[发明专利]机械式自动变矩风机

说明书

技术领域：本发明涉及一种利用风能的风机，尤其是能自动变矩的风机。

背景技术：风能作为一种可再生能源越来越受到重视。但是，风力大小变化无常，给风机的稳定工作带来了困难。因此，能根据风力大小自动调整风机叶片输出转矩的技术应运而生。但现有的自动调整叶片转矩的风机，有采用电脑控制的，电磁控制的，即便是机械式的，如专利号为90101941.0名称为一种机械式浆叶变矩器的发明专利，采用行星齿轮差动控制变矩装置，结构十分复杂，增加了风机的制造、维修成本。

发明内容：本发明的目的是提供一种机械式自动变矩风机，能根据风力大小自动调整叶片的输出转矩，使风机稳定工作，且结构简单，制造、维修成本相对较低。

为此，本发明提出的技术解决方案是，一种机械式自动变矩风机，主要包括风机轴及连接在风机轴左端的靠背轮，叶片，机壳及其左右端盖，穿套在左右端盖中的风机轴与至少一个端盖的中心通孔之间有平键连接，机壳偏右部位的圆周上均匀分布一组向外凸起的有中心通孔的圆柱形凸台，各个圆柱形凸台的中心线位于与风机轴垂直的同一平面上，圆柱形凸台的数目与风机叶片的数目相同，每个圆柱形凸台上均复盖并连接一个圆盘状的平面轴承座，平面轴承座面向机壳内腔的一面有一个圆柱形凸起插在机壳圆柱形凸台的中心通孔内，该圆柱形凸起的外径明显小于平面轴承座圆盘部分的直径，平面轴承座内有一个阶梯形中心通孔，即圆柱形凸起部分与机壳内腔连通的开口直径大而圆盘部分与外部连通的通孔直径小，所以平面轴承座内有一个凹坑和环形平台，每个凹坑的环形平台上均放置一个有中心通孔的平面轴承，且平面轴承的高度略大于凹坑的深度，平面轴承座圆盘部分直径较小的通孔内静配合置有一个中空的轴套。中底部位有个圆环形凸肩的叶片轴自机壳内腔穿过各自平面轴承的中心通孔及轴套外露于各自的平面轴承座外面，叶片轴与轴套为动配合，叶片轴的圆环形凸肩面向平面轴承的那个端面与平面轴承的端面接触，其直径与平面轴承的直径相同。叶片轴的底端套一个长条形的轴孔偏向一端的偏心摇臂，其两端均为圆弧，并由摇臂销钉将偏心摇臂与叶片轴连接成一体。在左端盖内壁适当直径的圆周上以风机轴轴线为中心对称地均匀固定至少一对离心摇架座，每个离心摇架座上均铰接一个曲尺形的离心摇架，每个离心摇架重量较轻的这一臂的顶端铰接一个滚轮。一个哑铃状的空心滑套空套在风机轴上，其右端圆盘直径较大的为大头，左端圆盘直径较小的为小头。在滑套大头右端面与右端盖内壁之间的风机轴上套有回位弹簧。外露于轴承座外的叶片轴顶部由叶片销钉将各个叶片与各自的叶片轴连接成一体，且叶片的迎风面与其同轴的偏心摇臂的中心平面垂直，该偏心摇臂中心平面与叶片轴的轴线重合。在每个叶片的底端与平面轴承座顶面之间的叶片轴上套有扭弹簧，各个扭弹簧一端连接在各自叶片的小通孔中，另一端则插在平面轴承座顶面小孔中。在叶片静止状态下，回位弹簧的弹力使滑套小头左端面与各个滚轮接触，并使离心摇架重量较轻的这一臂处在与风机轴垂直的位置，而重量较重的这一臂则处在与风机轴平行的位置。同样，在叶片静止状态下，扭弹簧的弹力使偏心摇臂离叶片轴较远的一端与滑套大头右端面接触，偏心摇臂与叶片轴轴线重合的那个中心平面与风机轴的轴线之间的夹角为α，α的范围为20°-70°。

由上可见，本发明的结构主要有机壳及其端盖、风机轴、叶片，变矩装置有离心摇架及其滚轮、滑套和回位弹簧、偏心摇臂和扭弹簧等。能根据风力大小自动转动风机轴，调整叶片的有效迎风面，改变叶片的输出转矩，稳定风机的转速。本发明结构简单，工作可靠，制造和维修成本相对较低。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明：图1是本发明的剖视结构示意图；

图2是图1中只限风机轴2、滑套7、偏心摇臂13、叶片轴16部分的俯视图；

图3是应用本发明的风机及发电机组的结构示意图。