[发明专利]用于垂直轴风动力机的离心式变惯量机械储能机构

说明书

[技术领域]

本发明创造涉及风动力机技术领域，具体地说是一种用于垂直轴风动力机的离心式变惯量机械储能机构。

[背景技术]

自然风中蕴藏着巨大的能量，它是一种无污染、可再生的绿色能源。我们已经可以通过垂直轴风轮将风能转换成机械能。但由于自然风不稳定，使风轮经常交替处于主动或被动的运行状态，导致机械能输出不稳定。要克服自然风的这种不稳定性，改善和提高风动力机的效能。解决之道在于设计一种既能满足低风速启动，又能实现冗余能量的存储和缓释的机械储能机构。

[发明内容]

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种既能满足低风速启动，又能实现冗余能量存储的离心式变惯量机械储能机构。

为实现上述目的，设计一种用于垂直轴风动力机的离心式变惯量机械储能机构，包括垂直轴(3.1)、同步器(3.2)、连杆(3.3)、惯性体(3.4)，其特征在于同步器(3.2)、连杆(3.3)、惯性体(3.4)沿垂直轴方向自上而下联接，同步器的公共齿轮安装于垂直轴上部；从同步器的多个分齿轮上，分别引出各自的连杆；各连杆下部设有一个惯性体；机械力矩从垂直轴的上端输入、下端输出。

本发明与现有技术相比，设计新颖、结构牢固，使用可靠、制造方便。机构整体的静态惯量低，便于低风速启动；当处于高风速时，在输出力矩的同时，能自动将冗余能量以动能和势能两种形式加以储存；当风速降低或无风时，通过机械能的缓释，能继续维持输出力矩。从而克服了自然风的不稳定性，改善和提高了风动力机的工作效能。

[附图说明]

图1为本发明创造的结构示意图

指定图1为摘要附图

参见附图：图1 3.1垂直轴、3.2同步器、3.3连杆、3.4惯性体

[具体实施方式]

结合附图对本发明专利做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说是非常清楚的。

参见图1，一种用于垂直轴风动力机的离心式变惯量机械储能机构，同步器(3.2)、连杆(3.3)、惯性体(3.4)沿垂直轴方向自上而下联接，同步器的公共齿轮安装于垂直轴上部；从同步器的多个分齿轮上，分别引出各自的连杆；各连杆下部设有一个惯性体；机械力矩从垂直轴的上端输入、下端输出。

当外力矩驱动垂直轴旋转时，也带动所有连杆及其悬挂的惯性体围绕垂直轴芯旋转，形成旋转惯量环。由于离心力的作用，使各连杆及其悬挂的惯性体围绕垂直轴芯同步展开，导致旋转惯量环径扩大、惯量增加，同时重心高度上升。这就意味着在输出力矩的同时，冗余能量以动能和势能两种形式被存储于旋转惯量环中。

当外力矩消失时，由于机构预储了能量，可以继续驱动垂直轴维持旋转，输出力矩。若没有外力矩补充，随着能量的释放，转速将逐渐降低，导致旋转惯量环径缩小、重心高度下降，直至完全停止。

同步器的作用在于保证每个惯性体的同步状态，以保持机构的动平衡，避免出现不可预计的状况。

机构整体的静态惯量低，便于低风速启动；当处于高风速时，在输出力矩的同时，能自动将冗余能量以动能和势能两种形式加以储存；当风速降低或无风时，通过机械能的缓释，能继续维持输出力矩。从而克服了自然风的不稳定性，改善和提高了风动力机的工作效能。