[发明专利]广告牌式风帆式轨道式风动装置

说明书

技术领域

本发明是一种风动装置，其应用涉及广告领域和风力发电领域。

背景技术

目前，广告牌和风力发电机已广泛使用在我们的生活当中，多数广告牌在人口密集的城市，多数风力发电机远在人口稀少的乡村旷野，因为受传统风力发电机的结构和占用空间的限制，他们很少相结合。传统风电设备行业进入壁垒比较高，有轴的风力发电机组装备看似简单，技术其实很复杂，风力发电装置稳定性要求较高，要经受住各种极端恶劣天气和非常复杂的风力环境，使用和维护困难，大型风力发电机无法进入城市，发出的电需要并入电网才能使用，小型风力发电机效率低下，无法城市化使用，而且风力发电还遇到并网困难等难题。

发明内容

本发明采用风帆式轨道式结构的风动装置，同时兼具户外广告牌与风力发电功能。为了达到上述的目的，本发明通过建立上下两条相同形状的封闭轨道，将许多风力叶片通过固定装置安装在轨道上面，使叶片能在轨道上自由运动。让叶片间保持适当间隔，用链条连接形成闭环，通过控制叶片的迎风角度，让一部分叶片处于迎风状态，增加风对叶片的推力，另一部分叶片保持顺风状态，减少叶片对风的阻力，使得叶片整体在风的推动下，沿着轨道方向运动。链条随着叶片运动的同时，能够产生巨大的推力，通过与齿轮咬合，可以带动风力发电机发电。并且，将在每一个叶片上粘贴一定图画，无论叶片保持运动或者静止状态，当人从远处观看，可以形成整体画面，类似翻转广告牌的效果，使该发明能够风力发电的同时，兼具广告牌的作用。

本发明的结构主要包括三个主要部分：第一部分是驱动体部分：包括由叶面、旋转轴、一对轴承、一对单向齿轮等组成的叶片，本风动装置包括许多叶片。其连接方式为，叶面与旋转轴固定，旋转轴两端固定一对轴承和一对单向齿轮，轴承固定在底座上面。单向齿轮与角度锁咬合，这样，当单向齿轮与角度锁打开时，相对于底座，叶片可以360度自由旋转，类似门窗的合叶，叶片可以像风帆一样随风而动，减少阻力；当单向齿轮与角度锁闭合时，叶片只能单方向进行360度旋转，叶片可以像风帆一样被八面来风推动。把风能转变为动能用来驱动装置运动。

第二部分是控制部分：包括角度锁、同步装置、单向导齿等部件。每一个叶片两端的单向齿轮都与角度锁相咬合，角度锁采用机械或电子装置，通过感应风向和叶片运动方向，控制叶片迎风角度并锁住，使叶片只能单向旋转，与风向形成适当角度。当风向与叶片成180度角时，风推力最大；当叶片与风向成270度角时，风推力最小，改变迎风角度可以提高风能效率。风动装置包括若干个同步装置，具体数量根据具体情况而定。同步装置包括一根同步杆，同步杆两端固定一对同步齿轮，同步杆两端被托架支撑，托架起固定和支撑作用并固定在轨道上面。同步齿轮与上下两条链条咬合，控制链条同步运动。单向导齿固定在位于迎风面方向上的轨道上面，具体位置根据风向和叶片运动方向而定，成对使用，单向导齿与叶片的单向齿轮咬合，单向导齿长度根据叶片需要转动的角度而定，其作用是把与其咬合的一个叶片转动适当角度，使叶片由顺风状态旋转到获得迎风面。

第三部分是传动部分：包括底座、轨道、链条、凹轮、支撑柱等部分。链条包括上下两条，固定在底座上面，与底座同时运动。底座内部有凹轮，一方面为叶片提供支撑，另一方面与叶片一同沿轨道运动。底座上面还有控制叶片角度的角度锁，锁定叶片与风向的角度，最大利用风能。

本发明的轨道形式可以根据具体环境情况进行调整，可以适用于很多复杂环境，除了圆形以外，还可以变换成三角形、矩形、多边形、不规则形状等，还可以进行内部或者外部嵌套，适应范围广泛。

本发明中包括的主要部件说明：1．叶面：构成风动装置叶片的部件，由刚性或者柔性材料制成，表面可以绘制或者粘贴广告画面，主要作用将风力转化为动力。

 2．旋转轴：构成风动装置叶片的部件，与叶面相固定，为页面提供支撑，可以绕轴向进行360旋转。

 3．轴承：构成风动装置叶片的部件，与旋转轴两端固定，减少旋转阻力。

 4．单向齿轮：构成风动装置叶片的部件，成对使用与旋转轴固定，与角度锁配合，可以使旋转轴单向旋转。

 5．底座：底座包括上下两个，分别与叶面两端轴承相连，为叶片提供支撑。使叶片围绕纵轴进行360旋转。每个底座有内凹轮，可以在沿轨道运动。底座与传动链条固定，可以带动传动链条运动。

 6．角度锁：底座上的装置，采用机械或电子装置，成对与单向齿轮配合，控制叶片迎风角度并锁住，使叶片不再旋转，与风向形成适当角度。