專利名稱：用于水力、風力發電機的動力驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動力驅動裝置，特別是一種風力、水力發電機動力驅動裝置。
背景技術：
隨著社會的不斷發展，風力發電作為一種低成本的清潔能源已被廣泛應用，但一般的風力發電存在高成本、低功率的問題，如CN201386622公開了一種名稱為“一種垂直軸旗式風力葉輪”的實用新型專利，該專利包括旋轉中心軸、次軸、上框架、下框架和葉片，上框架和下框架的一端通過次軸固定連接，上框架和下框架的另一端與旋轉中心軸固定連接構成葉片框架，4-12個葉輪框架分別繞旋轉中心軸等距排列，葉片垂直于地平線，葉片與次軸為轉動連接。它雖然制造、安裝、應用、維護及使用方便，但它是在每個上框架及下框架之間活動地安裝一片葉片，葉片的面積較大，使風力對葉片的作用力面積大，存在以下不足 當風力過大時，使葉輪框架轉速加快，使其輸出的轉速與發電機的轉速不匹配；葉片受風的作用力面積始終不變，當風力超過次軸或上框架及下框架的承受能力時，就容易使葉片損壞，使用的可靠性差，風力太大時，甚至還會使旋轉中心軸倒塌，如臺風；只能用于一些小型風力發電機，發電效率低。
實用新型內容本實用新型的目的就是提供一種用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，它可以根據風力大小調整葉片的受風面積，使輸出的轉速始終保持與發電機的轉速相匹配，提高使用的可靠性。本實用新型的目的是通過這樣的技術方案實現的，它包括有支撐軸、通過軸承安裝在支撐軸上的套軸和風、水力驅動器，其特征在于多個風、水力驅動器固定在套軸上， 風、水力驅動器包括有框體及多個次軸，至少兩根次軸上活動的安裝有葉片，次軸豎直的位于框體內，次軸呈可移動的安裝在框體上，每根次軸上連接有伸縮機構。本實用新型在用于風力發電時，將支撐軸安裝在戶外，風、水力驅動器在風力作用力下，其中，處于逆風狀態下的風、水力驅動器上的葉片呈開放排列，對套軸產生較小的反作用力。處于順風狀態下的風、水力驅動器上的葉片呈閉合排列形成船帆式的受風面，船帆式的受風面對套軸產生較大的作用力，帶動套軸轉動向發電機提供動力。本實用新型采用多片葉片，根據風力大小，通過伸縮機構，調整葉片的受風面積，當風力過大時，通過伸縮機構拉動次軸，收疊一部分葉片，減小葉片的受風面積，當風力過小時，通過伸縮機構推動次軸，使葉片展開，增大葉片的受風面積，使輸出的轉速始終保持與發電機的轉速相匹配，當風力太大時，如臺風，通過伸縮機構將葉片全部拉回收疊在一起，只由葉片的端面受風，明顯減小了受風面積，防止了葉片損壞，降低了損失。同理，本實用新型也可用于水力發電， 將風、水力驅動器安裝在水里，通過水流沖擊葉片使套軸轉動，通過傳動機構傳遞到發電機上。本實用新型中的風、水力驅動器可設置多層框體，每層框體安裝多片葉片，使順風狀態下的風、水力驅動器上的葉片閉合排列后形成船帆式受風面，受風面積大，受風的作用力也明顯增強，以適用于大型風水發電機。由于采用了上述技術方案，本實用新型結構簡單、安裝牢固、發電效率高的的優點，它可以根據風力大小調整葉片的受風面積，使輸出的轉速始終保持與發電機的轉速相匹配，提 高使用的可靠性，還能防止葉片損壞，降低損失，適用于大型風力發電機。
本實用新型的附圖說明如下。圖1是本實用新型第一種實施例結構示意圖。圖2是圖1的立體圖。圖3是本實用新型第二種實施例的結構示意圖。圖4是圖3的立體圖。圖5是圖3中葉片收疊后的結構示意圖。圖6是圖3中A-A的剖視圖。圖7是本實用新型第三種實施例的結構示意圖。圖8是本實用新型用于水力發電的使用狀態示意圖。圖中1.支撐軸；2.軸承；3.套軸；4.框體；5.次軸；6.葉片；7.導向槽；8.軌道；9.滾輪；10.安裝座；11.液壓缸；12.活塞桿；13.線輪；14-1.定滑輪；14-2.定滑輪； 15.拉線；16.導向輪；17.軸銷；18-1.連接桿；18-2.連接桿；19.扭簧；20.缺口 ；21.導向板；22.牽引繩；23.牽拉桿。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1-8所示，1.本實用新型包括有支撐軸1、通過軸承2安裝在支撐軸1上的套軸3和風、水力驅動器，其特征在于多個風、水力驅動器固定在套軸3上，風、水力驅動器包括有框體4及多個次軸5，至少兩根次軸5上活動的安裝有葉片6，次軸5豎直的位于框體 4內，次軸5呈可移動的安裝在框體4上，每根次軸5上連接有伸縮機構。如圖1、4所示，本實用新型在用于風力發電時，將支撐軸1安裝在戶外，風、水力驅動器在風力作用力下，其中，處于逆風狀態下的風、水力驅動器上的葉片6呈開放排列，對套軸產生較小的反作用力。處于順風狀態下的風、水力驅動器上的葉片6呈閉合排列形成船帆式的受風面，船帆式的受風面對套軸產生較大的作用力，帶動套軸轉動向發電機提供動力。本實用新型采用多片葉片6，根據風力大小，通過伸縮機構，調整葉片6的受風面積， 當風力過大時，通過伸縮機構拉動次軸5，收疊一部分葉片6，減小葉片的受風面積，當風力過小時，通過伸縮機構推動次軸5，使葉片展開，增大葉片的受風面積，使輸出的轉速始終保持與發電機的轉速相匹配，當風力太大時，如臺風，通過伸縮機構將葉片全部拉回收疊在一起，只由葉片的端面受風，明顯減小了受風面積，防止了葉片損壞，降低了損失。同理，本實用新型也可用于水力發電，將風、水力驅動器安裝在水里，通過水流沖擊葉片使套軸轉動， 通過傳動機構傳遞到發電機上。本實用新型中的風、水力驅動器可設置多層框體，每層框體安裝多片葉片，使順風狀態下的風、水力驅動器上的葉片閉合排列后形成船帆式受風面，受風面積大，受風的作用力也明顯增強，以適用于大型風水發電機。[0020]如圖3、5_7所示，次軸5是這樣可移動的安裝在框體4上的在框 體4的上、下邊框上設置有導向槽7，導向槽7內設置有軌道8，每根次軸5的兩端均固定有位于導向槽7內的且帶滾輪9的安裝座10，滾輪9位于軌道8上。滾輪9在軌道 8上移動以帶動安裝座10移動，安裝座10移動帶動次軸移動，導向槽的槽壁可以對安裝座進行導向和限位。如圖3、5、7所示，伸縮機構為多組，每組伸縮機構包括有液壓缸11及液壓缸11內的活塞桿12，液壓缸11固定在框體4的上邊框、下邊框上，每組伸縮機構中的活塞桿12朝向相同，一組伸縮機構的活塞桿12對應連接一個安裝座10。當風力過大，套軸的轉速太快時，控制各個液壓缸11拉回活動桿12，帶動各個安裝座10移動靠攏，收疊一部分葉片6，減小葉片的受風面積，降低套軸的轉速；當風力過小， 套軸的轉速太慢時，控制各個液壓缸11推出活動桿12，帶動各個安裝座10移動分開，使葉片展開，增大了葉片的受風面積，提高套軸的轉速，使輸出的轉速始終保持與發電機的轉速相匹配。當風力太大時，如臺風，控制各個液壓缸11拉回活動桿12，各個安裝座10靠在一起，將葉片全部拉回收疊在一起，只由葉片6的端面受風，明顯減小了受風面積，防止了葉片損壞，降低了損失。如圖3、5所示，伸縮機構包括線輪13、定滑輪及拉線15，線輪13安裝在套軸3上， 框體4上、下邊框均有兩個定滑輪14-1、14-2，一個固定在上邊框的前端，一個固定在上邊框的尾端，一個固定在下邊框的前端，一個固定在下邊框的尾端，在兩兩相鄰的安裝座10 之間均放置有導向輪16，每個導向輪16活動地套在軸銷17上，軸銷17上鉸接有兩根連接桿18-1、18-2，兩根連接桿18-1、18-2之間連接有扭簧19，一根連接桿18_1與導向輪16 — 側的安裝座10鉸接，另一根連接桿18-2與導向輪16另一側的安裝座10鉸接，在框體4下、 上邊框的導向槽7尾部的槽壁上開設有缺口 20，缺口 20處的槽壁上設有傾斜的導向板21， 拉線15繞在線輪13上，拉線15的端頭穿過框體4上、下邊框尾端的定滑輪14-1，與最尾端的一根次軸5或最尾端的一個安裝座10連接后，再穿過框體4上、下邊框前端的定滑輪 14-2后固定在線輪13上。如圖3、5、6所示，連接桿18-1、18_2在扭簧19的作用下使導向輪16始終靠在導向槽的一側槽壁上。在發電過程中，當套軸3轉速過快時，轉動線輪13同時拉動框體的上、下邊框上的拉線15，拉線15帶動次軸5或安裝座10，滾輪9在軌道8上向套軸3方向滾動， 當導向輪16行走至缺口 20位置處時，導向輪16兩邊的連接桿18-1、18-2在扭簧19的作用下向內靠攏，將導向輪16沿導向板21方向擠出，導向板21兩邊的次軸5在連接桿18-1、 18-2的作用下相互靠攏，將葉片6收折在一起，減小受風面積，使套軸3轉速變慢；反之，當套軸3轉速偏低時，反向轉動線輪13拉動拉線15，導向輪16在導向板21和拉線13的作用下回到軌道8內，連接桿18-1、18-2和次軸5展開，使葉片6展開，增大受風面積，套軸3轉速加快。可以在套軸3上設置傳感器，用于監測套軸轉速，轉速高于預定值則自動控制線輪 13轉動對葉片6進行收折，轉速低于預定值時，自動控制線輪13反轉，對葉片6進行展開， 實現自動化控制。如圖1-5、7、8所示，每片葉片6的寬度大于相鄰次軸5之間的距離。如圖1所示，為了增加牢固性及穩定性，在框體4和套軸3之間設置有牽引繩22 或牽拉桿23，相鄰的兩框體4之間的尾部設置有連接桿24。[0028]如圖8所示，框體4可以為一層或一層以上。框體采用一層以上的多層結構時，是按下層框體的上邊框與上層框體的下邊框連接方式依次排列。它還可以根據需要設置層數。如圖2、4所示，每個框體4上的次軸5均可以為三根、四根、六根或七根。如圖2 所示每個框體4上的次軸5為四根，如圖4所示，每個框體4上的次軸5為六根，每個框體 4上的次軸5可以根據需要設置根數。為了防止收疊葉片時，葉片與套軸之間發生干涉，靠近套軸的第一根次軸5上可以不安裝葉片6。或是將該次軸上的葉片的尺寸減小。如圖2_5、7所示，框體4可以三個、四個、五個、六個或七個，它們均布在套軸的四周。如圖2所示，框體4為四個，如圖3、4、5所示，框體4為六個，如圖7所示，框體4為五個，每個框體之間可以連接牽拉桿或牽拉繩。如圖1、3、5、7所示，框體4呈平面形或弧面形。如圖3、5、7所示，框體4可以呈平面形，如圖1所示框體4也可以呈弧面形。還可以根據需要設置。綜上所述，本實用新型不但適用于風力發電，如在大型風力發電中，通過控制風、 水力驅動器上的葉片的受風面積的大小，使輸出的轉速始終保持與發電機的轉速相匹配， 在大風下能減小受風面積，保證支撐軸或框體的承受能力，防止了葉片損壞，降低損失，本實用新型還可以運用到河流中實現水力發電。比如可將支撐軸安裝在河床上，將風、水力驅動器位于水里，通過水流沖擊葉片使套軸轉動，通過傳動機構傳遞到發電機上。
權利要求1.一種用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，它包括有支撐軸(1)、通過軸承(2)安裝在支撐軸(1)上的套軸(3)和風、水力驅動器，其特征在于多個風、水力驅動器固定在套軸(3)上，風、水力驅動器包括有框體(4)及多個次軸(5)，至少兩根次軸(5)上活動的安裝有葉片(6)，次軸(5)豎直的位于框體(4)內，次軸(5)呈可移動的安裝在框體(4)上，每根次軸(5)上連接有伸縮機構。
2.如權利要求1所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于次軸(5)是這樣可移動的安裝在框體(4)上的在框體(4)的上、下邊框上設置有導向槽(7)，導向槽 (7)內設置有軌道(8)，每根次軸(5)的兩端均固定有位于導向槽(7)內的且帶滾輪(9)的安裝座(10)，滾輪(9)位于軌道(8)上。
3.如權利要求2所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于伸縮機構為多組，每組伸縮機構包括有液壓缸(11)及液壓缸(11)內的活塞桿(12)，液壓缸(11)固定在框體(4)的上邊框、下邊框上，每組伸縮機構中的活塞桿(12)朝向相同，一組伸縮機構的活塞桿(12)對應連接一個安裝座(10 )。
4.如權利要求2所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于伸縮機構包括線輪(13)、定滑輪及拉線(15)，線輪(13)安裝在套軸(3)上，框體(4)上、下邊框均有兩個定滑輪(14-1、14-2)，一個固定在上邊框的前端，一個固定在上邊框的尾端，一個固定在下邊框的前端，一個固定在下邊框的尾端，在兩兩相鄰的安裝座(10)之間均放置有導向輪(16)，每個導向輪(16)活動地套在軸銷(17)上，軸銷(17)上鉸接有兩根連接桿(18-1、 18-2)，兩根連接桿(18-1、18-2)之間連接有扭簧(19)，一根連接桿(18_1)與導向輪(16) — 側的安裝座(10)鉸接，另一根連接桿(18-2)與導向輪(16)另一側的安裝座(10)鉸接，在框體(4)下、上邊框的導向槽(7)尾部的槽壁上開設有缺口(20)，缺口(20)處的槽壁上設有傾斜的導向板(21)，拉線(15)繞在線輪(13)上，拉線(15)的端頭穿過框體(4)上、下邊框尾端的定滑輪(14-1)，與最尾端的一根次軸(5)或最尾端的一個安裝座(10)連接后，再穿過框體(4)上、下邊框前端的定滑輪(14-2)后固定在線輪(13)上。
5.如權利要求1、2、3或4所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于 每片葉片(6)的寬度大于相鄰次軸(5)之間的距離。
6.如權利要求5所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于在框體 (4)和套軸(3)之間設置有牽引繩(22)或牽拉桿(23)，相鄰的兩框體(4)之間的尾部設置有連接桿(24)。
7.如權利要求6所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于框體(4)為一層或一層以上。
8.如權利要求7所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于每個框體 (4)上的次軸(5)均為三根、四根、六根或七根。
9.如權利要求8所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于框體(4) 為三個、四個、五個、六個或七個，它們均布在套軸(3)的四周。
10.如權利要求9所述的用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，其特征在于框體(4) 呈平面形或弧面形。
專利摘要一種用于水力、風力發電機的動力驅動裝置，它包括支撐軸、通過軸承安裝在支撐軸上的套軸和風、水力驅動器，其特征在于多個風、水力驅動器固定在套軸上，風、水力驅動器包括有框體及多個次軸，至少兩根次軸上活動的安裝有葉片，次軸豎直的位于框體內，次軸呈可移動的安裝在框體上，每根次軸上連接有伸縮機構。由于采用了上述技術方案，本實用新型結構簡單、安裝牢固、發電效率高的的優點，它可以根據風力大小調整葉片的受風面積，使輸出的轉速始終保持與發電機的轉速相匹配，提高使用的可靠性，還能防止葉片損壞，降低損失，適用于大型風力發電機。
文檔編號F03D7/06GK202117841SQ20112023632
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者陳建德 申請人:陳建德