專利名稱：高效徑流雙軸風力機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力轉(zhuǎn)換裝置，即一種高效徑流雙軸風力機
背景技術：
風力機是借助風力轉(zhuǎn)動作功或儲能的機械裝置。,能源的緊缺，風力機越 來越受到人們的重視風力機的種類很多，如果按照轉(zhuǎn)軸與風向的關系來分，主 要有軸流式和徑流式兩種軸流式風力機的轉(zhuǎn)軸與風向一致，為水平軸，扇頁表 面與轉(zhuǎn)軸軸線相垂直纟魏式風力機的轉(zhuǎn)軸多為立軸，扇頁立于立軸的外側(cè)當然， 轉(zhuǎn)軸為水平方向，但不與風向一致，或與風向垂直的風力機也應屬于徑流的范 圍，但這種風力機很少見由常識可知，軸流式風力機的扇頁面積比較小， 一般 只有3個，靜止狀態(tài)受風面積非常有限，這是軸流式風力機的主要缺點徑流式 風力機的扇頁面積比較大，可是，轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的對稱扇頁同時受力，扭矩相反， 相互抵消，風力利用效率極低，限制了徑流式風力機的應用如果能解決兩側(cè)力 矩相抵的問題，徑流式風力機比軸流式風力機將具有更多的優(yōu)勢在現(xiàn)有專利文 獻中，可見到許多解決徑流式風力機兩側(cè)力矩相抵問題的方案，其中大都采用 在扇頁上開有多個風孔，每個風孔上安裝單向開關的方法，結(jié)構比較復雜，故
障率高，實用價值較低，至今沒有得到普及推r; 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種轉(zhuǎn)軸兩側(cè)扇頁相抵力矩的量非常小，風能利 用效率比較高且結(jié)構簡單工作穩(wěn)定的高效徑流式雙軸風力機
上述目的是由以下技術方案實現(xiàn)的研制一種高效徑流雙軸風力機，也是 由轉(zhuǎn)軸和多個扇頁構成所不同的是所說的轉(zhuǎn)軸有兩支，每支轉(zhuǎn)軸的外側(cè)均裝 有多個扇頁，兩支轉(zhuǎn)軸的距離小于兩扇頁寬度之和，即兩支轉(zhuǎn)軸的扇頁在兩轉(zhuǎn) 軸之間相互穿插遮擋
所說的轉(zhuǎn)軸是兩支平行豎立的立軸或兩支平行的橫軸所說的扇頁是一個曲面扇頁
所說的曲面扇頁與轉(zhuǎn)軸軸線相垂直的截面是一條拋物線，靠近轉(zhuǎn)軸的線段 較為平直，離轉(zhuǎn)軸較遠的線段比較彎曲
所說的每支轉(zhuǎn)軸四周均布三個以上的扇頁
所說的兩支轉(zhuǎn)軸并列裝在一個的軸架內(nèi)，且與軸架轉(zhuǎn)動連接，軸架的上下 均有半軸與支架的上下橫框轉(zhuǎn)動連接，支架固連于地面
所說的兩個轉(zhuǎn)軸上各固裝一個齒輪，兩個齒輪相嚙合而相互逆向轉(zhuǎn)動 所說的軸架的上方設有導向風翼
所說的軸架的上方設有導向尾翼，導向尾翼的前方軸架上裝有與所說的兩 支轉(zhuǎn)軸擋風板，擋風板沿與兩轉(zhuǎn)軸相平行的中線對折呈角狀 所說的轉(zhuǎn)軸的下端通過傳動機構與風能轉(zhuǎn)換器相聯(lián)系
本實用新型的有益效果是由于曲面扇頁的凹面風阻較大，凸面風阻較小， 加之凸面扇頁在兩立軸間相互遮擋或在前方加設擋風板，可進一步降低風阻， 使兩轉(zhuǎn)軸外側(cè)扇頁產(chǎn)生的扭矩遠大于兩轉(zhuǎn)軸間扇頁產(chǎn)生的反向扭矩，且兩轉(zhuǎn)軸 間的扇頁在轉(zhuǎn)動中相互推帶，進一步降低反向扭矩，使徑流風機兩側(cè)扇頁受力 相抵的缺點得以克服，其受力面積大的優(yōu)勢得以凸顯大量實驗證明這種風力 機結(jié)構簡單，性能穩(wěn)定，風能轉(zhuǎn)化率顯著提高，是一種先進的風能利用裝備
圖1是第一種實施例的主視圖2是第一種實施例的俯視圖3是工作原理示意圖4是第二種實施例的俯視圖5是第三種實施例的主視圖6是第三種實施例的俯視圖7是第三種實施例的左視圖8是第四種實施例的主視圖9是第四種實施例的俯視圖；圖10是第四種實施例的左視圖； 圖11是第五種實施例的主視圖； 圖12是第五種實施例的俯視圖 圖13是第六種實施例的主視圖； 圖14是第六種實施例的受力分析圖； 圖15是第七種實施例的主視圖； 圖16是第七種實施例的俯視圖
圖中可見轉(zhuǎn)軸l，扇頁2，軸架3，齒輪4，支架5，半軸6，轉(zhuǎn)換器7，導 向尾翼8，擋風板9具體實施方式
第一種實施例圖123所示，這種風力機有兩支并立的轉(zhuǎn)軸l，每支轉(zhuǎn)軸l 上都裝有三個扇頁2從圖1看這些扇頁都呈矩形，裝在豎立轉(zhuǎn)軸1的外側(cè)從圖2 看，這些扇頁2均布在立軸1的周圍，每個扇頁2都是一個曲面板圖示的曲面 板是一種拋物面，靠近轉(zhuǎn)軸1的部分比較平直，即曲率半徑較大，遠離轉(zhuǎn)軸1 的邊緣部分比較彎曲，即曲率半徑較小兩支轉(zhuǎn)軸l的距離比較近，小于兩扇頁2 寬度之和，因而從兩立軸1之間轉(zhuǎn)過的扇頁2相互穿插如圖3可見這種扇頁的 受力情況，兩側(cè)的扇頁2凹面與風力F相對，中間扇頁2凸面迎風，且相互遮 擋，迎風面積小于兩個扇頁2，而且部分凸面風力P會順勢滑向兩側(cè)，加大兩側(cè) 凹面的受力顯然外側(cè)的受力大于中間的受力，導致兩個立軸1均獲得足夠的扭 矩而向外旋轉(zhuǎn)
在實驗中發(fā)現(xiàn)，兩轉(zhuǎn)軸1之間的扇頁2不僅因遮擋而減少了受風面積，而 且在圖示的轉(zhuǎn)動中，前面的扇頁后面形成負壓，帶動氣流對后面的扇頁產(chǎn)生帶 動力A，同時，后面的扇頁2也對前面的扇頁產(chǎn)生了推動力B，而且轉(zhuǎn)速越高， 力AB越大，兩力相生相長，產(chǎn)生了意想不到的效果
當然，這種風力機最好配備自動迎風裝置，否則，就只能在圖示的風向下 工作既使是這樣，在風向比較確定的季節(jié)或場所也具有一定的使用價值
第二種實施例這種風力機的扇頁2的數(shù)量可有多種，前例扇頁2有三個，
5本例如圖4所示有四個扇頁2當然還可以更多，但扇頁2的數(shù)量應與其寬度尺寸 頁面彎曲程度及兩立軸1的距離等參數(shù)相適應當然，頁面的彎曲程度可以推及 到平直的頁面
第三種實施例如圖56 7所示，這種風力機的兩支豎立轉(zhuǎn)軸1的上下兩端 都是通過軸承裝在一個矩形軸架3是里面，而這個軸架3的上下兩框的中點上 分別設有一個半軸6，軸架3通過這兩個半軸6裝在一個支架5里面支架5上部 是一個矩形框架，兩個半軸6分別與支架5的上框和下框轉(zhuǎn)動連接支架5的下 部與地面或其他基礎相固定可見，這里的軸架3可以在支架5里面轉(zhuǎn)動
圖中還可以看到，在兩個立軸1的下面各固定一個平置的齒輪4，兩個齒輪 4相嚙合，由此保證兩個立軸相互同步反向轉(zhuǎn)動，并且可以自動調(diào)整軸架3的方 位，使兩轉(zhuǎn)軸及扇頁主動保持與風向相對且轉(zhuǎn)動力矩最大的角度當然，這里的 齒輪4對兩個立軸1所產(chǎn)生的同步作用也可以用電子控制裝置等其他技術或裝 置來實現(xiàn)
和常規(guī)的風力機一樣，這里的立軸1下端要與風能轉(zhuǎn)換器7相聯(lián)系這種轉(zhuǎn) 換器7既可以是發(fā)電機，也可以是提水機，又可能是儲能設備既可以裝在一個 立軸下面，也可以裝在兩個立軸下面圖中僅列舉一個由變速箱和發(fā)電機構成轉(zhuǎn) 換器7的例子，并不能窮舉所有的應用方式
第四種實施例如圖89 10所示，軸架3上面的半軸6伸出支架5的上框， 上面裝有一個導向尾翼8導向尾翼8可在風力的作用下確定軸架3的轉(zhuǎn)動方向， 從而可以保持兩個轉(zhuǎn)軸1所在的平面始終與風向相垂直，從而獲得最大的風力
第五種實施例所說的軸架3的形狀可有多種，只要能支撐兩個轉(zhuǎn)軸1和 扇頁轉(zhuǎn)動，并且本身能在支架5上轉(zhuǎn)動即可女頃1112所示，這里的軸架3是一 個上下兩個三角架通過三個立柱構成^H角架中部裝有橫框來安裝轉(zhuǎn)軸1，并分 別向上下裝有兩個半軸6顯然，這種軸架3的穩(wěn)定性更好一些
第六種實施例如圖13 14所示，軸架3的前面裝有一條擋風板9 m板9 的俯視斷面是板面從中間對折呈尖角形的兩塊板面恰好擋在兩個轉(zhuǎn)軸1的前面上面導向尾翼8借助風力控制軸架3的位置，使兩個轉(zhuǎn)軸1所在平面以及前面 的擋風板9始終與風向相對其受力效果如圖14所示，兩轉(zhuǎn)軸1之間的扇頁所對 的氣流被擋風板9所抵擋，只有外側(cè)的扇頁能接受到風力此外尖角形的擋風板9 還把氣流分向兩側(cè)，加大了兩側(cè)扇頁的壓力，從而可以獲得更大的轉(zhuǎn)動力矩
第七種實施例所說的轉(zhuǎn)軸1不僅可以是豎立的，也可以是水平的，或者 是傾斜的圖15 16所示的兩支轉(zhuǎn)軸1呈水平狀態(tài)，其他構造與第三,實施例相 同，也可以在風力的作用下工作
第八種實施例這種風力機在使用中，可根據(jù)要求同時采用多個單體，組 成各種不同的陣列
權利要求1. 一種高效徑流雙軸風力機，也是由轉(zhuǎn)軸和多個扇頁構成，其特征在于所說的轉(zhuǎn)軸(1)有兩支，每支轉(zhuǎn)軸(1)的外側(cè)均裝有多個扇頁(2)，兩支轉(zhuǎn)軸(1)的距離小于兩扇頁(2)寬度之和，即兩支轉(zhuǎn)軸(1)的扇頁(2)在兩轉(zhuǎn)軸(1)之間相互穿插遮擋。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高效徑流雙軸風力機，其特征在于所說的轉(zhuǎn)軸(1) 是兩支平行豎立的立軸或兩支平行的橫軸。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高效徑流雙軸風力機，其特征在于所說的扇頁(2) 是一個曲面扇頁(2)。
4. 根據(jù)權利要求4所述的高效徑流雙軸風力機，其特征在于所說的曲面 扇頁(2)與轉(zhuǎn)軸軸線相垂直的截面是一條拋物線，靠近轉(zhuǎn)軸(1)的線段較為 平直，遠離轉(zhuǎn)軸(1)的線段比較彎曲。
5. 根據(jù)權利要求l所述的高效徑流雙軸風力機，其特征在于所說的每支轉(zhuǎn)軸(1)四周均布三個以上的扇頁(2)。
6. 根據(jù)權利要求l所述的高效徑流雙軸風力機，其特征在于所說的兩支轉(zhuǎn)軸(1)并列裝在一個的軸架(3)內(nèi)，且與軸架(3)轉(zhuǎn)動連接，軸架(3) 的上下均有半軸(6)與支架(5)的上下橫框轉(zhuǎn)動連接，支架(5)固連于地面。
7. 根據(jù)權利要求1所述的高效徑流雙軸風力機，其特征在于所說的兩個 轉(zhuǎn)軸(1)上各固裝一個齒輪(4)，兩個齒輪(4)相嚙合而相互逆向轉(zhuǎn)動。
8. 根據(jù)權利要求1所述的高效立軸風力機，其特征在于所說的軸架(3)的上方設有導向尾翼(8)。
9. 根據(jù)權利要求8所述的高效立軸風力機，其特征在于所說的軸架(3) 的上方設有導向尾翼(8)，導向尾翼(8)的前方軸架(3)上裝有與兩支轉(zhuǎn)軸(1)相對的擋風板(9)，擋風板(9)沿與轉(zhuǎn)軸(1)相平行的中線對折呈角狀。
10. 根據(jù)權利要求1所述的高效徑流雙軸風力機，其特征在于所說的轉(zhuǎn) 軸(1)的一端通過傳動機構與風能轉(zhuǎn)換器(7)相聯(lián)系。
專利摘要本實用新型涉及一種風力轉(zhuǎn)換裝置，即一種高效徑流雙軸風力機。這種風力機，也是由轉(zhuǎn)軸1和多個扇頁2構成，其特點是所說的轉(zhuǎn)軸1有兩支，每支轉(zhuǎn)軸1的外側(cè)均裝有多個扇頁2，兩支轉(zhuǎn)軸1的距離小于兩扇頁2寬度之和，即兩支轉(zhuǎn)軸1的扇頁2在兩轉(zhuǎn)軸1之間相互穿插遮擋。其扇頁2優(yōu)選拋物線頁面，由于扇頁2的凹面風阻較大，凸面風阻較小，加之凸面扇頁2在兩轉(zhuǎn)軸1間相互遮擋，可進一步降低風阻，致使兩立軸1外側(cè)扇頁2的扭矩遠大于兩轉(zhuǎn)軸1間扇頁2的反向扭矩，加之兩轉(zhuǎn)軸間的扇頁在轉(zhuǎn)動中相互推帶，使現(xiàn)有徑流風機兩側(cè)扇頁受力相互抵損的缺陷得以克服，使其受力面積大的優(yōu)勢得以凸顯，風能轉(zhuǎn)化率顯著提高，且結(jié)構簡單，性能穩(wěn)定，從而為風能利用提供了先進的技術裝備。
文檔編號F03D3/02GK201288633SQ200820218399
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權日2008年10月6日
發(fā)明者馬軍興, 馬建威 申請人:馬建威