一種臥式、立式風能轉換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能源轉換裝置，尤其涉及的是一種臥式、立式風能轉換裝置。
【背景技術】
[0002]風力發電是把風的動能轉為電能。即先把風的動能轉變成機械動能，再把機械動能轉化為電能，這就是風力發電。風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉。因為風力發電不需要使用燃料，也不會產生輻射或空氣污染，因此是清潔能源。
[0003]風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時，槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。盡管風力發電機多種多樣，但歸納起來可分為兩類:①水平軸風力發電機，風輪的旋轉軸與風向平行；②垂直軸風力發電機，風輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。
[0004]水平軸風力發電機可分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發電機旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。對于風力發電，多采用升力型水平軸風力發電機。大多數水平軸風力發電機具有對風裝置，能隨風向改變而轉動。對于小型風力發電機，這種對風裝置采用尾舵，而對于大型的風力發電機，則利用風向傳感元件以及伺服電機組成的聯動機構。垂直軸風力發電機在風向改變的時候無需對風，在這點上相對于水平軸風力發電機是一大優勢，它不僅使結構設計簡化，而且也減少了風輪對風時的陀螺力。
[0005]利用阻力旋轉的垂直軸風力發電機有幾種類型，其中有利用平板和被子做成的風輪，這是一種純阻力裝置；s型風車，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩，但尖速比低，在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種臥式、立式風能轉換裝置。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的:一種臥式風能轉換裝置，包括支撐架，所述支撐架支撐連接支撐軸的兩端，所述支撐軸上設有轉動架，所述轉動架包括轉動前支架、轉動后支架和轉動軸，所述支撐軸上同軸轉動連接轉動軸，所述轉動前支架和轉動后支架設于轉動軸的左右兩端，支撐軸的左端設有定子，轉動前支架上設有轉子，且所述轉子設于所述定子的外部；
[0008]所述轉動前支架和轉動后支架之間架設有葉片轉軸，葉片轉軸上固定連接有葉片，在葉片轉軸的端部設有聯動機構，所述轉動軸轉動通過聯動機構限制所述葉片自轉的角速度，且葉片的轉動角速度為轉動軸的轉動角速度的一半。
[0009]作為上述方案的進一步優化，所述轉動前支架和轉動后支架上對應設有若干支撐桿，設于轉動前支架上的若干支撐桿關于轉動前支架的中心軸線對稱分布，設于轉動后支架上的若干支撐桿關于轉動后支架的中心軸線對稱分布，且對應設于轉動前支架上和轉動后支架上的兩個支撐桿通過葉片轉軸固定連接葉片；每一所述支撐桿的外側固定連接一聯動桿；
[0010]所述聯動機構包括聯動桿、設于所述支撐軸的左右兩端的第一傘齒輪、設于葉片轉軸的左右兩端的第二傘齒輪和設于聯動桿上下兩端的第一錐齒輪，且設于葉片轉軸左邊的第二傘齒輪與設于聯動桿上端的第一錐齒輪嚙合，設于轉動前支架上的聯動桿的下端的第一錐齒輪與設于支撐軸左端的第一傘齒輪嚙合；設于轉動后支架上的聯動桿的下端的第一錐齒輪與設于支撐軸右端的第一傘齒輪嚙合；
[0011]所述轉動架繞著所述支撐軸轉動，通過設于支撐軸上的第一傘齒輪聯動第一錐齒輪，再聯動設于葉片轉軸上的第二傘齒輪，聯動轉動軸與葉片，使得葉片的轉動角速度為轉動軸的轉動角速度的一半。
[0012]作為上述方案的進一步優化，所述第一傘齒輪與第一錐齒輪的齒數比為3: 4，所述第一錐齒輪與第二傘齒輪的齒數比為4:6。
[0013]作為上述方案的進一步優化，所述轉動前支架和轉動后支架上對應設有三個支撐桿，設于轉動前支架上的三個支撐桿關于轉動前支架的中心軸線對稱分布，設于轉動后支架上的三個支撐桿關于轉動后支架的中心軸線對稱分布。
[0014]作為上述方案的進一步優化，所述葉片為長方形葉片，且葉片轉軸設于沿葉片的中心軸線上。
[0015]一種立式風能轉換裝置，包括支撐架，所述支撐架支撐連接支撐軸的下端，所述支撐軸上設有轉動架，所述轉動架包括轉動前支架、轉動后支架和轉動軸，所述支撐軸上同軸轉動連接轉動軸，所述轉動前支架和轉動后支架設于轉動軸的下上兩端，支撐軸的下端設有定子，轉動前支架上設有轉子，且所述轉子設于所述定子的外部；
[0016]所述轉動前支架和轉動后支架之間架設有葉片轉軸，葉片轉軸上固定連接有葉片，在葉片轉軸的端部設有聯動機構，所述轉動軸轉動通過聯動機構驅動所述葉片轉動，且葉片的轉動角速度為轉動軸的轉動角速度的一半。
[0017]作為上述方案的進一步優化，所述轉動前支架和轉動后支架上對應設有若干支撐桿，設于轉動前支架上的若干支撐桿關于轉動前支架的中心軸線對稱分布，設于轉動后支架上的若干支撐桿關于轉動后支架的中心軸線對稱分布，且對應設于轉動前支架上和轉動后支架上的兩個支撐桿通過葉片轉軸固定連接葉片；每一所述支撐桿的外側固定連接一聯動桿；
[0018]所述聯動機構包括聯動桿、設于所述支撐軸的上下兩端的第一傘齒輪、設于葉片轉軸的上下兩端的第二傘齒輪和設于聯動桿左右兩端的第一錐齒輪，且設于葉片轉軸下端的第二傘齒輪與設于聯動桿左端的第一錐齒輪嚙合，設于轉動前支架上的聯動桿的右端的第一錐齒輪與設于支撐軸下端的第一傘齒輪嚙合；設于轉動后支架上的聯動桿的右端的第一錐齒輪與設于支撐軸上端的第一傘齒輪嚙合；
[0019]所述轉動架繞著所述支撐軸轉動，通過設于支撐軸上的第一傘齒輪聯動第一錐齒輪，再聯動設于葉片轉軸上的第二傘齒輪，聯動轉動軸與葉片，使得葉片的轉動角速度為轉動軸的轉動角速度的一半。
[0020]作為上述方案的進一步優化，所述第一傘齒輪與第一錐齒輪的齒數比為3:4，所述第一錐齒輪與第二傘齒輪的齒數比為4:6。
[0021]作為上述方案的進一步優化，所述轉動前支架和轉動后支架上對應設有三個支撐桿，設于轉動前支架上的三個支撐桿關于轉動前支架的中心軸線對稱分布，設于轉動后支架上的三個支撐桿關于轉動后支架的中心軸線對稱分布。
[0022]作為上述方案的進一步優化，所述葉片為長方形葉片，且葉片轉軸設于沿葉片的中心軸線上。
[0023]與已有技術相比，本發明的一種臥式、立式風能轉換裝置的有益效果體現在:
[0024]1、本發明的一種臥式、立式風能轉換裝置，屬于垂直軸風力發電機，且既是阻力型又是升力型的一種新型風能轉換裝置。與傳統垂直軸風力發電機不同，本發明的一種臥式、立式風能轉換裝置在工作的過程中通過同步轉動架和葉片的轉動角速度，能更有效的增大順風面的吹拂面積，同時更有效的減小逆風面的吹拂面積，從而可有效的提高風能轉換效率。
[0025]2、本發明的一種臥式、立式風能轉換裝置，轉動前支架和轉動后支架上對應設有三個支撐桿，對應設于轉動前支架上和轉動后支架上的兩個支撐桿通過葉片轉軸固定連接一葉片，利用空氣流動，推動轉動架上的葉片，轉動架旋轉過程中，轉動架轉動通過聯動機構限制葉片的自轉，使得葉片的轉動角速度為轉動軸的轉動角速度的一半時，旋轉的各個階段中三葉片對轉動架貢獻的力矩方向都是一致的，大小隨轉動角度在周期性交替變化，從而有效的增大順風面的吹拂面積，同時更有效的減小逆風面的吹拂面積，從而有效的提高風能轉換效率，使得風能得到更好的利用。
[0026]3、本發明的一種臥式、立式風能轉換裝置，結構簡單，便于生產加工和維護。
[0027]4、本發明的一種臥式、立式風能轉換裝置，不限于風能轉換，還可用于水力等流動流體的能量轉換。也可用于風力或水力等流體推進器使用，運用范圍廣。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明的一種臥式風能轉換裝置的結構示意圖。
[0029]圖2是本發明的轉動架和轉子配合連接的爆炸圖。
[0030]圖3-a和圖3-b是本發明的轉動前支架中心前面和背面的局部結構示意圖。
[0031