Ветродвигатель

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую. Сущность изобретения: ветродвигатель содержит полый вертикальный вал, установленный с возможностью вращения вокруг неподвижной вертикальной опоры, снабженный цилиндрическим каркасом с поворотными лопастями, кинематически связанными с генератором , закрепленном на опоре, механизмы ориентации и поворота лопастей. Механизм ориентации включает флюгер, расположенный между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками с контактами, Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветродвигателях . . Цель изобретения - увеличение КПД. На чертеже схематично изображен ветродвигатель , общий вид. Ветродвигатель содержит полый вертикальный вал 21 с каркасом 2, кинематически связанным с генератором 3, установленные на каркасе 2 поворотные лопасти 4, на цапкожух на полом вертикальном валу, реверсивный электродвигатель, помещенный в кожух и электрически соединенный через пускатель с контактами. Выходной вал электродвигателя посредством пар конических шестерен связан полым с вертикальным валом . Механизм поворота лопастей включает коническую шестерню, взаимодействующую с относительно неподвижной шестерней одинакового диаметра, закрепленной на горизонтальном валике, жестко соединенным концом с кольцом, свободно установленным на вертикальном валу между двумя прикрепленными к нему верхней и нижней полушестернями, взаимодействующими поочередно с вдвое большей по диаметру конической шестерней на конце горизонтального вала, концентричного горизонтальному валику, имеющего на другом конце вилку с подшипниками, в которых установлена цапфа лопасти с шестерней. Лопасти расположены попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, а каждая пара - диаметрально противоположно друг другу. 2 э.п. ф-лы. 1 ил. фах. которых закреплены конические шестерни 5, механизм ориентации с флюгером 6, размещенным между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками 7 с контактами 8, электрически соединенными с пускателем 9 реверсивного электродвигателя 10 и установленными с возможностью контактирования с флюгером 6, механизм поворота лопастей 4 с горизонтальными валиками 11, « В 00 CJ ю сь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и) ((!) (si)s F 03 D 7/06

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889267/06 (22) 10.12:90 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (75) Ч.-К.А. Будревич (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 969949, кл. F 03 С) 1/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

РЬ 1250699, кл. F 03 0 7/06, 1985. (54) ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к ветрознерге,тике и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую. Сущность изобретения: ветродвигатель содержит полый вертикальный вал, установленный с возможностью вращения вокруг неподвижной вертикальной опоры, снабженный цилиндрическим каркасом с поворотными лопастями, кинематически связанными с генератором, закрепленном на опоре, механизмы ориентации и поворота лопастей, Механизм ориентации включает флюгер, расположенный между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками с контактами, Изобретение относится к ветроэнерге.тике и может быть использовано в ветродвигателях.

Цель изобретения — увеличение КОД.

На чертеже схематично изображен ветродвигатель, общий вид.

Ветродвигатель содержит полый вертикальный вал 21 с каркасом 2, кинематически связанным с генератором 3, установленные на каркасе 2 поворотные лопасти 4, на цапкожух на полом вертикальном валу, реверсивный электродвигатель, помещенный в кожух и электрически соединенный через пускатель с.контактами. Выходной вал электродвигателя посредством пар конических шестерен связан полым с вертикальным валом, Механизм поворота лопастей включает коническую шестерню, взаимодействующую с относительно неподвижной шестерней одинакового диаметра. закрейленной на горизонтальном валике, жестко соединенным концом с кольцом, свободно установленным на вертикальном валу между двумя прикрепленными к нему верхней и нижней полушестернями, взаимодействующими поочередно с вдвое большей по диаметру конической шестерней на конце горизонтального вала, концентричного горизонтальному валику, имеющего на другом конце вилку с подшипниками, в которых установлена цапфа лопасти с шестерней. Лопасти расположены попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, а каждая пара — диаметрально противоположно друг другу. 2 э.п, ф-лы. 1 ил. фах.которых закреплены конические шестерни 5, механизм ориентации с флюгером

6, размещенным между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками 7. с контактами

8, электрически соединенными с пускателем 9 реверсивного электродвигателя 10 и установленными с возможностью контактирования с флюгером 6, механизм поворота лопастей 4 с горизонтальными валиками 11, 1813916 ма одних концах которых установлены конические шестерни 12, взаимодействующие с шестернями 5 лопастей, неподвижную вертикальную опору 13. Каркас 2 снабжен установленным в верхней части опоры 13 полым цилиндром 14, вертикальным вал-кольцом

15, двумя коническими полушестернями 16, 17, расположенными на разной высоте, и размещенными концентрично валикам 11 полыми горизонтальными валами 18, на одних концах которых закреплены вилки 19 с подшипниками, в которых установлены цапфы лопастей 4, в на других концах — конические шестерни 20, взаимодействующие с полушестернями 16, 17 полого вертикального вала 1. вал-кольцо 15 жестко связано с другими концами валиков 11, при этом диаметры шестерен 5 и 12 соответственно лопастей 4 и валиков 11 равны между собой, диаметр полушестерен 16 и 17 вдвое меньше диаметра шестерен 20 валов 18, лопасти

4 расположены попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, а каждая пара — диаметрально противоположно друг другу.

Кинематическая связь каркаса 2 с генератором 3, установленным на опоре 13 под каркасом 2, включает размещенное в нижней части корпуса зубчатое колесо 1 с внутренним зацеплением, связанную с ним паразитную шестерню 22, установленную с возможностью вращения вокруг опоры 13 блок 23 цилиндрической и конической шестерен, последняя из которых расположена ниже цилиндрической и взаимодействует с шестерней выходного вала генератора 3, а цилиндрическая шестерня — с паразитной

22, Механизм ориентации снабжен закрепленным на полом вертикальном валу 1 кожухом 24, в верхней части котооого установлено основание со стойками 7, реверсивный электродвигатель 10 размещен внутри кожуха 24 и связан своим выходным валом с полым вертикальным валом 1 посредством пары конических шестерен 25, а флюгер 6 расположен в верхней части опоры 13.

Ветродвигатель работает следующим образом.

Под действием бокового ветра флюгер

6, поворачиваясь в горизонтальной плоскости в правую или левую сторону между стойками 7, нажимает на их контакт 8 и через пускатель 9 включается реверсивный электродвигатель 10, закрепленный в верхней части вертикальной неподвижной опоры 13, который через пару конических шестерен 25 поворачивает вал 1 вокруг опоры 13 вместе с кожухом 24 и установлеммыми на нем стойками 7 до тех пор, пока флюгер 6 не установится по направлениЬ ветра, а контактирующий контакт 8 не отойдет от флюгера вместе со стойкой 7 и не включит при этом двигатель 10.

При повороте полого вала 1 вокруг вертикальной опоры 13 его две комические полушестерни 16 и 17 взаимодействуют с вдвое большими по диаметру коническими шестернями 20 горизонтальных полых валов 18

10 с вилками 17, в подшипниках которых установлены цапфы лопастей 4 с коническими шестернями 5, поворачивая их вокруг горизонтальных валиков 11 с коническими шестернями 12, Последние, взаимодействуя с

15 шестернями 5, поворачивают лопасти 4 вокруг собственных осей. В результате этих поворотов диаметрально противоположные пары лопастей 4, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях, устанав20 ливаются к ветру с одной стороны опоры 13 .под большим, а с другой стороны опоры под меньшим углом. Это вызывает вращение лопастей 4 с каркасом 2 вокруг неподвижного вала 1 и опоры 13. Вращение каркаса 2 пе25 редается валу генератору 3 через зубчатое колесо 21, паразитную шестерню 22 и блок . шестерен 23..

Передние и задние, расположенные за неподвижной опорой 13, лопасти 4 наклоне30 ны к горизонтали под углом 45 градусов, т.е. передние лопасти не закрывают собой от ветра задние. При этом таким же углом их плоскости повернуты вокруг собственных . осей. Поэтому передние и задние лопасти

35 создают крутящий момент на каркасе 2, а рабочий ход лопастей удлиняется и занимает более половины оборота лопастей вокруг неподвижной опоры 13.

Формул а из о бр ете н и я

40 1. Ветродвигатель, содер;.кащий вертикальный вал с каркасом, кинематически связанным с генератором, установленные на каркасе поворотные лопасти, на цапфах которых закреплены конические шестерни, 45 механизм ориентации с флюгером, размещенным между двумя установленными на поворотном в горизонтальной плоскости основании стойками с контактами, электрически соединенными с пускателем

50 реверсивного электродвигателя и установленными с воэможностью контактирования с флюгером, механизм поворот лопастей с горизонтальными валиками, на одних концах которых установлены конические шес55 терни, взаимодействующие с шестернями лопастей, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, ветродвигатель снабжен неподвижной вертикальной опорой, каркас — установленными в верхней части опоры полым цилиндром, вертикаль1813916

Составитель В. Игнатьев

Техред М. Моргентэл Корректор А. Мотыль

Редактор А. Рожкова

Заказ 1819 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушскэя нэб„4/5

Производственно-издательский комбинэт "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина; 101 ным валом-кольцом, двумя коническими полушестернями, рэсположенными нэ разной высоте, и рэзмещенными концентрично валикам полыми горизонтальными валами, нэ одних концах которых закреплены вилки с подшипникэми, в которых установлены цэпфы лопастей, а нэ друюх концэх — конические шестерни, взаимодействующие с полушестернями полого вертикэльного вала, кольцо последнего жестко связэно с другими концами валиков, при этом диэметры шестерен лопастей и валиков равны между собой, диаметр полушестерен вдвое меньше диаметра шестерен полых горизонтальных валов, лопасти рэсположены попарно, во взаимно перпендикулярных плоскостях, э каждая пара — диаметрально противоположно друг другу, 2. Ввтродвигэтель по п.1, отл ич э юшийся тем, что кинемэтическэя связь каркаса с генератором, установленным нэ опоре под кэркэсом, включэет размещенное в нижней части кэркасэ зубчэтое колесо с внутренним зэцеплением, связанную с ним парэзитную шестерню, установленный

5 с возможностью вращения вокруг опоры блок цилиндрической и конической шестерен, последняя из которых расположена ниже цилиндрической и взаимодействует с шестерней выходного вала генератора, а

10 цилиндрическая — с пэрэзитной шестерней.

3. Ветродвигэтель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что механизм ориентэции снабжен закрепленным на полом верти15 кэльном валу кожухом, в верхней части которого установлено основание со стойками, реверсивный электродвигатель размещен

$H pH кожухэ и связэн своим выходным валом с полым вертикальным валом посред20 ством пэры конических шестерен, э флюгер расположен в верхней части опоры.