專利名稱：可on1/on2/off的翻板式立軸風車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車。
背景技術：
立軸式風車較之水平軸式風車有許多優點:它不需風向跟蹤裝置，不需很高的塔架，變速箱和發電機可下置，對葉片的要求沒那么苛刻，造價省，安裝維修方便，且其風能利用效率高，大型化的困難更少等。目前，現有的翻板式立軸風車，立式翻板的轉軸位于風車轉架的外沿，利用在主立軸周圍的擋板，在順風區將翻板風葉限位，讓風力作功，在翻板風葉運行過了順風區與逆風區的交界面后，翻板風葉在風力的作用下做180°的翻轉，在逆風區，翻板風葉保持與風向平行，風阻最小，當翻板風葉運行到逆風區與順風區的交界面后，翻板風葉又被限位，在順風區讓風力作功。構思很巧妙。然而缺點也是顯而易見的，在翻板風葉作180°翻轉時，此處的旋轉半徑突然增大，動平衡的突然失衡造成的沖擊，引起振動，尤其是小型的風車，更加嚴重，其次易被風暴毀損，此外，有的技術方案雖然可以實現風葉的OFF以躲避風暴，但在OFF以后卻無法實現再啟動，需附加外力拖動才能重新啟動。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術所存在的上述缺陷，提供一種具有兩種運行方式(0N1/0N2)或休止(OFF)、且便于維修、抗風暴的可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車。本發明的目的通過如下 技術方案實現:一種可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車，其特征在于:它包括豎向設置的主立軸、與主立軸相配合的頂推組件、固設于主立軸上部的設有η個轉臂的風車轉架，其中n ^ 2、設于風車轉架外端的兩組以上的風翼組件以及設于風車轉架內端，且與風翼組件相配合用于對風翼組件進行限位的風翼限位組件；所述風翼限位組件包括設于風車轉架上方的上風翼限位架以及設于風車轉架下方的下風翼限位架；所述風翼組件通過豎直安裝于風車轉架外端的樞軸與風車轉架固定，其中至少一組的風翼組件與上風翼限位架接觸配合，至少一組的風翼組件與下風翼限位架接觸配合。所述主立軸I包括由內向外同軸套設的心軸1-1、中套軸1-2以及外套軸1-3，所述心軸1-1與中套軸1-2為活動配合連接，中套軸1-2與外套軸1-3為活動配合連接，中套軸1-2延伸出外套軸1-3的兩端，心軸1-1延伸出中套軸1-2的兩端；所述中套軸1-2套設有軸向固定于中套軸1-2上并能夠沿中套軸1-2上下移動的中心軸套2，所述的中心軸套2套設在中套軸1-2上端的露出部分；風車轉架5固設于風車轉架的中心軸套2外周面上；所述心軸1-1套設有軸向固定于心軸1-1上并能夠沿心軸1-1上下移動的上風翼限位架軸套3，所述的上風翼限位架軸套3套設在心軸1-1上端的露出部分；上風翼限位架17固設于上風翼限位架軸套3的外周面上；外套軸1-3的上端同軸套設有套設有軸向固定于外套軸1-3并能夠沿外套軸1-3上下移動的下風翼限位架軸套4，所述下風翼限位架18固設于下風翼限位架軸套4的外周面上；所述頂推組件包括彈性件以及豎向設置于主立軸下方的頂推件，所述彈性件套設于下風翼限位架軸套上方的外套軸上。較之現有技術而言，本發明的優點在于:本發明結構簡單、操作靈便，有效地解決了翻板風葉在作翻轉時，旋轉半徑突然增大的問題，且通過頂推組件的運作，可實現自我啟動，運行較平穩、抗風暴性能強、風能利用效率高和較易于大型化。
圖1是本發明n=4時的一種可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車的立面結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1在OFF狀態時的結構示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是本發明n=6時的另一種實施例的立面結構示意圖。圖6是圖5的俯視圖。標號說明:1主立軸，1-1心軸，1-2中套軸，1-3外套軸，2風車轉架的中心軸套，3上風翼限位架軸套，4下風翼限位架軸套，5風車轉架，5-1上支承盤，5-2下支承盤，5-3轉臂，5-3-1轉臂上梁，5-3-2轉臂下梁，6-1上風翼樞軸，6_2中風翼樞軸，6_3下風翼樞軸，7主立軸的上軸承，8主立軸的下軸承，9傳動齒輪，10制動器，11上支撐板，12下支撐板，13彈性件，14-1油壓缸，14-2活塞桿，14-3推力軸承，14-4墊板，15第一保護罩，16第二保護罩，17上風翼限位架，17-1上風翼限位架支承盤，17-2上風翼限位架輻條，17-3上風翼擋輥，18下風翼限位架，18-1下風翼限位架輻條，18-2下風翼擋輥，19上風翼組件，19-1上風翼軸套，19-2上風葉，20中風翼組件，20-1中風翼軸套，20-2中風葉，21下風翼組件，21_1下風翼軸套，21-2下風葉，22上風翼軸承，23下風翼軸承，24奇數的風車轉臂，25偶數的風車轉臂。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和實施例對本發明內容進行詳細說明:實施例1:如圖1至圖4所示為本發明提供的一種可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車的實施例示意圖。一種可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車，其特征在于:它包括豎向設置的主立軸1、與主立軸I相配合的頂推組件、固設于主立軸I上部的設有η個轉臂5-3的風車轉架5，其中η > 2、設于風車轉架5外端的兩組以上的風翼組件以及設于風車轉架5內端，且與風翼組件相配合用于對風翼組件進行限位的風翼限位組件；所述風翼限位組件包括設于風車轉架5上方的上風翼限位架17以及設于風車轉架5下方的下風翼限位架18;所述風翼組件通過豎直安裝于風車轉架5外端的樞軸與風車轉架5固定，其中至少一組的風翼組件與上風翼限位架17接觸配合，至少一組的風翼組件與下風翼限位架18接觸配合；所述主立軸I包括由內向外同軸套設的心軸1-1、中套軸1-2以及外套軸1-3，所述心軸1-1與中套軸1-2為活動配合連接，中套軸1-2與外套軸1-3為活動配合連接，中套軸1-2延伸出外套軸1-3的兩端，心軸1-1延伸出中套軸1-2的兩端；所述中套軸1-2套設有軸向固定于中套軸1-2上并能夠沿中套軸1-2上下移動的中心軸套2，所述的中心軸套2套設在中套軸1-2上端的露出部分；風車轉架5固設于風車轉架的中心軸套2外周面上；所述心軸1-1套設有軸向固定于心軸1-1上并能夠沿心軸1-1上下移動的上風翼限位架軸套3，所述的上風翼限位架軸套3套設在心軸1-1上端的露出部分；上風翼限位架17固設于上風翼限位架軸套3的外周面上；外套軸1-3的上端同軸套設有套設有軸向固定于外套軸1-3并能夠沿外套軸1-3上下移動的下風翼限位架軸套4，所述下風翼限位架18固設于下風翼限位架軸套4的外周面上；所述主立軸I的中套軸1-2與風車轉架的中心軸套2之間、心軸1-1與上風翼限位架軸套3之間以及外套軸1-3與下風翼限位架軸套4之間均可通過滑鍵連接固定；心軸1-1與中套軸1-2之間以及中套軸1-2與外套軸1-3之間設為活動配合連接，其目的在于，可利用頂推組件的驅動和三根同心軸之間相互配合的作用，使心軸1-1與中套軸1-2間的相對軸向位移變為周向的相對位移，也就是與心軸1-1固接的上風翼限位架17和與中套軸1-2固接的風車轉架5之間的相對角位移，實現上風翼限位架17相對于風車轉架5的偏轉，風車從ONl狀態轉為0N2狀態，而中套軸1-2與外套軸1_3間的相對軸向位移變為周向的相對位移，使得風車轉架5和與外套軸1-3固接的下風翼限位架18之間產生相對角位移，實現風車從0N2狀態轉為全風車的OFF狀態。所述頂推組件包括彈性件13以及豎向設置于主立軸下方的頂推件，所述彈性件13套設于下風翼限位架軸套4上方的外套軸1-3上。所述風車轉架5包括沿風車轉架的中心軸套2延伸方向間隔布設的風車轉架5的上支承盤5-1和下支承盤5-2以及水平設于上支承盤5-1與下支承盤5-2之間，且均勻分配固定于風車轉架的中心軸套2周圍的η個轉臂5-3，n ^ 2 ;所述每個轉臂5_3包括與上支承盤5-1固定連接的轉臂上梁5-3-1以及與下支承盤5-2固定連接的轉臂下梁5-3-2，轉臂上梁5-3-1與轉臂下梁5- 3-2在同一垂直面上；所述風翼組件通過豎向設于轉臂5-3上的樞軸固設于轉臂5-3的外端，設于轉臂上梁5-3-1上的樞軸為上風翼樞軸6-1，設有轉臂下梁5-3-2上的樞軸為下風翼樞軸6-3，所述設于轉臂上梁5-3-1的上方的一組風翼組件為上風翼組件19，設于轉臂下梁5-3-2的下方的一組風翼組件為下風翼組件21，所述上風翼組件19與下風翼組件21中的任意一組的樞軸延伸至轉臂上梁5-3-1與轉臂下梁5-3-2之間，且轉臂上梁5-3-1與轉臂下梁5-3-2間的樞軸上還設有與其相對應的風翼組件同軸連接的中風翼組件20，所述延伸至轉臂上梁5-3-1與轉臂下梁5-3-2之間的樞軸為中風翼樞軸 6-2。它還包括沿主立軸I延伸方向間隔布設的主立軸的上軸承7和主立軸的下軸承8、套設于主立軸的上軸承7與主立軸的下軸承8之間的傳動齒輪9以及制動器10 ;主立軸的上軸承7架設于上支撐板11上，主立軸的下軸承8架設于下支撐板12上。所述傳動齒輪9用于輸出機械能，通過變速箱帶動發電機發電。所述頂推件包括油壓缸14-1、設于油壓缸14-1上的活塞桿14_2、設于活塞桿14_2頂面上的推力軸承14-3以及固設于推力軸承14-3上的墊板14-4 ;位于彈性件13外還設有第一保護罩15，所述第一保護罩15連接于風車轉架5的下支承盤5-2與下風翼限位架軸套4之間。彈性件13為壓力弾簧，壓力彈簧的上端頂住風車轉架5的下支承盤5-2的下面，壓力弾簧與下風翼限位架18同步轉動，設置壓力弾簧的目的是，當風車從OFF狀態啟動時，吸收風車轉架5下落的沖擊能量，減輕風車轉架5的中心軸套1-1的下端面與外套軸1-3的上端面間的撞擊。第一保護罩15的設置有效地防止了雨雪、沙塵進入風車轉架5與外套軸1-3的接合部，即風車轉架的中心軸套2與外套軸1-3的接觸端面，該端面在風車0N1/0N2運轉時緊密接觸，互不產生錯動。位于主立軸的下軸承8下方的外套軸1-3末段設有內螺紋，主立軸的下軸承8下方的中套軸1-2末段設有與外套軸1-3內螺紋相配合的外螺紋，中套軸1-2的末端還設有內螺紋，所述心軸1-1的下端設有與中套軸1-2的內螺紋相配合的外螺紋。所述上風翼限位架軸套3的上端還設有第二保護罩16。所述中套軸1-2的外螺紋為多頭螺紋，中套軸1-2的外螺紋的螺紋升角大于其摩擦角，當風車的設計轉向俯視為順時針，中套軸1-2的外螺紋為右螺紋，反之為左螺紋；所述心軸1-1貫穿整條中套軸1-2，并與中套軸1-2動配合，心軸1-1的外螺紋為多頭螺紋，其螺紋升角大于其摩擦角，心軸的外螺紋方向與中套軸1-2的螺紋反向；在風車ONl運轉時，設于心軸1-1下端的外螺紋，露出于中套軸1-2下端面的長度，為其螺紋導程的l/2n，以便需要時用活塞桿14-2將心軸1-1上抬縮入中套軸1_2后，上風翼限位架17偏轉360/2n度，使上風翼組件19脫離限位，風車轉為0N2狀態；在風車ONl運轉時，中套軸1-2下端的外螺紋，露出于外套軸1-3下端面的長度，不小于螺紋導程，這樣當風車從OFF狀態啟動時，能夠有足夠的位能轉化成旋轉的動能，在風車ONl運轉時，心軸1-1的下端面不與活塞桿14-2的墊板14-4接觸。當轉臂數量η蘭2時，所述上風翼組件19與上風翼限位架17接觸配合，所述下風翼組件21與下風翼限位架18接觸配合，下風翼組件21的下風翼樞軸6-3向上延伸至轉臂上梁2-4-1，且與轉臂上梁5-3-1固定連接，下風翼樞軸6-3向上延伸所形成的中風翼樞軸6-2上設有中風翼組件20。所述上風翼限位架17包括上風翼限位架支承盤17-1、與轉臂(5-3)數量相同的上風翼限位架輻條17-2以及與上風翼限位架輻條17-2數量對應且相配合的上風翼擋輥
17-3，所述上風翼限位架支承盤17-1套設于上風翼限位架軸套3的上端，上風翼限位架輻條17-2均勻固設于上風翼限位架支承盤17-1的周圍，且與上風翼限位架支承盤17-1固定，所述上風翼擋輥17-3垂直固設于每個上風翼限位架輻條17-2的末端；所述下風翼限位架18包括η根下風翼限位架輻條18-1以及與下風翼限位架輻條18-1相配合的η個下風翼擋輥18-2，所述下風翼限位架輻條18-1均勻固設于下風翼限位架軸套4下端的外周面上，且與下風翼限位架軸套4固定，所述下風翼擋輥18-2垂直固設于每個下風翼限位架輻條18-1的末端。所述上風翼擋輥17-3與下風翼擋輥18-2都可以轉動，上風翼擋輥17_3的位置與上風翼組件19相配合，下風翼擋輥18-2的位置與下風翼組件21相配合，使得在風車ONl及0Ν2運轉時，上風翼擋輥17-3對上風翼組件19起到限位的作用，下風翼擋輥18_2對下風翼組件21起到限位的作用，上風翼擋輥17-3的設置是為了當活塞桿14-2向上將心軸1-1抬起時，上風翼限位架17發生偏轉，上風翼組件19脫離上風翼擋輥17-3限位的過程中，用滾動摩擦代替滑動摩擦，減小了上風翼組件19與上風翼擋輥17-3間的摩擦力，使得脫離的過程更加順暢，下風翼擋輥18-2的設置是為了當活塞桿14-2向上將中套軸1-2連同風車轉架5抬起一定高度時，風車轉架5與下風翼限位架18之間產生相對角位移，下風翼組件21以及與下風翼組件21同軸連接的中風翼組件20脫離下風翼擋輥18-2限位的過程中，用滾動摩擦代替滑動摩擦，減小了下風翼組件21與下風翼擋輥18-2間的摩擦力，使得脫離的過程更加順暢。所述上風翼組件19包括上風翼軸套19-1以及上風葉19-2，所述中風翼組件20包括中風翼軸套20-1以及中風葉20-2，所述下風翼組件21包括下風翼軸套21-1以及下風葉21-2 ;所述上風翼軸套19-1、中風翼軸套20-1和下風翼軸套21-1的套孔均設為偏心孔；上風翼軸套19-1偏心套設于上風翼樞軸6-1上，上風葉19-2的一端固定連接于上風翼軸套19-1的中心與偏心的連線靠偏心一側，另一端與上風翼限位架17的上風翼擋輥17-3接觸配合；中風翼軸套20-1偏心套設于中風翼樞軸6-2上，中風葉20-2固定連接于中風翼軸套20-1的中心與偏心的連線靠偏心一側，下風翼軸套21-1偏心套設于下風翼樞軸6-3上，下風葉21-2的一端固定連接于下風翼軸套21-1的中心與偏心的連線靠偏心一側,另一端與下風翼限位架18的下風翼擋輥18-2接觸配合；所述轉臂上梁5-3-1與上風翼軸套19-1之間的上風翼樞軸6-1上還設有與轉臂上梁5-3-1固定連接的上風翼軸承22，轉臂下梁
5-3-2與下風翼軸套21-1之間的下風翼樞軸6-3上還設有與轉臂下梁5_3_2固定連接的下風翼軸承23。所述上風葉19-2、中風葉20-2以及下風葉21_2固定連接于靠偏心一側的目的是使風葉的重心更靠近其回轉中心，減弱動平衡失衡的程度。當設于主立軸I下方的活塞桿14-2不與主立軸接觸時，風車處于ONl運行方式；當活塞桿14-2向上將心軸1_1抬起時，上風葉19-2脫離限位，風車處于0N2運行方式；當活塞桿14-2向上將中套軸1_2連同風車轉架5抬起一定高度時，風車轉架5與下風翼限位架18之間產生相對角位移，下風葉21-2脫離限位，風車處于OFF狀態；將外套軸1-3制動，活塞桿14-2向上將中套軸1_2繼續抬起一定高度后迅速回撤，并適時打開制動器10，風車又可在不借助外力的情況下自我啟動。實施例2:如圖5和圖6所示為本發明提供的另一種可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車的實施例示意圖。當轉臂數量η為偶數時，轉臂5-3中奇數的風車轉臂24上只設有上風翼組件19以及設于上風翼樞軸6-1向下延伸的中風翼樞軸6-2上的與上風翼組件19同軸連接的中風翼組件20 ;轉臂5-3中偶數的風車轉臂25上只設有下風翼組件21以及設于下風翼樞軸
6-3向上延伸的中風翼樞軸6-2上的與下風翼組件21同軸連接的中風翼組件20;奇數的風車轉臂24上的風翼組件只有η/2個上風翼限位架輻條17-2以及η/2個上風翼擋輥17_3與上風翼組件19相對應，偶數的風車轉臂25上的風翼組件只有η/2個下風翼限位架輻條18-1以及η/2個下風翼擋輥18-2與下風翼組件21相對應。所述上風翼限位架17包括上風翼限位架支承盤17-1、與轉臂(5-3)數量相同的上風翼限位架輻條17-2以及與上風翼限位架輻條17-2數量對應且相配合的上風翼擋輥17-3，所述上風翼限位架支承盤17-1套設于上風翼限位架軸套3的上端，上風翼限位架輻條17-2均勻固設于上風翼限位架支承盤17-1的周圍，且與上風翼限位架支承盤17-1固定，所述上風翼擋輥17-3垂直固設于每個上風翼限位架輻條17-2的末端；所述下風翼限位架18包括η根下風翼限位架輻條18-1以及與下風翼限位架輻條18-1相配合的η個下風翼擋輥18-2，所述下風翼限位架輻條18-1均勻固設于下風翼限位架軸套4下端的外周面上，且與下風翼限位架軸套4固定，所述下風翼擋輥18-2垂直固設于每個下風翼限位架輻條18-1的末端。當n=6時，奇數的風車轉臂24上的風翼組件只有n/2個上風翼限位架輻條17-2以及n/2個上風翼擋輥17-3與上風翼組件19相對應，偶數的風車轉臂25上的風翼組件只有n/2個下風翼限位架輻條18-1以及n/2個下風翼擋輥18_2與下風翼組件21相對應，上風翼擋輥17-3與下風翼擋輥18-2都可以轉動，使得在風車ONl運轉時，上風翼擋輥17-3對上風翼組件19起到限位作用，下風翼擋輥18-2對下風翼組件21起到限位作用，上風翼擋輥17-3的設置是為了當活塞桿14-2向上將中套軸1-2抬起時，上風翼限位架17發生偏轉，上風翼組件19以及與上風翼組件19同軸連接的中風翼組件20脫離上風翼擋輥17-3限位的過程中，用滾動摩擦代替滑動摩擦，減小了上風翼組件19與上風翼擋輥17-3間的摩擦力，使得脫離的過程更加順暢；下風翼擋輥18-2的設置是為了當活塞桿14-2向上將中套軸1-2連同風車轉架5抬起一定高度時，風車轉架5與下風翼限位架18之間產生相對角位移，下風翼組件21以及與下風翼組件21同軸連接的中風翼組件20脫離下風翼擋輥
18-2限位的過程中，用滾動摩擦代替滑動摩擦，減小了下風翼組件21與下風翼擋輥18-2間的摩擦力，使得脫離的過程更加順暢。所述上風翼組件19包括上風翼軸套19-1以及上風葉19-2，所述中風翼組件20包括中風翼軸套20-1以及中風葉20-2，所述下風翼組件21包括下風翼軸套21-1以及下風葉21-2 ;所述上風翼軸套19-1、中風翼軸套20-1和下風翼軸套21-1的套孔均設為偏心孔；上風翼軸套19-1偏心套設于上風翼樞軸6-1上，上風葉19-2的一端固定連接于上風翼軸套19-1的中心與偏心的連線靠偏心一側，另一端與上風翼限位架17的上風翼擋輥17-3接觸配合；中風翼軸套20-1偏心套設于中風翼樞軸6-2上，中風葉20-2固定連接于中風翼軸套20-1的中心與偏心的連線靠偏心一側，下風翼軸套21-1偏心套設于下風翼樞軸6-3上，下風葉21-2的一端固定連接于下風翼軸套21-1的中心與偏心的連線靠偏心一側,另一端與下風翼限位架18的下風翼擋輥18-2接觸配合；所述轉臂上梁5-3-1與上風翼軸套19-1之間的上風翼樞軸6-1上還設有與轉臂上梁5-3-1固定連接的上風翼軸承22，轉臂下梁5-3-2與下風翼軸套21-1之間的下風翼樞軸6-3上還設有與轉臂下梁5_3_2固定連接的下風翼軸承23。所述上風葉19-2、中風葉20-2以及下風葉21_2固定連接于靠偏心一側的目的是使風葉的重心更靠近其回轉中心，減弱動平衡失衡的程度。上風翼軸套19-1和中風翼軸套20-1均可使用鍵與上風翼樞軸6-1固定，并與上風翼樞軸6-1聯動；中風翼軸套20-1和下風翼軸套21-1均可使用鍵與下風翼樞軸6-3固定，并與下風翼樞軸6-3聯動；當風車ONl時，所有的風翼組件均處于工作狀態；當風車0N2時，奇數的風車轉臂24所擁有的上風翼組件19與中風翼組件20處于OFF狀態，偶數的風車轉臂25所擁有中風翼組件20與下風翼組件21在工作；當偶數的風車轉臂25所擁有中風翼組件20與下風翼組件21也OFF時，整個風車才處于OFF狀態。本風車的工作原理俯視，平行于風向，通過風車中心，可以劃分為順風與逆風兩個區域。風車處于ONl運行時，在順風區上風翼組件19、下風翼組件21受到限位，由于上、下風翼限位架的擋輥與風車的轉臂5-3在同一個垂直面上，上、中、下風翼組件也處在同一個垂直面上，而且中風翼組件20與下風翼組件21是同步動作的，故全部風翼組件均接受風力作功，驅動風車轉動，全部風翼組件運行過了順風與逆風區域的分界面后，受風力作用，風翼組件均作180°的翻轉，在逆風區域，風翼組件始終保持與風向平行，風翼組件運行到逆風與順風區的分界面時，上風翼組件19、下風翼組件21又受到限位，又開始第二輪的歷程；風車ONl運行時，風車轉架5帶動中套軸1-2、中套軸1-2又通過螺紋帶動外套軸1-3同步轉動，此時套設于其上的下風翼限位架18和傳動齒輪9也同步轉動；同時中套軸1-2又通過螺紋帶動心軸1-3與上風翼限位架17也同步轉動。將上風翼組件19、中風翼組件20的軸套進行偏心處理，是為了使全部風翼組件的重心更靠近其回轉中心，減輕動平衡失衡的程度，另外，減輕每個風葉的質量在整個風車的轉臂5-3總質量中所占的比例，對減輕動平衡失衡的影響，也有重要的意義，所以大半徑的大型風車其轉速也較低，其運行更加平穩。本風車的0N1/0N2及0FF，相當于風帆船的滿帆、半帆及落帆。轉為0N2的操作用活塞桿14-2將心軸1-1向上抬起縮入中套軸1-2，其行程為l/2n螺紋導程，由于心軸1_1的質量遠小于風車轉架5的質量，故心軸1-1的上端除了向上升入第二防護罩16內之外，還由于螺紋的作用，相對于風車轉架5向風車的轉動方向偏轉360/2n度，也就是上風翼限位架17的偏轉，上風翼組件19脫離限位，不能工作，只有中風翼組件20與下風翼組件21在工作，風車轉為0N2工作狀態；若將活塞桿14-2撤回，風車可回到ONl運行狀態。轉為OFF的操作先轉為0N2的狀態，風車脫離負載；再用活塞桿14_2將中套軸1-2向上抬起l/2n螺紋導程，由于螺紋的作用，中套軸1-2相對于外套軸1_3外套軸1_3只能轉動，不能軸向活動作與風車運行的反方向偏轉，也就是風車轉架5與下風翼限位架18之間的偏轉心軸1-1與已經偏轉的上風翼限位架17跟隨風車轉架5動作，下風翼限位架18逐漸與下風葉21-2脫離接觸，偏轉至360/2n度時，可以保證下風翼組件21在360°范圍內自由轉動，此時下風翼組件21連同中風翼組件20都處于OFF狀態，風車不能工作，風車制動，風車處于OFF狀態，此時所有風翼組件均與風向平行，風阻最小，故本風車具有很強的抗風暴性能。圖2是圖1的本發明風車在OFF狀態時的情形，心軸1-1的下端已縮回中套軸1-2內，其上端除了向上升入第二防護罩16內之外，還帶動上風翼限位架17作相對于風車轉架45°的偏轉圖3、圖4 ;中套軸1-2被活塞桿14-2抬升了 l/2n螺紋導程，因而風車轉架的中心軸套2的下端面向上離開外套軸1-3的上端面l/2n螺紋導程(圖3)，風車轉架5與下風翼限位架18之間偏轉45° (圖4)，這時全部風翼均OFF,風車處于OFF狀態；此時風車轉架18的下支承盤5-2的下面，已經與壓力弾簧脫離接觸；制動器10制動。重新啟動的操作外套軸1-3要處于制動狀態,活塞桿16繼續將中套軸1-2向上抬起，也就是將風車轉架5繼續抬起并以風車運行的反方向轉動，中套軸1-2向上走螺紋的一個導程，然后使活塞桿16迅速回撤，這時風車轉架5連同中套軸1-2自由下落，利用螺紋的作用，將位能轉化為旋轉的動能，此時風車轉架5是正轉，當中套軸1-2快降到原先風車處于ONl狀態的高度前，迅速打開制動器10，在風車轉架的中心軸套2的下端面與外套軸1-2的上端面接觸后，由于風車轉架5巨大的轉動慣量，風車轉架5帶動下風翼限位架18繼續同步旋轉此時下風翼限位架18已復位，只要再轉不少于360/n度，第一個下風翼組件即可在順風區的前部受到限位，也就是中風翼組件20下風翼組件21均接受風力作功，風車即啟動，由于活塞桿14-2的回撤，心軸1-1和上風翼限位架17也由于自重而回落復位，在風車啟動后，上風翼組件19也可以工作了，風車回到ONl工作狀態。本風車可用于組建風電場，可放置在高樓或海輪的頂上。
權利要求
1.一種可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車，其特征在于:它包括豎向設置的主立軸(I )、與主立軸(I)相配合的頂推組件、固設于主立軸(I)上部的設有η個轉臂(5-3)的風車轉架(5)，其中n ^ 2、設于風車轉架(5)外端的兩組以上的風翼組件以及設于風車轉架(5)內端，且與風翼組件相配合用于對風翼組件進行限位的風翼限位組件； 所述風翼限位組件包括設于風車轉架(5)上方的上風翼限位架(17)以及設于風車轉架(5)下方的下風翼限位架(18)； 所述風翼組件通過豎直安裝于風車轉架(5)外端的樞軸與風車轉架(5)固定，其中至少一組的風翼組件與上風翼限位架(17)接觸配合，至少一組的風翼組件與下風翼限位架(18)接觸配合； 所述主立軸(I)包括由內向外同軸套設的心軸(1-1)、中套軸(1-2)以及外套軸(1-3)，所述心軸(1-1)與中套軸(1-2)為活動配合連接，中套軸(1-2)與外套軸(1-3)為活動配合連接，中套軸(1-2)延伸出外套 軸(1-3)的兩端，心軸(1-1)延伸出中套軸(1-2)的兩端；所述中套軸(1-2)套設有軸向固定于中套軸(1-2)上并能夠沿中套軸(1-2)上下移動的中心軸套(2)，所述的中心軸套(2)套設在中套軸(1-2)上端的露出部分；風車轉架(5)固設于風車轉架的中心軸套(2)外周面上；所述心軸(1-1)套設有軸向固定于心軸(1-1)上并能夠沿心軸(1-1)上下移動的上風翼限位架軸套(3)，所述的上風翼限位架軸套(3)套設在心軸(1-1)上端的露出部分；上風翼限位架(17)固設于上風翼限位架軸套(3)的外周面上；外套軸(1-3)的上端同軸套設有套設有軸向固定于外套軸(1-3)并能夠沿外套軸(1-3)上下移動的下風翼限位架軸套(4)，所述下風翼限位架(18)固設于下風翼限位架軸套(4)的外周面上； 所述頂推組件包括彈性件(13)以及豎向設置于主立軸下方的頂推件，所述彈性件(13)套設于下風翼限位架軸套(4)上方的外套軸(1-3)上。
2.根據權利要求1所述的可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車，其特征在于:所述風車轉架(5)包括沿風車轉架的中心軸套(2)延伸方向間隔布設的風車轉架(5)的上支承盤(5-1)和下支承盤(5-2)以及水平設于上支承盤(5-1)與下支承盤(5-2)之間，且均勻分配固定于風車轉架的中心軸套(2)周圍的η個轉臂(5-3)，n ^ 2 ;所述每個轉臂(5_3)包括與上支承盤(5-1)固定連接的轉臂上梁(5-3-1)以及與下支承盤(5-2)固定連接的轉臂下梁(5-3-2)，轉臂上梁(5-3-1)與轉臂下梁(5-3-2)在同一垂直面上；所述風翼組件通過豎向設于轉臂(5-3)上的樞軸固設于轉臂(5-3)的外端，設于轉臂上梁(5-3-1)上的樞軸為上風翼樞軸(6-1 )，設有轉臂下梁(5-3-2)上的樞軸為下風翼樞軸(6-3)，所述設于轉臂上梁(5-3-1)的上方的一組風翼組件為上風翼組件(19)，設于轉臂下梁(5-3-2)的下方的一組風翼組件為下風翼組件(21)，所述上風翼組件(19)與下風翼組件(21)中的任意一組的樞軸延伸至轉臂上梁(5-3-1)與轉臂下梁(5-3-2)之間，且轉臂上梁(5-3-1)與轉臂下梁(5-3-2)間的樞軸上還設有與其相對應的風翼組件同軸連接的中風翼組件(20)，所述延伸至轉臂上梁(5-3-1)與轉臂下梁(5-3-2)之間的樞軸為中風翼樞軸(6-2)。
3.根據權利要求1所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立軸風車，其特征在于:它還包括沿主立軸(I)延伸方向間隔布設的主立軸的上軸承(7)和主立軸的下軸承(8)、套設于主立軸的上軸承(7)與主立軸的下軸承(8)之間的傳動齒輪(9)以及制動器(10);主立軸的上軸承(7)架設于上支撐板(11)上，主立軸的下軸承(8)架設于下支撐板(12)上。
4.根據權利要求1所述的可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車，其特征在于:所述頂推件包括油壓缸(14-1)、設于油壓缸(14-1)上的活塞桿(14-2)、設于活塞桿(14-2)頂面上的推力軸承(14-3)以及固設于推力軸承(14-3)上的墊板(14-4);位于彈性件(13)外還設有第一保護罩(15)，所述第一保護罩(15)連接于風車轉架(5)的下支承盤(5-2)與下風翼限位架軸套(4)之間。
5.根據權利要求1所述的可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車，其特征在于:位于主立軸的下軸承(8)下方的外套軸(1-3)末段設有內螺紋，主立軸的下軸承(8)下方的中套軸(1-2)末段設有與外套軸(1-3)內螺紋相配合的外螺紋，中套軸(1-2)的末端還設有內螺紋，所述心軸(1-1)的下端設有與中套軸(1-2)的內螺紋相配合的外螺紋。所述上風翼限位架軸套(3)的上端還設有第二保護罩(16)。
6.根據權利要求1或2所述的可0N1/0N2/0FF的翻板式立軸風車，其特征在于:當轉臂數量n ^ 2時，所述上風翼組件(19)與上風翼限位架(17)接觸配合，所述下風翼組件(21)與下風翼限位架(18)接觸配合，下風翼組件(21)的下風翼樞軸(6-3)向上延伸至轉臂上梁(2-4-1)，且與轉臂上梁(5-3-1)固定連接，下風翼樞軸(6-3)向上延伸所形成的中風翼樞軸(6-2)上設有中風翼組件(20)。
7.根據權利要求1或2所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立軸風車，其特征在于:當轉臂數量η為偶數時，轉臂(5-3)中奇數的風車轉臂(24)上只設有上風翼組件(19)以及設于上風翼樞軸(6-1)向下延伸的中風翼樞軸(6-2)上的與上風翼組件(19)同軸連接的中風翼組件(20);轉臂(5-3)中偶數的風車轉臂(25)上只設有下風翼組件(21)以及設于下風翼樞軸(6-3)向上延伸的中風翼樞軸(6-2)上的與下風翼組件(21)同軸連接的中風翼組件(20)；奇數的風車轉臂(24)上的風翼組件只有η/2個上風翼限位架輻條(17-2)以及η/2個上風翼擋輥(17-3)與上風翼組件(19)相對應，偶數的風車轉臂(25)上的風翼組件只有η/2個下風翼限位架輻條(18-1)以及η/2個下風翼擋輥(18-2)與下風翼組件(21)相對應。
8.根據權利要求1所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立軸風車，其特征在于:所述上風翼限位架(17)包括上風翼限位架支承盤(17-1)、與轉臂(5-3)數量相同的上風翼限位架輻條(17-2)以及與上風翼限位架輻條(17-2)數量對應且相配合的上風翼擋輥(17-3)，所述上風翼限位架支承盤(17-1)套設于上風翼限位架軸套(3)的上端，上風翼限位架輻條(17-2)均勻固設于上風翼限位架支承盤(17-1)的周圍，且與上風翼限位架支承盤(17-1)固定，所述上風翼擋輥(17-3)垂直固設于每個上風翼限位架輻條(17-2)的末端；所述下風翼限位架(18)包括η根下風翼限位架輻條(18-1)以及與下風翼限位架輻條(18-1)相配合的η個下風翼擋輥(18-2)，所述下風翼限位架輻條(18-1)均勻固設于下風翼限位架軸套(4)下端的外周面上，且與下風翼限位架軸套(4)固定，所述下風翼擋輥(18-2)垂直固設于每個下風翼限位架輻條(18-1)的末端。
9.根據權利要求2所述的可ON1/ON2/OFF的翻板式立軸風車，其特征在于:所述上風翼組件(19)包括上風翼軸套(19-1)以及上風葉(19-2)，所述中風翼組件(20)包括中風翼軸套(20-1)以及中風葉(20-2)，所述下風翼組件(21)包括下風翼軸套(21-1)以及下風葉(21-2);所述上風翼軸套(19-1)、中風翼軸套(20-1)和下風翼軸套(21-1)的套孔均設為偏心孔；上風翼軸套( 19-1)偏心套設于上風翼樞軸(6-1)上，上風葉(19-2)的一端固定連接于上風翼軸套(19-1)的中心與偏心的連線靠偏心一側，另一端與上風翼限位架(17)的上風翼擋輥(17-3)接觸配合；中風翼軸套(20-1)偏心套設于中風翼樞軸(6-2)上，中風葉(20-2)固定連接于中風翼軸套(20-1)的中心與偏心的連線靠偏心一側，下風翼軸套(21-1)偏心套設于下風翼樞軸(6-3)上，下風葉(21-2)的一端固定連接于下風翼軸套(21-1)的中心與偏心的連線靠偏心一側，另一端與下風翼限位架(18)的下風翼擋輥(18-2)接觸配合；所述轉臂上 梁(5-3-1)與上風翼軸套(19-1)之間的上風翼樞軸(6-1)上還設有與轉臂上梁(5-3-1)固定連接的上風翼軸承(22)，轉臂下梁(5-3-2)與下風翼軸套(21-1)之間的下風翼樞軸(6-3)上還設有與轉臂下梁(5-3-2)固定連接的下風翼軸承(23)。
全文摘要
本發明涉及一種可ON1/ON2/OFF的翻板式立軸風車，它包括豎向設置的主立軸、與主立軸相配合的頂推組件、固設于主立軸上部的設有n個轉臂的風車轉架，其中n≥2、設于風車轉架外端的兩組以上的風翼組件以及設于風車轉架內端，且與風翼組件相配合用于對風翼組件進行限位的風翼限位組件。本發明的目的在于提供一種具有兩種運行方式(ON1/ON2)或休止(OFF)、且便于維修、抗風暴的可ON1/ON2/OFF的翻板式立軸風車。
文檔編號F03D3/00GK103075298SQ20131004951
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者吳光生 申請人:吳慶