小型混合式垂直軸風能采集裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種小型混合式垂直軸風能采集裝置，包括主轉動部分、葉片自轉部分、行星輪機構部分和輸出變速部分，其中主轉動部分包括第一轉動組件、第二轉動組件和第三轉動組件；葉片自轉部分包括葉片、第一固定組件和第二固定組件；行星輪機構部分包括轉動架、空心輸出軸、第一動軸、行星輪和固定輪；輸出變速部分包括第一錐齒輪、第二錐齒輪和齒輪輸出軸。本實用新型專利技術當葉片固定時可成為典型的H型風力機，本結構設計使葉片容易拆卸，也便于維修。本裝置體積較小，噪聲低，系統簡單，能推廣于生活中的各種場合，如公園，小區，公路旁等，做到生活中的節能減排。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
小型混合式垂直軸風能采集裝置
本技術涉及一種風能利用和采集裝置，更具體地涉及一種小型混合式垂直軸風能采集裝置。
技術介紹
能源是現代社會和經濟發展的基礎，而風能是一種重要的可再生能源。人類對于風能的利用已有3000多年的歷史。驅動人類開發風能的動力在于風能具有如下優點:取之不盡，用之不竭；就地可取，不需運輸；分布廣泛，分散使用；不污染環境，不破壞生態；周而復始，可以再生。 利用風能的裝置通常為風力機。傳統的風力機依據風輪的結構及其在氣流中的位置，可分為水平軸和垂直軸風力機。商用大型風力機一般為水平軸。但近年來隨著相關技術水平的提高和小型發電系統的蓬勃興起，垂直軸風力機也越來越吸引人們的目光。 垂直軸風力機按風推動風輪的方式可分為阻力型和升力型兩種。阻力型風力機的典型代表是S型(Savonius)風輪，由芬蘭工程師S.J.Savonius于1922年專利技術，它由兩個半圓筒形葉片組成，兩圓筒的軸線相互錯開一段距離。其優點是起動轉矩較大，啟動性能良好，但是它的轉速低，風能利用系數低于水平軸風力機，并且在運行中圍繞著風輪會產生不對稱氣流，從而產生側向推力。與阻力型風力機相比，升力型風力機的風能利用系數較高，應用較為廣泛，典型代表是Darrieus風力機。Darrieus風力機形式多樣,有Φ型、H型、Λ型、Y型和?形等。其中Φ型和H型應用最為廣泛。Φ型風力機自啟動性能很差，因此限制垂直軸風力機的應用。H型風機具有自啟動能力,低速時性能良好,高風速時承受較大彎矩，而且H型風機結構造成的離心力容易使葉片在其連接點處產生彎曲應力，另外，其葉片需要采用橫桿或拉索支撐，這些支撐將產生氣動阻力，降低效率，較難實現大型化。 隨著垂直軸風力機技術的發展。現在已有在風速為2m/s時就可以帶負載自啟動的H型垂直軸風力發電機，并且風能利用率比水平軸風力發電機更高。這將使大型垂直軸風力發電機比大型水平軸風力發電機更具有競爭力。
技術實現思路
為了解決現有技術中的垂直軸風力機裝置風能利用效率較低的問題，本技術提供了一種用于風力發電或風力機中的小型混合式垂直軸風能采集裝置，從而以較高的效率實現風能的采集并轉化為機械能輸出。 本技術提供的一種小型混合式垂直軸風能采集裝置，包括主轉動部分、葉片自轉部分、行星輪機構部分和輸出變速部分。 主轉動部分包括豎向依次套設于立柱上的第一轉動組件、第二轉動組件和第三轉動組件，其中，第一轉動組件的主體為一豎向布置的第一轉動組件套管，該第一轉動組件套管頂端沿水平方向延伸形成第一轉動組件桿體；第二轉動組件的外圓周上設置有第二帶輪，第一轉動組件和第三轉動組件分別與第二轉動組件相連，第三轉動組件的主體為一豎向布置的第三轉動組件套管，該第三轉動組件套管底端沿水平方向延伸形成該第三轉動組件桿體。 葉片自轉部分包括至少一個葉片組件，葉片組件的一端與第一帶輪連接，第一帶輪通過皮帶與第二帶輪連接，葉片組件與第一帶輪相對的另一端與第一轉動組件或第三轉動組件連接。 行星輪機構部分包括轉動架、空心輸出軸、第一動軸、行星輪和固定輪，其中，轉動架平行設置于第三轉動組件下方并與豎直方向套設于立柱上的空心輸出軸連接，空心輸出軸的上部與第三轉動組件連接；轉動架相對的兩端下方分別通過豎向設置的第一動軸連接有行星輪，第一動軸的上端與葉片組件固定連接且第一動軸穿過第三轉動組件桿體和轉動架延伸；行星輪與帶有內齒的固定輪嚙合。 輸出變速部分包括第一錐齒輪、第二錐齒輪和齒輪輸出軸，其中，第一錐齒輪在水平方向上套設于空心輸出軸靠近底端的外圓周處，豎直方向布置的第二錐齒輪與第一錐齒輪嚙合，齒輪輸出軸為水平布置的傳動軸且與第二錐齒輪通過銷連接固定。 根據本技術的一個實施例，葉片自轉部分包括對稱設置的四個葉片組件，第一葉片組件與第二葉片組件通過第一帶輪彼此豎向相連夾置于第一轉動組件的第一轉動組件桿體和第三轉動組件的第三轉動組件桿體之間，第三葉片組件與第四葉片組件通過第一帶輪彼此豎向相連夾置于第一轉動組件的第一轉動組件桿體和第三轉動組件的第三轉動組件桿體之間，第一帶輪通過皮帶與第二帶輪連接，葉片組件通過第二轉動組件分別與第一轉動組件和第三轉動組件連接。 根據本技術的另一個實施例，第一轉動組件套管頂部和底部分別設置有與立柱和第二轉動組件連接的第一套管軸承組件，第三轉動組件套管頂部和底部分別設置有與立柱和第二轉動組件連接的第三套管軸承組件，第一轉動組件桿體在臨近自由端的兩端的底部分別設置有第一軸承組件，第三轉動組件桿體在臨近自由端的兩端的頂部分別設置有第三軸承組件。 根據本技術的另一個實施例，第二轉動組件的主體為一豎向布置的第二轉動組件套管，第二轉動組件套管的中段沿外圓周設置有第二帶輪。 根據本技術的另一個實施例，第二帶輪的外表面上設置有豎向延伸且均勻分布的的上皮帶槽和下皮帶槽，上皮帶槽和下皮帶槽分別與第一帶輪通過皮帶連接。 根據本技術的另一個實施例，葉片組件包括葉片、第一固定組件和第二固定組件，其中，葉片為矩形板，第一固定組件和第二固定組件沿著矩形板豎向中心軸分別向外延伸形成葉片轉軸，葉片轉軸分別與第一帶輪、第一轉動組件桿體和第三轉動組件桿體連接。 第二固定組件還設置有自鎖機構，自鎖機構垂直于葉片的矩形板向外延伸形成一半圓形板，半圓形板上設置有弧形孔槽，弧形孔槽中連接有孔槽自鎖螺栓。 空心輸出軸在頂端和底端分別通過空心輸出軸上軸承組件和空心輸出軸下軸承組件與第三轉動組件和立柱相接。 行星輪可以沿第一動軸上下移動。 齒輪輸出軸上通過套設兩軸承而安裝于軸承座上,軸承座通過軸承座支架安裝在箱體上。 本技術具有垂直軸風力機的特點，其具有自啟動能力好，低速時性能良好的優點。當葉片固定時，整個裝置就可成為典型的H型風力機，在風力作用下，轉動支架旋轉帶動轉動行星架輸出轉速動力。當葉片不固定時，在同樣風力作用下，葉片的轉動通過行星輪結構，帶動轉動行星架轉動，增大了輸出轉速。葉片可調整傾斜角度并自鎖固定，當想固定葉片使其成為簡單的H型風力機構，葉片的位置可通過葉片自鎖機構來進行調整，并且可以做到大角度的調節范圍。使左右葉片處在一個恰當的固定角度，使其能最大效果的利用風能。本裝置的葉片可實現自轉和公轉、對葉片的翼型要求不高，可適應不同的翼型葉片。兩側葉片可設計為90度布置，葉片自轉2周，公轉I周，本結構設計使葉片容易拆卸，也便于維修。本裝置體積較小，噪聲低，系統簡單，能推廣于生活中的各種場合，如公園，小區，公路旁等，做到生活中的節能減排。 【附圖說明】 圖1是根據本技術一個實施例的小型混合式垂直軸風能采集裝置立體示意圖； 圖2是根據本技術一個實施例的小型混合式垂直軸風能采集裝置的總傳動結構示意圖； 圖3是根據本技術一個實施例的小型混合式垂直軸風能采集裝置的主轉動部分的第一轉動組件的立體示意圖； 圖4是根據本技術一個實施例的小型混合式垂直軸風能采集裝置的主轉動部分的第三轉動組件的立體示意圖； 圖5是根據本技術一個實施例的小型混合式垂直軸風能采集裝置的主轉動部分的第二轉動組件的立體示意圖； 圖6是根據本技術一個實施例的小型混合式垂直軸風能本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種小型混合式垂直軸風能采集裝置，其特征在于，該裝置包括主轉動部分、葉片自轉部分、行星輪機構部分和輸出變速部分，其中，?所述主轉動部分包括豎向依次套設于立柱上的第一轉動組件、第二轉動組件和第三轉動組件，其中，所述第一轉動組件的主體為一豎向布置的第一轉動組件套管，所述第一轉動組件套管頂端沿水平方向延伸形成第一轉動組件桿體；所述第二轉動組件的外圓周上設置有第二帶輪，所述第一轉動組件和所述第三轉動組件分別與所述第二轉動組件相連，所述第三轉動組件的主體為一豎向布置的第三轉動組件套管，所述第三轉動組件套管底端沿水平方向延伸形成第三轉動組件桿體；?所述葉片自轉部分包括至少一個葉片組件，所述葉片組件的一端與第一帶輪連接，所述第一帶輪通過皮帶與所述第二帶輪連接，所述葉片組件與所述第一帶輪相對的另一端與所述第一轉動組件或所述第三轉動組件連接；?所述行星輪機構部分包括轉動架、空心輸出軸、第一動軸、行星輪和固定輪，其中，所述轉動架平行設置于所述第三轉動組件下方并與豎直方向套設于所述立柱上的所述空心輸出軸連接，所述空心輸出軸的上部與所述第三轉動組件連接；所述轉動架相對的兩端下方分別通過豎向設置的所述第一動軸連接有所述行星輪，所述第一動軸的上端與所述葉片組件固定連接且所述第一動軸穿過所述第三轉動組件桿體和所述轉動架延伸；所述行星輪與帶有內齒的所述固定輪嚙合；?所述輸出變速部分包括第一錐齒輪、第二錐齒輪和齒輪輸出軸，其中，所述第一錐齒輪在水平方向上套設于所述空心輸出軸靠近底端的外圓周處，豎直方向布置的所述第二錐齒輪與所述第一錐齒輪嚙合，所述齒輪輸出軸為水平布置的傳動軸且與所述第二錐齒輪通過銷連接固定。...

【技術特征摘要】
1.一種小型混合式垂直軸風能采集裝置，其特征在于，該裝置包括主轉動部分、葉片自轉部分、行星輪機構部分和輸出變速部分，其中， 所述主轉動部分包括豎向依次套設于立柱上的第一轉動組件、第二轉動組件和第三轉動組件，其中，所述第一轉動組件的主體為一豎向布置的第一轉動組件套管，所述第一轉動組件套管頂端沿水平方向延伸形成第一轉動組件桿體；所述第二轉動組件的外圓周上設置有第二帶輪，所述第一轉動組件和所述第三轉動組件分別與所述第二轉動組件相連，所述第三轉動組件的主體為一豎向布置的第三轉動組件套管，所述第三轉動組件套管底端沿水平方向延伸形成第三轉動組件桿體； 所述葉片自轉部分包括至少一個葉片組件，所述葉片組件的一端與第一帶輪連接，所述第一帶輪通過皮帶與所述第二帶輪連接，所述葉片組件與所述第一帶輪相對的另一端與所述第一轉動組件或所述第三轉動組件連接； 所述行星輪機構部分包括轉動架、空心輸出軸、第一動軸、行星輪和固定輪，其中，所述轉動架平行設置于所述第三轉動組件下方并與豎直方向套設于所述立柱上的所述空心輸出軸連接，所述空心輸出軸的上部與所述第三轉動組件連接；所述轉動架相對的兩端下方分別通過豎向設置的所述第一動軸連接有所述行星輪，所述第一動軸的上端與所述葉片組件固定連接且所述第一動軸穿過所述第三轉動組件桿體和所述轉動架延伸；所述行星輪與帶有內齒的所述固定輪嚙合； 所述輸出變速部分包括第一錐齒輪、第二錐齒輪和齒輪輸出軸，其中，所述第一錐齒輪在水平方向上套設于所述空心輸出軸靠近底端的外圓周處，豎直方向布置的所述第二錐齒輪與所述第一錐齒輪嚙合，所述齒輪輸出軸為水平布置的傳動軸且與所述第二錐齒輪通過銷連接固定。2.根據權利要求1所述的小型混合式垂直軸風能采集裝置，其特征在于，所述葉片自轉部分包括對稱設置的四個葉片組件，其中，第一葉片組件與第二葉片組件通過所述第一帶輪彼此豎向相連夾置于所述第一轉動組件的所述第一轉動組件桿體和所述第三轉動組件的所述第三轉動組件桿體之間，第三葉片組件與第四葉片組件通過第一帶輪彼此豎向相連夾置于所述第一轉動組件的所述第一轉動組件桿體和所述第三轉動組件的所述第三轉動組件桿體之間，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：殷勇輝，王建武，李娟，
申請(專利權)人：華東理工大學，
類型：新型
國別省市：上海;31