[发明专利]合叶式可休止风翼的立轴式风车

说明书

技术领域

本发明属于利用风能的机械装备。

背景技术

现在广泛使用的风力发电机大多是水平轴的，它的迎风面积小；需要设置跟踪风向的装置；要很高的塔架，这些都限制了它的单机容量。而立轴式风车的迎风面积大；不需要风向跟踪装置；不需要很高的塔架；对叶片的要求也没那么苛刻；尤其是“可变的风叶迎风面积”的立轴式风车，其对风能的利用效率超过前者，且容易实现单机的大型化。目前“可变的风叶迎风面积”的立轴风车，大多是利用弹簧力与风力在风车运转周期中对风叶的交替作用，来实现迎风面积的变化；另一类是用机械的方法使风翼的自转周期为风车公转周期的二倍来实现的。前者，在一年中弹簧要动作几百万次，不堪疲劳容易损坏。后者，则需要风向跟踪装置，此外在运转的一周期中，风叶处于最大与最小迎风面积的状态只有一个点位，未能充分发挥其效能。还有一种，当风速超过一定值后，风翼的限位变为弹性的，风翼可自动倾斜减少其迎风面积，具有一定的抗风暴性能；但随风翼的倾斜度加大，弹簧的反作用力也在增加，而风的作用力在减小，最后平衡于某一角度；且弹簧在一天中要强力工作几万次，于弹簧很不利，且风车冒着风暴工作，也不十分妥当。

发明内容

本发明目的在于克服上述缺点，提供一种可以随意休止、且抗风暴能力强、维修方便的合叶式可休止风翼的立轴式风车。

本发明的目的是这样实现的：它包括主立轴及支撑主立轴（17）的上下轴承（16、20）及套设于主立轴外的传动齿轮（18）和制动器（19）、风车转架、风翼套装和风翼锁定装置的开关器；主立轴竖直位于本发明风车的中心，风车转架安装于主立轴的上端，风车转架做成俯视为正n角形的钢结构框架，n≥3，n个风翼套装安装于风车转架的n个角的每个角的末端，所述的风翼套装包括风翼锁定装置，风翼锁定装置设于风翼套装的内侧，风翼锁定装置的开关器设于主立轴的下端。所述的传动齿轮用于驱动发电机发电。

由于主风叶与副风叶之间可以开合，风车在顺风区获得正转矩大大超过在逆风区产生的负转矩，而且有产生正转矩的升力的叠加，故本风车对风能的利用效率高，具有工作可靠、平稳和具有抗风暴性能及方便维修的优点，且易于实现单机的大型化。

附图说明

图1—1，是五角形转架的本发明风车运转时的立面图（是图1—2的K—K视图）。

图1—2，是五角形转架的本发明风车运转时的俯视图。

图2—1，是风翼套装的结构示意图（是图1—2的L向的局部放大图）。

图2—2，是图2—1的M—M剖视图。

图2—3，是图2—1的P—P剖面图。

图2—4，是图2—1的N—N剖视图。

图2—5，是图2—1的R向视图、是平衡重的结构及安装示意图。

图3—1，是主风叶的合叶式铰链E的背面视图（是图2-1的部件图）。

图3—2，是图3—1的侧视图。

图4—1，是铰链F的正面视图。

图4—2，是图4—1的侧视图。

图5—1，是铰链H的背面视图。

图5—2，是图5—1的侧视图。

图6—1，是副风叶缓冲装置活动轴套的剖视图。

图6—2，是图6—1的侧视图。

图7—1，是轴座的半剖结构示意图。

图7—2，是图7—1的侧视图。

图8—1，是风翼锁定装置的剖视图（俯向）。

图8—2，是图8—1的侧视图。

图9，是图1-1中中心管柱及其与主立轴的上端连接部分的局部放大结构示意图。

图10，是风翼锁定装置的开关器的立面结构图。

（本发明附图中省略了铰链G和副风叶缓冲装置固定轴套33的部件图）。