[实用新型]自动调节叶片角度的垂直轴风力机

说明书

本实用新型涉及风力发动机领域，特别是自动调节叶片角度的垂直轴风力机。

现有同类的风力机：有一种平板叶片风力机，能自动开关叶片，其叶片铰接在叶片框上，使叶片能起到随风向开关，阻力差较大，但是该风力机运转时，每转一周叶片都要撞击叶片框一次，噪音大，易损坏。

本实用新型的目的在于提供一种自动调节叶片角度的垂直轴风力机，不仅运转平稳，噪音小，使用寿命长，而且阻力差大，提高输出功率。

本实用新型是这样实现的：一种自动调节叶片角度的垂直轴风力机，包括安装在垂直转轴上的叶轮和传动装置，叶轮为横臂的两端分别固结着叶片面互相垂直的水平叶片，横臂的中部通过轴承联结在垂直转轴轴孔内，与垂直转轴相对固定的电动机通过减速传动装置带动叶轮横臂间歇转动，每次转动的角度为90度，在横臂两侧分别安装着控制开关或传感器，在垂直转轴上可平行安装多组叶轮，每组相邻叶轮的叶片相互相差一定的角度。

本实用新型工作时，因叶轮横臂两端的叶片面互相垂直，当一端工作叶片面迎风时，另一端的非工作叶片面与风向平行，此时该叶片回转时的顶风阻力非常小，当工作叶片旋转与风向产生适当的夹角时，风力驱动接通电动机控制开关，电动机运转使叶轮的横臂按预定的速度旋转，当工作叶片水平转动至180度时，叶片的横臂沿自身的轴线自转90度，使工作叶片面与风向平行，此时，非工作面迎风成为工作叶片。由于在垂直轴上可以安装多组叶轮，而且相邻叶轮的叶片安装角度相互交错，叶轮运转时可以克服死点，使风力机匀速转动。本实用新型叶轮的工作叶片与非工作叶片的阻力差大，因此可以大大提高风力机的输出功率。本实用新型自动调节叶片角度，运转平稳，无噪音，使用寿命长。

图1为本实用新型主视结构示意图

图2为本实用新型的俯视结构示意图

图3为槽轮机构示意图

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，一种自动调节叶片角度的垂直轴风力机，包括安装在垂直转轴(3)上的叶轮和传动装置，叶轮为横臂(6)的两端分别固结着叶片面互相垂直的水平叶片(1)，叶片(1)的形状为平板叶片，在水平叶片(1)面上还安装有调速机构，调速机构为垂直固定在水平叶片(1)的一端平面上的转轴铰接在调风板(7)中部，调风板(7)较短的一端为自由端，其较长的一端与固定在水平叶片(1)上的弹簧连接，在水平叶片(1)面上还固定着限位杆(10)，以限制调风板(7)自由端的位置，当水平叶片(1)顺风时，叶片(1)面与地面垂直，调风板(7)面与地面平行，当该水平叶片(1)回转逆风时，叶片(1)面与地面平行，调风板(7)面与地面垂直，当风速较大时，吹动叶轮转动加快，离心力使调风板(7)较长的一端面板与叶片(1)轴线的夹角减小，当该叶片(1)回转逆风时，风吹动调风板(7)，限位杆(10)使调风板(7)面与叶片(1)轴线重合，产生一定的减速阻力，不同的超速风力产生的阻力大小不同，当该叶片(1)转至顺风时，弹簧将调风板(7)拉至复位。横臂(6)的中部通过轴承联接在垂直转轴(3)的轴孔内，与垂直转轴(3)相对固定的电动机(8)通过减速传动装置(9)带动叶轮横臂(6)间歇转动，每次转动的角度为90度，减速传动装置(9)包括减速器(2)和齿轮传动或槽轮机构传动，齿轮传动为减速器(2)输出轴上安装的齿轮与横臂(6)上安装的齿轮相啮合，槽轮机构由安装在减速器(2)输出轴上带有圆柱销(13)的构件(11)和安装在横臂(6)上具有径向槽的槽轮(15)组成，圆盘状的构件(11)的周边具有轴向高出圆盘面带有90度缺口的圆环边(14)，在圆环边(14)90度的缺口中心线上的伸出臂的端侧固接着圆柱销(13)，槽轮(15)为对称均布的4个径向槽(16)，相邻的两个径向槽(16)之间具有向内凹的圆弧面，圆柱销(13)与径向槽(16)相配合，构件(11)的圆环边(14)与槽轮(15)向内凹的圆弧面相配合，构件(11)转一周槽轮(15)转1/4周，在横臂(6)的两侧分别安装着控制开关或传感器，控制开关为侧端部相互铰接在一起的两片叶片(5)，收拢时呈V字形，其下部的叶片(5)的另一侧端固定在横臂(6)上，其上部的叶片(5)另一端为自由端，叶片(5)为金属片，当V字形叶片(5)开口迎风时，上部的叶片(5)被风吹翻，搭接在V字形叶片(5)后部的金属导体(4)上，通过导线接通电动机(8)，通过减速传动装置带动横臂(6)转动90度电动机(8)断电，当叶轮旋转180度时，逆风端的V字形叶片(5)的自由端被风吹拢回位，另一端横臂(6)上安的V字形叶片(5)开口迎风被风吹翻搭接在V字形叶片(5)后部的金属导体(4)上，使电动机通电带动横臂(6)转动90度，周而复始使风力机工作，在横臂(6)的两侧安装的V字形叶片(5)，一侧可以分别安装两组V字形叶片(5)，而且相互安装位置相差90度，传感器可以是风向传感器，风向传感器通过导线与控制电动机(8)的微处理机相连，当风向传感器正面迎风时，将信号输入微处理机启动电动机(8)使横臂(6)转动90度，在垂直轴(3)上可以平行安装多组叶轮，每组相邻叶轮的叶片(1)相互相差一定的角度。