[实用新型]叶片自动换向定位竖式风力机

说明书

叶片自动换向定位竖式风力机属于将自然风能转换成机械动能的一种风力发动机。

传统的螺旋浆式风力机主要有以下几点不足：1、每个叶片只有一个支撑点，起着支撑叶片和传递动力的作用，所用材料很容易产生疲劳；2、叶片轴与地面呈水平状，安装在主轴的顶端，所产生的动力只能通过变向齿轮才能传递到地面，这样就损失了一部分能量；3、由于叶片能只迎风能产生动力，故需要一个定向风标调整方向，使叶片与风向保持一致；4、叶片细长，吸风面小，推力也小；5、风标和叶片受风的影响，整机重心不稳。

为克服上述不足，本实用新型提供一种叶片自动换向定  位竖式风力机。

下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述。

叶片自动换向定位竖式风力机由主轴，叶片、叶臂、连杆和底座组成，其特征是有四只叶片，叶片（4）的上下两端各设一个叶片座（6），叶片（4）通过叶片座（6）和叶片轴（3）相匹配，插装在叶片臂（7）两端的插头上，主轴（1）上有四个叶臂孔（2）两个为一组，与另一组呈十字状，叶臂（7）插装在叶臂孔（2）内，用螺扣（11）固定在主轴（1）上，在叶臂（7）上装有叶片缓冲橡胶圈（12），上下叶臂（7）通过连杆（5）相连接，叶片座（6）安装在叶片（4）宽的三分之一处，叶片（4）呈正方形。

图1是本实用新型的一种纵向剖面图。

图2是本实用新型的运行示意图。

叶片自动换向定位竖式风力机由主轴、叶片、叶臂、连杆底和底座等组成。本实用新型有四个叶片。叶片（4）的上下两端设有叶片座（6）、叶片（4）与叶片臂（6）用铆钉结合为一个整体，通过叶片轴（3）插装在叶臂（7）两端的插头上；叶臂（7）插装在主轴（1）的叶臂孔（2）内，用螺扣（11）固定，在叶臂（7）上装有叶片缓冲橡胶圈（12），上下叶臂（7）通过连杆（5）相连接；主轴（1）安装在底座（10）的主轴轴承（8）内；叶片（4）呈正方形，叶片座（6）安装地叶片（4）宽的三分之一处，造成叶片两侧受力不均衡，叶片（4）根据自身的位置，自动换向，达到工作时受力面大，不工作时受力面小的目的。

叶片自动换向定位竖式风力机的工作原理是：当风作用在风力机左侧（13）的叶片（4）时，叶片的三分之二部分在叶片轴（3）内侧，其吸风能力是外侧的一倍，此时叶片（4）紧靠叶臂（7）推动主轴（1）顺时针方向旋转；当叶片（4）旋转到180度（14）进入右半圈时，由于叶片轴内侧吸风面积大于外侧，受力不平衡，促使叶片按顺时针方向围绕叶片轴（3）自转180度，叶片（4）的三分之二面积转向外侧；叶片在右半圈（15）运行期间，一直与风呈零度夹角，同时叶片围绕叶片轴按逆时针方向向回旋转；当主轴转到360度（16）时，叶片自身也向回旋转180度，此时叶片的三分之二面积又回到叶片轴的内侧，如此反复循环，推动主轴（1）的旋转。主轴（1）通过动力输出轮（9）把力传给所需动力的其它装置，或由主轴（1）直接带动其它装置工作。

叶片自动换向定位竖式风力机克服了传统风力机的不足：1、叶片所吸的力通过叶片紧靠叶臂直接推动主轴旋转，叶片座只起支撑叶片作用，不是动力传递环节，不易损坏；2、叶片吸的力通过叶臂和主轴直接传到地面，不需变向，节约了一部分动力；3、由于每只叶片都能根据自身位置调整方向，本风力机可利用任何一方的风力，并保持运转方向一致性，比传统风力机少了一个定向风标，增强了稳定性；4、本风力机叶片为正方形，吸风面积大；5、每只叶片均等地安装在主轴的四个方向，重心突出。通过以上比较和改进，叶片自动换向定位竖式风力机具有结构简单，易于安装，维修方便，产生动力大，自身动力损失小，整机重心突出和稳定性强的特点。发明本机的目的是为了充分利用我国丰富的风力资源，为广大农村和边远地区提供一种廉价和实用的能源。本机和其它需要外来动力而工作的装置匹配可用来发电，抽水、脱粒和磨面等。

附图说明：

图1、叶片自动换向定位竖式风力机纵向剖面图：（1）主轴；（2）叶臂孔；（3）叶片轴；（4）叶片；（5）连杆；（6）叶片座；（7）叶臂；（8）底座主轴轴承；（9）动力输出轮；（10）底座；（11）叶臂固定螺扣；（12）叶片缓冲橡胶圈。

图2、叶片自动换向定位竖式风力机运行示意图；（13）左半圈；（14）180度处；（16）360度处。