專利名稱：立軸式風(fēng)車離心球式制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及立軸式風(fēng)車制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)有立軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)與水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩種，現(xiàn)世界上一般采 用水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，因水平軸式發(fā)電設(shè)備可以通過電子控制改變?nèi)~片迎風(fēng)角來 調(diào)整力矩和轉(zhuǎn)速，使其保持相對(duì)穩(wěn)定的輸出功率，而立軸式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在風(fēng)速變 化時(shí)不能改變?nèi)~片迎風(fēng)角，也就不能調(diào)整力矩和轉(zhuǎn)速，不能保持相對(duì)穩(wěn)定的輸出功 率，這也是立軸式和水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要差別之一，
例如一臺(tái)立軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的額定功率是IOOOW，額定風(fēng)速是5—8M/S， 轉(zhuǎn)速是2轉(zhuǎn)/S，力矩是500NM。當(dāng)風(fēng)速超過8M/S時(shí)，其力矩和轉(zhuǎn)速都會(huì)增加，這 時(shí)其輸出功率就會(huì)大于1000W導(dǎo)致燒毀發(fā)電機(jī)，目前解決的辦法就是關(guān)機(jī)停車， 這樣當(dāng)風(fēng)速不足時(shí)或者超過額定風(fēng)速時(shí)，發(fā)電機(jī)就不能夠正常使用，不僅浪費(fèi)了資 源，而且風(fēng)力發(fā)電機(jī)的利用率也低，所以盡管這種立軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但 不利于廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種立軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 在風(fēng)車上增加離心球式制動(dòng)裝置，當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速時(shí)，離心球式制動(dòng)裝置就會(huì) 產(chǎn)生足夠的離心力，推動(dòng)制動(dòng)器動(dòng)作，將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到額定轉(zhuǎn)速、使其能夠 正常工作，延長(zhǎng)工作時(shí)間，從而充分利用風(fēng)力資源、使風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用率增加、提 高效率。'
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的立軸式風(fēng)車離心球式制動(dòng)裝置，其特征在于， 該裝置包括空心內(nèi)軸、軸套、上制動(dòng)盤、連接桿、下制動(dòng)盤、離心球滾動(dòng)槽、離心 球、手制動(dòng)器；該軸套套在該空心內(nèi)軸外，該軸套與該空心內(nèi)軸之間為軸承連接； 該開有中心通孔的上制動(dòng)盤的縱向截面為扁平矩形，該上制動(dòng)盤套在該空心內(nèi)軸 外，該上制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)壁和該空心內(nèi)軸外壁通過鍵連接；該連接桿由橫桿及與之兩 端垂直固定連接的縱桿組成，該橫桿穿過該空心內(nèi)軸通孔，該縱桿的下端面與該上 制動(dòng)盤的上底面固定連接；該開有中心通孔的下制動(dòng)盤由縱向截面為扁平矩形的盤 及該盤下底帶有的至少兩個(gè)對(duì)稱均勻地分布的支腳組成，該支腳的橫向截面為矩 形，該支腳的底面為帶有適當(dāng)角度的斜面，該下制動(dòng)盤套在該軸套的端部，該下制 動(dòng)盤的支腳的內(nèi)側(cè)和該軸套的外壁通過鍵連接；該離心球滾動(dòng)槽的橫向截面為H形
且開口端面固定在該軸套上，該離心球滾動(dòng)槽的位置與該下制動(dòng)盤的支腳對(duì)應(yīng)，該 支腳插入該離心球滾動(dòng)槽內(nèi)；該離心球置于該離心球滾動(dòng)槽中且與該下制動(dòng)盤支腳 的斜面相接觸；該手制動(dòng)器置于空心內(nèi)軸內(nèi)。
所述手制動(dòng)器，包括上下定位支撐、傳動(dòng)連接桿、復(fù)位彈簧、限位圈、制動(dòng)手 柄；該上下定位支撐分別固定在該空心內(nèi)軸內(nèi)的上下端部，該上下定位支撐中心有 孔，該傳動(dòng)連接桿穿過該上下定位支撐中心的孔，該傳動(dòng)連接桿的上端固定在該上 制動(dòng)盤的連接桿上，該傳動(dòng)連接桿的下端固定有限位圈，該上制動(dòng)盤的連接桿與該 上連接桿定位支撐之間有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧套在該傳動(dòng)連接桿外；該制動(dòng)手柄 在該空心內(nèi)軸內(nèi)的一端與該傳動(dòng)連接桿最下端的轉(zhuǎn)動(dòng)件連接，另一端與該空心內(nèi)軸 軸壁上的轉(zhuǎn)動(dòng)件連接并伸出該空心內(nèi)軸外。
所述上制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)壁和該空心內(nèi)軸外壁之間，為整個(gè)圓周的或?qū)ΨQ局部的鍵 連接，該下制動(dòng)盤支腳的內(nèi)側(cè)壁和該軸套的外壁之間，為對(duì)稱局部的鍵連接，該上 制動(dòng)盤與該空心內(nèi)軸及該下制動(dòng)盤支腳與該軸套之間，只有上下運(yùn)動(dòng)，沒有相對(duì)轉(zhuǎn) 動(dòng)。
發(fā)明的特點(diǎn)和效果采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速時(shí)，離心球式制 動(dòng)裝置就會(huì)產(chǎn)生足夠的離心力，推動(dòng)制動(dòng)器動(dòng)作，將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到額定轉(zhuǎn)速、 使其能夠正常工作，提高效率，本發(fā)明還將手動(dòng)制動(dòng)與自動(dòng)制動(dòng)結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，便于操作，節(jié)約成本。


圖1為本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)離心球式制動(dòng)裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1中上制動(dòng)盤與空心內(nèi)軸連接結(jié)構(gòu)的A-A剖面示意圖。 圖3為圖1中下制動(dòng)盤支腳與軸套連接結(jié)構(gòu)的B-B剖面示意圖。 圖4為圖1中下制動(dòng)盤支腳與離心滾動(dòng)球連接結(jié)構(gòu)的C-C剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的立軸式風(fēng)車離心球式制動(dòng)裝置結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說明如下 立軸式風(fēng)車離心球式制動(dòng)裝置，其特征在于，該裝置包括空心內(nèi)軸、軸套、上 制動(dòng)盤、連接桿、下制動(dòng)盤、離心球滾動(dòng)槽、離心球、手制動(dòng)器；該軸套套在該空 心內(nèi)軸外，該軸套與該空心內(nèi)軸之間為軸承連接；該開有中心通孔的上制動(dòng)盤的縱 向截面為扁平矩形，該上制動(dòng)盤套在該空心內(nèi)軸外，該上制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)壁和該空心 內(nèi)軸外壁通過鍵連接；該連接桿由橫桿及與之兩端垂直固定連接的縱桿組成，該橫 桿穿過該空心內(nèi)軸通孔，該縱桿的下端面與該上制動(dòng)盤的上底面固定連接；該開有 中心通孔的下制動(dòng)盤由縱向截面為扁平矩形的盤及該盤下底帶有的至少兩個(gè)對(duì)稱 均勻地分布的支腳組成，該支腳的橫向截面為矩形，該支腳的底面為帶有適當(dāng)角度
的斜面，該下制動(dòng)盤套在該軸套的端部，該下制動(dòng)盤的支腳的內(nèi)側(cè)和該軸套的外壁
通過鍵連接；該離心球滾動(dòng)槽的橫向截面為n形且開口端面固定在該軸套上，該離
心球滾動(dòng)槽的位置與該下制動(dòng)盤的支腳對(duì)應(yīng)，該支腳插入該離心球滾動(dòng)槽內(nèi)；該離 心球置于該離心球滾動(dòng)槽中且與該下制動(dòng)盤支腳的斜面相接觸；該手制動(dòng)器置于空 心內(nèi)軸內(nèi)。
所述手制動(dòng)器，可包括上下定位支撐、傳動(dòng)連接桿、復(fù)位彈簧、限位圈、制動(dòng) 手柄；該上下定位支撐分別固定在該空心內(nèi)軸內(nèi)的上下端部，該上下定位支撐中心 有孔，該傳動(dòng)連接桿穿過該上下定位支撐中心的孔，該傳動(dòng)連接桿的上端固定在該 上制動(dòng)盤的連接桿上，該傳動(dòng)連接桿的下端固定有限位圈，該上制動(dòng)盤的連接桿與 該上連接桿定位支撐之間有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧套在該傳動(dòng)連接桿外；該制動(dòng)手 柄在該空心內(nèi)軸內(nèi)的一端與該傳動(dòng)連接桿最下端的轉(zhuǎn)動(dòng)件連接，另一端與該空心內(nèi) 軸軸壁上的轉(zhuǎn)動(dòng)件連接并伸出該空心內(nèi)軸外。
所述上制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)壁和該空心內(nèi)軸外壁之間，可為整個(gè)圓周的或?qū)ΨQ局部的 鍵連接，該下制動(dòng)盤支腳的內(nèi)側(cè)壁和該軸套的外壁之間，為對(duì)稱局部的鍵連接，該 上制動(dòng)盤與該空心內(nèi)軸及該下制動(dòng)盤支腳與該軸套之間，只有上下運(yùn)動(dòng)，沒有相對(duì) 轉(zhuǎn)動(dòng)。
實(shí)施例r
本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)離心球式制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，該裝置包括空心 內(nèi)軸l、軸套2、上制動(dòng)盤3、連接桿4、下制動(dòng)盤5、離心球滾動(dòng)槽5、離心球6; 該軸套2套在空心內(nèi)軸1外，軸套2與空心內(nèi)軸1之間為軸承連接；該開有中心通 孔的上制動(dòng)盤3的縱向截面為扁平矩形，該上制動(dòng)盤3套在該空心內(nèi)軸l夕卜，該上 制動(dòng)盤3的內(nèi)側(cè)壁和該空心內(nèi)軸1的外壁通過鍵連接；該連接桿4由橫桿及與之兩 端垂直固定連接的縱桿組成，該橫桿穿過該空心內(nèi)軸1通孔，該縱桿的下端面與該 上制動(dòng)盤3的上底面固定連接；該下制動(dòng)盤5由縱向截面為上底開有中心通孔的扁 平矩形盤及該盤下底帶有的至少兩個(gè)且對(duì)稱均勻地分布的支腳51組成，該支腳51 的橫向截面為矩形，該支腳51的底面為帶有適當(dāng)角度的斜面，該下制動(dòng)盤5套在 該軸套2的端部，該下制動(dòng)盤5的支腳51的內(nèi)側(cè)和該軸套2的外壁通過鍵連接； 該離心球滾動(dòng)槽6的橫向截面為n形且開口端面固定在該軸套2上，該離心球滾動(dòng) 槽6的位置與該下制動(dòng)盤5的支腳51對(duì)應(yīng)，該支腳51插入該離心球滾動(dòng)槽6內(nèi)； 該離心球7置于該離心球滾動(dòng)槽6中，與該支腳51的斜面相接觸。
所述上制動(dòng)盤3和空心內(nèi)軸1的連接結(jié)構(gòu)，如圖2所示，該上制動(dòng)盤3的內(nèi)側(cè) 壁和該空心內(nèi)軸1外壁之間為對(duì)稱局部的鍵21連接。所述下制動(dòng)盤支腳51和該軸 套2的連接結(jié)構(gòu)，如圖3所示，該下制動(dòng)盤支腳51的內(nèi)側(cè)壁和該軸套2的外壁之 間，為對(duì)稱局部的鍵31連接。該上制動(dòng)盤3與該空心內(nèi)軸1及該下制動(dòng)盤支腳51 與該軸套2之間，只有上下運(yùn)動(dòng)，沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 -
所述離心球7與下制動(dòng)盤支腳51的連接結(jié)構(gòu)，如圖4所示，離心球7向外和 向內(nèi)的滾動(dòng)，致使下制動(dòng)盤的支腳51升高和回落。 本實(shí)施例分按下述方式進(jìn)行工作
當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速時(shí)，離心力加大，使離心球7向外滾動(dòng)，頂起下制動(dòng)盤支 腳51,將下制動(dòng)盤5上推，下制動(dòng)盤5與上制動(dòng)盤3接觸，制動(dòng)開始；由于制動(dòng)， 轉(zhuǎn)速下降，離心力減小，離心球7向內(nèi)滾動(dòng)，下制動(dòng)盤支腳51向下回落，下制動(dòng) 盤5下降，制動(dòng)取消；然后，轉(zhuǎn)速加快，再度制動(dòng)，再度減速，形成"制動(dòng)一減速 一加速一制動(dòng)"的過程，這樣，在風(fēng)速高于額定風(fēng)速的情況下，不用停車，發(fā)電機(jī) 也能將轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，保證了發(fā)電機(jī)的正常工作。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)離心球式手制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)如圖l所示，該手制動(dòng)器置 于空心內(nèi)軸1內(nèi)，該手制動(dòng)器包括上下定位支撐81、 82、傳動(dòng)連接桿83、復(fù)位彈 簧84、限位圈85、制動(dòng)手柄86;該上下定位支撐81、 82分別固定在該空心內(nèi)軸1 內(nèi)的上下端部，該上下定位支撐81、 82中心有孔，該傳動(dòng)連接桿83穿過該上下定 位支撐81、 82中心的孔，該傳動(dòng)連接桿83的上端固定在該上制動(dòng)盤3的連接桿4 上，該傳動(dòng)連接桿83的下端固定有限位圈85，該限位圈85頂在該下定位支撐82 上，該上制動(dòng)盤3的連接桿4與該上連接桿定位支撐81之間有復(fù)位彈簧84，該復(fù) 位彈簧84套在該傳動(dòng)連接桿83外；該制動(dòng)手柄86在該空心內(nèi)軸1內(nèi)的一端與該 傳動(dòng)連接桿83最下端的轉(zhuǎn)動(dòng)件連接，另一端與該空心內(nèi)軸1軸壁上的孔上的轉(zhuǎn)動(dòng) 件連接并伸出該空心內(nèi)軸1外。
本實(shí)施例按下述方式進(jìn)行工作 ，
拉動(dòng)制動(dòng)手柄86，該傳動(dòng)連接桿83下行，帶動(dòng)該上制動(dòng)盤3下降，與該下制 動(dòng)盤5接觸，產(chǎn)生制動(dòng)；松開該制動(dòng)手柄86后，復(fù)位彈簧84使該上制動(dòng)盤3回到 原位，制動(dòng)取消。 一般手動(dòng)制動(dòng)在維修或緊急情況下使用。
本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)及工作過程與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1、一種立軸式風(fēng)車離心球式制動(dòng)裝置，其特征在于，該裝置包括空心內(nèi)軸、軸套、上制動(dòng)盤、連接桿、下制動(dòng)盤、離心球滾動(dòng)槽、離心球、手制動(dòng)器；該軸套套在該空心內(nèi)軸外，該軸套與該空心內(nèi)軸之間為軸承連接；該開有中心通孔的上制動(dòng)盤的縱向截面為扁平矩形，該上制動(dòng)盤套在該空心內(nèi)軸外，該上制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)壁和該空心內(nèi)軸外壁通過鍵連接該連接桿由橫桿及與之兩端垂直固定連接的縱桿組成，該橫桿穿過該空心內(nèi)軸通孔，該縱桿的下端面與該上制動(dòng)盤的上底面固定連接；該開有中心通孔的下制動(dòng)盤由縱向截面為扁平矩形的盤及該盤下底帶有的至少兩個(gè)對(duì)稱均勻地分布的支腳組成，該支腳的橫向截面為矩形，該支腳的底面為帶有適當(dāng)角度的斜面，該下制動(dòng)盤套在該軸套的端部，該下制動(dòng)盤的支腳的內(nèi)側(cè)和該軸套的外壁通過鍵連接；該離心球滾動(dòng)槽的橫向截面為Π形且開口端面固定在該軸套上，該離心球滾動(dòng)槽的位置與該下制動(dòng)盤的支腳對(duì)應(yīng)，該支腳插入該離心球滾動(dòng)槽內(nèi)；該離心球置于該離心球滾動(dòng)槽中且與該下制動(dòng)盤支腳的斜面相接觸；該手制動(dòng)器置于空心內(nèi)軸內(nèi)。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該手制動(dòng)器包括上下定位支撐、 傳動(dòng)連接桿、復(fù)位彈簧、限位圈、制動(dòng)手柄；該上下定位支撐分別固定在該空心內(nèi) 軸內(nèi)的上下端部，該上下定位支撐中心有孔，該傳動(dòng)連接桿穿過該上下定位支撐中 心的孔，該傳動(dòng)連接桿的上端固定在該上制動(dòng)盤的連接桿上，該傳動(dòng)連接桿的下端 固定有限位圈，該上制動(dòng)盤的連接桿與該上連接桿定位支撐之間有復(fù)位彈簧，該復(fù) 位彈簧套在該傳動(dòng)連接桿外；該制動(dòng)手柄在該空心內(nèi)軸內(nèi)的一端與該傳動(dòng)連接桿最 下端的轉(zhuǎn)動(dòng)件連接，另一端與該空心內(nèi)軸軸壁上的轉(zhuǎn)動(dòng)件連接并伸出該空心內(nèi)軸 外。
3、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該上制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)壁和該空心內(nèi) 軸外壁之間，為整個(gè)圓周的或?qū)ΨQ局部的鍵連接，該下制動(dòng)盤支腳的內(nèi)側(cè)壁和該軸 套的外壁之間，為對(duì)稱局部的鍵連接，該上制動(dòng)盤與該空心內(nèi)軸及該下制動(dòng)盤支腳 與該軸套之間，只有上下運(yùn)動(dòng)，沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及立軸式風(fēng)車離心球式制動(dòng)裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括空心內(nèi)軸、軸套、上制動(dòng)盤、連接桿、下制動(dòng)盤、離心球滾動(dòng)槽、離心球、手制動(dòng)器；該手制動(dòng)器包括傳動(dòng)連接桿、連接桿定位支撐、復(fù)位彈簧、限位圈、制動(dòng)手柄。當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速時(shí)，離心力增大，離心球向外滾動(dòng)，頂起下制動(dòng)盤的有支腳，將下制動(dòng)盤上推，下制動(dòng)盤與上制動(dòng)盤接觸，制動(dòng)開始。由于制動(dòng)，轉(zhuǎn)速下降，離心力減小，離心球向內(nèi)滾動(dòng)，下制動(dòng)盤的支腳向下回落，下制動(dòng)盤下降，制動(dòng)取消，形成“制動(dòng)-減速-加速-制動(dòng)”的過程，將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到額定轉(zhuǎn)速、使其能夠正常工作，提高效率，本發(fā)明還將手動(dòng)制動(dòng)與自動(dòng)制動(dòng)結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，節(jié)約成本。
文檔編號(hào)F03D3/00GK101363402SQ20081022280
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者夏靖友 申請(qǐng)人:北京清樺華豐科技股份有限公司