了重量轻、强度高的材料，合理的设计以及精细的制作，但是大型风动机的一片风叶仍然会重达几吨甚至几十吨，并且价格昂贵。风叶过高的价格和制作难度，是使风能这种清洁能源不能被大规模普及应用的主要原因。

本发明提出的解决上述问题的技术方案是：本发明用二个平行的圆环作为有稳定索的圆环形内滑轨，三个以上嵌载在有稳定索的圆环形内滑轨之间的滑块被定位成环状滑块，环状滑块利用有稳定索的圆环形内滑轨的支撑力，为一端连接在环状滑块上，位置在环内的三片以上的风叶提供拉力的同时，能在风叶的推动下沿有稳定索的圆环形内滑轨作圆周运动滑行。风叶的另一端在圆心处与其他风叶连接，互相从其他风叶获得来自反方向的拉力，风叶的二端在相反两个方向拉力的作用下被拉直。使得风叶仅在拉力的作用下就能发挥把风能转化为机械能的作用。有稳定索的圆环形内滑轨滑块风动机运转时，各个滑块以相同的角速度带着风叶的连接在滑块上的一端，围绕着处在圆心处的一端作圆周运动滑行。

有稳定索的圆环形内滑轨一般是由处在同一平面，直径不同的二个平行的圆环组成。也可以由处在不同平面，直径相同的二个平行的圆环组成。二个圆环分别以圆环的内侧和外侧作为滑块的支撑面兼滑道，二个圆环的一侧是滑块的连接端与其它部件连接的空间，其余部分可以作为与稳定索和支撑架以及支撑座的连接部位。有稳定索的圆环形内滑轨的环内是风叶的运行空间。

在有稳定索的圆环形内滑轨中，可以选择圆心连接、直径连接、圆弧连接的方法把稳定索连接在圆环上。圆心连接是用三根以上稳定索的一端成环状连接在圆环一侧的侧边上，另一端在圆心位置互相直接连接，或者通过连接位置在圆心处的连接器互相连接。使稳定索在从其他稳定索获得拉力的同时为其他稳定索提供拉力。直径连接是用二根以上的稳定索一端连接在圆环一侧的侧边上，另一端连接在对边的圆环一侧的侧边上，使各稳定索过圆心，并且各稳定索的连接端成环状连接在圆环上。圆弧连接是用二根以上的稳定索，各稳定索的二个连接端之间取圆环的一段弧长分别连接在圆环一侧的侧边的二个不同位置上，并且使各稳定索的各端成环状连接在圆环上。

在不增加稳定索数量的前提下，要增加稳定索在圆环一侧的侧边上的连接点，使圆环的各个部位受力均匀时，可以在一根稳定索上分出数根分稳定索，并且以分稳定索与圆环连接。每根稳定索的分稳定索的数量以八根以下为宜。

在依靠连接在圆环一侧的稳定索的拉力，不能克服圆环的在不均匀力作用下易变形的缺点时，可以在圆环的另外一侧以同样的方法设置稳定索。为了不妨碍风叶和滑块的运行，可以把圆环的侧边向外侧翻起后向没有稳定索的一侧延伸至超过风叶和滑块的位置，在这个位置上连接的稳定索就不会影响风叶和滑块的运行。

依靠稳定索的拉力，可以有效克服圆环的在不均匀力作用下易变形的缺点。虽然稳定索无规律连接在圆环一侧的侧边上时也能起一定程度的稳定作用，但不是稳定索的有效利用方法。稳定索一般是柔性材料的索状物、线状物，也可以是钢性材料的杆状物、条状物、管状物。稳定索的最多数量虽然没有具体限制，一般连接在圆环一侧上的稳定索以108根以下为宜。