[发明专利]自动耦合式开合型采风组件及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动耦合式开合型采风组件及装置。

背景技术

立轴式采风装置的采风原理是：选用特定的几何形状，其正面迎风所产生的推力大于背面迎风所形成的阻力，利用两种受力之差来驱动叶轮旋转。其典型结构型式是三杯式风速仪，风杯的形状主要是半球形和圆锥形两种。这种结构型式的优点是任意风向吹过的风力都能被采集，不需另配对风装置，转动比较稳定，但由于其自身结构原因所造成的缺点也很明显：1、其正面(凹面)迎风或背面(凸面)迎风时的投影面积不变，仅仅是阻力系数不同，所以产生的驱动力很小。由于阻力系数的改变有限，所以要增大驱动力只能通过增加迎风面积来实现。2、立轴式采风装置的驱动力是风杯正面受力与背面受力之差，但叶轮的整体风阻则是风杯正面受力与背面受力之和，增加迎风面积使得驱动力和阻力同步增加，叶轮整体风阻成倍的增加，所以增加大量风阻只能获得少量的驱动力，采风效率非常低。

现有技术一直未解决提高驱动力与降低整体风阻之间的矛盾关系，所以其应用范围受到了制约，目前主要应用于感应风速，很少用于动力输出，立轴式风力机的发展状态明显落后于水平轴式风力机。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种驱动力大、风阻小、采风效率高的自动耦合式开合型采风组件及装置。

为达到上述目的，本发明一种自动耦合式开合型采风组件，包括联接座、两个沿同一旋转轴线与所述联接座铰接的叶片、固定连接在联接座上与所述旋转轴线垂直共面的导杆、与所述导杆滑动连接的滑块以及两个连接杆；所述连接杆一端与所述叶片铰接，所述连接杆的另一端与所述滑块铰接；

或者，

包括固定座、与所述固定座垂直固定连接的支撑杆、与所述支撑杆垂直滑动连接的滑动轴、两个沿同一旋转轴线与所述滑动轴铰接的叶片以及两个连杆；所述连杆一端与所述叶片铰接，所述连杆另一端与所述固定座铰接。

较佳的，所述导杆还包括至少一个限制滑块滑动范围从而控制两个所述叶片开合角度为0～180°的限位装置；所述限位装置包括限位块和定位杆；所述限位块中心设置有与所述导杆直径适配的通孔，所述限位块通过通孔与所述导杆滑动连接；所述限位块的侧壁上设置有与所述通孔连通的螺纹孔；所述定位杆外壁上设置有与所述螺纹孔配合的螺纹段，所述限位块与所述定位杆螺纹连接；或者，

所述支撑杆还包括至少一个限制滑动轴滑动范围从而控制两个所述叶片开合角度为0～180°的限位装置；所述限位装置包括限位块和定位杆；所述限位块中心设置有与所述支撑杆直径适配的通孔，所述限位块通过通孔与所述支撑杆滑动连接；所述限位块的侧壁上设置有与所述通孔连通的螺纹孔；所述定位杆外壁上设置有与所述螺纹孔配合的螺纹段，所述限位块与所述定位杆螺纹连接。

较佳的，所述叶片为光滑的板面结构或者所述叶片为工作面有凹槽的板面结构。

较佳的，所述滑块和所述导杆接触面分别设置有两端封闭的凹槽；所述滑块与所述导杆之间设置有与所述凹槽相适配的滚珠。

为达到上述目的，本发明一种自动耦合式开合型采风装置，包括轮毂和呈辐射状间隔固定连接在所述轮毂上若干任一上述的自动耦合式开合型采风组件。

较佳的，所述轮毂为柱形轴，所述轮毂上端和所述轮毂下端并排固定连接有两组自动耦合式开合型采风装置，每组相对应的所述自动耦合式开合型采风组件分别与支杆两端固定连接；所述支杆与所述自动耦合式开合型采风组件连接处设置有肋板；所述支杆通过连杆与所述轮毂中段固定连接；或者，

所述轮毂为由若干杆件围成的框架，所述框架包括并排设置的两个相同圆框、两端分别与两个所述圆框边缘固定连接的若干支杆、与两个所述圆框中心同轴设置的转轴；所述转轴中部通过连杆与所述支杆固定连接；所述支杆与两个所述圆框连接处还固定连接有与所述支杆垂直的自动耦合式翻板型采风组件；所述自动耦合式翻板型采风组件与所述支杆之间还设置有肋板。

本发明技术方案具有以下有益效果：解决了现有技术中提高驱动力与降低阻力之间的矛盾关系，处于采风状态的叶片自动打开，增大采风面积，处于阻力状态的叶片自动闭合，减小阻力面积，所以使得采风效率提高了数倍；建立了采风组件的整体平衡，微小风力即可实现叶片的开合动作，解决了上叶片难以打开，下叶片难以闭合的技术问题。采风不受风向变化的影响，输出的旋转很稳定。由于其驱动力大，风阻小，采风效率高，为大型立轴式风机的实现提供了技术支持。

附图说明

图1是本发明实施例1自动耦合式开合型采风组件的正等侧视图；

图2是本发明实施例2自动耦合式开合型采风组件的主视图；