Устройство для регулирования поворота лопастей двух ветроколес

Устройство для регулирования поворота лопастей двух ветроколес

Реферат

 

Использование: в области ветроэнергетики, для регулирования числа оборотов ветроколеса. Сущность изобретения на подвижной втулке предусмотрен гребень, под которым расположена плита с возможностью перемещения в направляющих пазах основания, с верхней ее стороны предусмотрены две оси для левого и правого блоков, а с нижней стороны - прилив с резьбовым отверстием для ходового винта, установленного в подшипниках основания, при этом ось вала и ось ходового винта параллельны и располагаются с гребнем в одной плоскости, левый и правый блоки контачат через гибкий элемент с боками гребня, а блок у штоков, прикрепленных к концам балки, контачит через гибкие элементы со штоками, при этом один гибкий элемент огибает блоки с задней стороны и одним концом крепится к передней части штока, а другим, после его натяжения, - к передней части гребня, а другой гибкий элемент, огибающий блоки с передней стороны, одним концом крепится к задней части штока, а другим, после натяжения, - к задней части гребня, который удален от левого или правого штока на расстояние более половины наружного диаметра ветроколеса. 6 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к регулированию числа оборотов ветроколеса.

Недостатком известных устройств для поддержания постоянного числа оборотов ветроколеса при изменении скорости ветра является то, что они сложны по устройству и экономически невыгодны.

Устройство для регулирования числа оборотов ветроколеса, принятое за прототип, имеет тот недостаток, что у него регулирование осуществляется ходовым винтом, который производит не поворот лопастей, а изменение диаметра ветроколеса, что сложно и экономически невыгодно. При этом второе ветроколесо установлено соосно первому, они затеняют друг друга, что снижает их КПД.

Предлагаемое устройство свободно от этих недостатков.

На фиг. 1 показан ветродвигатель из двух ветроколес, ободья которых кинематически соединены со шкивом генератора; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 схема регулятора; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 то же.

Устройство для регулирования поворота лопастей двух ветроколес 1, содержащее полые оси 2, закрепленные на концах балки 3, подвижные штоки 4, размещенные в полых осях 2, генератор 5, шкив 6 которого кинематически соединен с ободьями 7 ветроколес 1, центробежный регулятор 8 с подвижной втулкой 9, расположенной на валу 10 генератора 5, и ходовой винт 11, снабжено двумя парами блоков 12 и 13 с гибкими элементами 14 и 15, основанием 16 с направляющими пазами 17 и подшипниками 18, плитой 19 с приливом 20, имеющим резьбовое отверстие 21, и укрепленными на плите 19 двумя осями 22 для блоков 12 каждого ветроколеса 1, причем подвижная втулка 9 выполнена с гребнем 23, под которым в направляющих пазах 17 основания 16 размещена с возможностью перемещения плита 19, оси 22 для блоков 12 которой расположены по разные стороны гребня 23 втулки 9, а в резьбовом отверстии 21 прилива 20 размещен ходовой винт 11, установленный в подшипниках 18 основания 16, при этом один из блоков каждой пары укреплен на оси 22 плиты 19, а другой аналогично укреплен на конце балки 3 и соединены между собой двумя гибкими элементами 14 и 15, концы которых жестко соединены с гребнем 23 и подвижным штоком 4 соответственно в передней и задней частях последних, причем оси вала 10 и ходового винта 11 параллельны и расположены в одной плоскости с гребнем 23.

При безветрии, когда ветроколеса 1 стоят без движения, гребень 23 будет находиться в положении, показанном пунктиром на фиг. 3, а лопасти 24 в положении, показанном пунктиром на фиг. 5. Поскольку гребень 23 связан со штоком 4 гибкими элементами 14 и 15, огибающими блоки 12 и 13, то при наличии ветра и увеличении числа оборотов ветроколес 1 регулятор 8 будет перемещать гребень 23 вперед (на фиг. 3 показано жирной линией), который потянет за собой гибкий элемент 14, а шток 4 в обратном направлении. В результате лопасти 24 повернутся из положения, показанного пунктиром, в положение, показанное жирной линией (фиг. 5).

Лопасть 24, показанная пунктиром, находится в положении, обеспечивающем ветроколесу 1 максимальное число оборотов. Лопасть 24, обозначенная жирной линией, имеет положение, близкое к флюгерному, и сообщает ветроколесу 1 минимальное число оборотов при максимальной скорости ветра.

В случае, когда скорость ветра после максимальной будет уменьшаться, число оборотов регулятора 8 будет падать и гребень 23 начнет перемещаться в левую сторону (фиг. 3) и гибким элементом 15 (фиг. 6) через блоки 12 и 13 переместит шток 4 вперед, тем самым увеличив угол атаки лопасти 24.

Первоначальный угол атаки лопасти 24 для пускового момента устанавливается путем перемещения плиты 19 вращением ходового винта 11. Поворот лопасти 24 во флюгерное положение для остановки работающего ветродвигателя производится также при помощи перемещения плиты 19 вращением ходового винта 11 до положения, при котором лопасти 24 заняли бы отрицательный угол атаки.

Ограничивая регулированием число оборотов ветроколес от их раскрутки в разнос, от большой скорости ветра, предотвращают выход из строя генератора и ветроколес, в результате чего повышается надежность работы ветродвигателя.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОВОРОТА ЛОПАСТЕЙ ДВУХ ВЕТРОКОЛЕС, содержащее полые оси, закрепленные на концах балки, подвижные штоки, размещенные в полых осях, генератор, шкив которого кинематически соединен с ободами ветроколес, центробежный регулятор с подвижной втулкой, расположенной на валу генератора, и ходовой винт, отличающееся тем, что оно снабжено двумя парами блоков с гибкими элементами, основанием с направляющими пазами и подшипниками, плитой с приливом, имеющим резьбовое отверстие, и укрепленными на плите двумя осями для блоков каждого ветроколеса, причем подвижная втулка выполнена с гребнем, под которым в направляющих пазах основания размещена с возможностью перемещения плита, оси блоков которой расположены по разные стороны гребня втулки, а в резьбовом отверстии прилива размещен ходовой винт, установленный в подшипниках основания, при этом один из блоков каждой пары укреплен на оси плиты, а другой на оси балки и соединены между собой двумя гибкими элементами, концы которых жестко соединены с гребнем и подвижным штоком соответственно в передней и задней частях последних, причем оси вала и ходового винта параллельны и расположены в одной плоскости с гребнем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6