[实用新型]帆轮式风力发动机

说明书

本实用新型涉及一种风力发动机，尤其是一种帆轮式风力发动机。

帆轮式风力发动机是一种帆轮的转动方向与风向一致的风力发动机。目前的帆轮式发动机主要由支架和安装在支架上的帆轮以及用于遮挡一部分帆叶的挡风板所组成。尽管挡风板将一部分叶片所包围，减小了这部分叶片被风吹动而产生的逆向扭矩，保证了帆轮靠着位于挡风板外的另一部分叶片被风吹动而产生的正向扭矩来带动其沿着某一固定方向不停地旋转，但是，由于位于帆轮前方的前挡风板是垂直于流体运动方向布置的，因此将迎面吹来的一部分风挡了回去，造成了这部分风能的白白浪费。另外，由于帆轮以及支撑帆轮的支架所处的位置是固定的，不能随着风向的变化进行及时的调整，因此造成了帆轮式发动机工作的局限性，同时也影响了帆轮式发动机工作的连续性。

本实用新型的目的在于提供一种既能避免产生逆向扭矩，又能有效利用风能、加快风速的帆轮式风力发动机。

本实用新型的另一个目的在于提供一种能够根据不同风向任意旋转，并始终保持迎风状态的帆轮式风力发动机。

本实用新型的目的是这样实现的，该帆轮式风力发动机主要由支架、安装在支架上的帆轮，以及位于帆轮前的前挡风板所组成，其特征在于前挡风板自前向后倾斜，并且其最高点高于或等于帆轮中轴所处的水平面的高度。

本实用新型的进一步改进是在帆轮的上方及两侧罩有一个向前延伸并向外扩展的集风罩。

本实用新型的再一种改进是在集风罩上位于帆轮上方的铁板向后延伸，并与帆轮旋转的弧面相适应。

本实用新型的再一种改进是支架、向后倾斜的前挡风板及集风罩的骨架均固定在一个水平的底座上。在底座的前端安装一个固定轴，后端安装有若干个滑轮，并且每个滑轮到固定轴的距离均相等，固定轴安装在地面的轴套上，所有的滑轮可在环形轨道上任意转动。

由于本实用新型采用了上述结构，不仅有效地利用了风能、提高了风速，而且还能够随着风向的变化而不停地转动，使其始终保持在迎风状态下旋转，确保了其工作的连续性。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型中帆轮的立体结构示意简图。

如图1、2所示，本实用新型的帆轮式风力发动机主要由支架5，安装在支架上的由叶片4和中轴3组成的帆轮2，以及位于帆轮前的前挡风板12所组成，其特征在于前挡风板12自前向后倾斜，并且其最点高于或等于帆轮中轴3所处的水平面的高度。

如图1所示，为了加快风的流速，本实用新型在帆轮2的上方及两侧罩有一个向前延伸并向外扩展的集风罩1，集风罩1是由钢筋骨架和固定在骨架上的帆布或铁板所组成，在集风罩1上位于帆轮2上方的铁板向后延伸，并与帆轮2旋转的弧面相适应，并且向后延伸的铁板的最低点略低于帆轮2中轴所处水平面的高度。

如图1所示，为了便于帆轮随着风向的变化而相应地调整方向，使其始终保持在迎风状态下旋转，本实用新型将支架5、向后倾斜的前挡风板12及集风罩的骨架均固定在一个水平的底座8上，并且在底座8的前端安装一个固定轴11，后端安装有若干个滑轮6，每个滑轮6到固定轴11的距离相等，固定轴11与所有的滑轮6分别与固定在地面上的轴套10及环形轨道7相配合，使滑轮6在环形轨道7上任意转动。

本实用新型的帆轮式风力发动机既可以直接与机械设备进行配合用于工农业生产，也可以与发电机配合用于风力发电，还可以与商业并网。

如图1所示，为了防止因风速过大造成帆轮的转数超出额定范围，使得与其相配合的机械或发电机受损，本实用新型在底座8上安装一个由迎风板13，与迎风板13垂直连接并沿水平方向穿过前挡风板12的连杆15，用于引导连杆前后移动的框架9，套在连杆15上的其一端顶在迎风板上13、另一端顶在前挡风板12上的弹簧14，以及连杆末端安装的用于接通备用发电机的触点16所组成的超风速控制装置。其工作原理是：帆轮的轴3始终与一个备用发电机的转子相联接，备用发电机定子上的线圈上引出两个接点，当风速正常时，连杆在弹簧的作用下，触点16离开发电机定子上的线圈接点，因此线圈不是闭合的，此时帆轮带动备用发电机空转；当风速超常时，迎风挡板13在风力的作用下，克服弹簧14阻力带动连杆15向后移动，迫使触点16与备用发电机的线圈接通，此时备用发电机开始发电。帆轮2因所带负载增加，使得其转数下降，因此始终保持帆轮平稳运转。

如图1、2所示是一种卧式帆轮风力发动机，本实用新型对于立式帆轮风力发动机也同样适用。