Ветроагрегат с парусно-винтовым двигателем.

Номер патента: 2541

Опубликовано: 15.09.1995

Автор: Асеев Валерий Имберданович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к ветроэнергетике. Цель изобретения - повышение надежности и увеличение мощности. Ветроагрегат с парусно-винтовым двигателем содержит, установленный на поворотной платформе горизонтальный вал с втулкой и коаксиально расположенными ободами, на которых закреплены винтовые лопасти, генератор и токосъемник. Ветроагрегат снабжен закрепленными на втулке в два ряда, основными радиальными спицами, между которыми установлены ободья, соединенные с противоположно расположенными спицами, упорами-растяжками, вал установлен между двумя опорами, размещенными на поворотной платформе, удерживаемой при помощи якоря. Между основными радиальными спицами могут быть установлены дополнительные. Задние основные радиальные спицы укреплены на подвижной вдоль оси вала и поворотной вокруг нее втулке, имеющей ограничительные винтовые прорези, в которых установлены направляющие штифты, закрепленные на валу. Упоры и растяжки установлены под углом к оси вала, равным углу установки лопастей.

Текст

Смотреть все

применение во всех регионах страны.Известен ветроагрегат барабанного типа с продольными винтовыми лопастями, расположенный на поворотной платформе (патент США Не 4 086 026, НКИ 416/716, публ. 1978 г).Недостаток известной конструкции малая удельная мощность, необходимость наличия флюгерной пластины, а также низкая надежность поворотной платформы.Известен также ветроагрегат, содержащий вал, на котором на односторонней опоре укреплено ветроколе со с коаксиально расположенными ярусами с лопастями между ними (патент ФРГ Не 2 909 781, кл. МКИ РОЗД 1/06, 1980 г.).Недостаток известного ветроагрегата стационарность, большая нагрузка на поворотную головку и бащню-опору при попытке увеличения габаритов колеса с увеличением парусности возрастает по экспоненте нагрузка на опору и опрокидь 1 вающий момент. Наличие односторонней опоры ограничивает размеры ветроколеса, как по диаметру, так и по его ширине.Данная конструкция требует дополнительных ориентирующих по ветру устройств, флюгеры и т. п.Поставленная цель достигается тем, что ветроагрегат с парусно-винтовым двигателем, содержащий установленный на поворотной платформе, горизонтальный вал с втулкой и с коаксиально расположенными ободами, на которых закреплены винтовые лопасти, генератор, кинематически связанный с валом, и токосьемник, согласно изобретению снабжен, закрепленными на втулке в два ряда, основными радиальными спицами, между которыми установлены ободья,соединенные с противоположно расположенными спицами упорами-растяжками, вал установлен между двумя опорами, размещенными на поворотной платформе,удерживаемой с помощью якоря, закрепленного относительно центра поворота платформы и соединенного через Шарнирный узел консолями, связывающимичастью передней опоры, причем лопасти по их длине ориентированы под углом к оси вала. Между основными радиальными спицами могут быть установлены дополнительные радиальные спицы. Задние основные радиальные спицы укреплены на подвижной вдоль оси вала и поворотной вокруг этой оси втулке,имеющей ограничительные винтовые прорези, в которых установлены направляющие штифты, закрепленные на валу, при этом упоры и растяжки установлены под углом к оси вала, равным углу установки лопастей.Устройство изображено на чертежах, на которыхна фиг. 4 узел снижения ветровой нагрузки, продольное сечениена фиг. 5 вид по Б на фиг 4, выполнение винтовых пазов на подвижной поворотной втулкена фиг. 6 расположение и ориентация лопастей и упоров-растяжек и изменение угла атаки лопастей и угла наклона упоров-растяжек при превышении ветровой нагрузки выше допустимойна фиг 7 вид сверху на платформу и на ориентацию колесных опор.Ветроагрегат содержит вал 1 с радиальными основными спицами 2, на которых укреплены коаксиальные обода 3 (в данном конкретном примере использовано три обода), соединенные наклонными к оси вала 1 упорами 4 и растяжками 5.На ободах 3 и спицах 2 укреплены лопасти 6, которые по своей длине ориентированы под углом к оси вала 1. Упоры 4 и растяжки 5 ориентированы под тем же углом,что и лопасти 6.Лопасти 6 имеют первоначально прямоугольную форму с последующим профилированием и различное сечение (фиг. 3), а на ободах меньшего диаметра имеют по длине закрутку на некоторый угол.При увеличении числа ярусов, количества ободов 3, устанавливаются промежуточные спицы 7 между основными спицами 6, которые в этом случаеувеличивают по длине пространственную прочность ветроколеса.Вал 1 расположен на подшипниковых опорах 8 И установлен на двухустойчивь 1 х к боковым нагрузкам опорах 9 И 10, соответственно передней И задней, например,треугольной формы, укрепленных на поворотной платформе 11, которая может Иметь различные опоры, например, колеса 12.Платформа 11 удерживается якорем 13, выполненным для облегчения его заглубления И упрочения в грунте И фИксИруемь 1 м в центре оси вращения платформы 9 И соединенным через шарнирную втулку 14 консолями 15 по меньшей мере одной растяжкой-упором 16, закрепленной в верхней части передней опоры 9 вала 1.На валу 1 установлен шкив 17, связанный кинематически, например,ременной трансмиссией 18 со шкивом 19 генератора 20, вырабатывающего электрический ток, который через токосъемник (щеточный узел) 21, смонтированный на якоре 13, передается потребителю.Для предотвращения ветровых перегрузок спИЦь 1 6 со стороны задней опоры 10 укреплены на подвижной вдоль вала 1 И поворотной вокруг оси втулке 22,имеющей ограничительные винтовые пазы 23, в которых расположены штИфть 1 24, закрепленные в валу 1.Втулка 22 установлена на пружинах растяжения 25, зафиксированных относительно вала 1 или спиц 6. Между торцом 26 втулки 22 И опорой 8 со стороны задней опоры 10 выполняется промежуток-рабочий зазор Х надлину развертки винтового паза 23.Ветроагрегат работает следующим образомПредварительно выбирают место для его установки, желательно плоское или возвышенное место И достаточно твердое основание окружность для перемещения тележки-платформы 9. Фиксируют якорь 13 И производят все необходимые электрические соединения.Под воздействием ветра колесо начинает вращаться Иодновременно ориентироваться по ветру. Этому способствует устойчивое, смещенное положение центра тяжести колеса относительно точки опоры оси якоря 13. И при совпадении направления ветра с осью вала 1 имеет место наибольшая производительностьПри увеличении скорости ветра нагрузка на ветроколесо увеличивается,однако это не влияет на прочность установки, поскольку система консоли 15 и растяжка 16 работают на растяжение, а на опоры 9 и 10 приходится нагрузка практически от веса ветроколеса. Это обстоятельство позволяет существенно облегчить конструкцию, не применяя тяжелой и громоздкой башни-основь 1, что традиционно используется в известных конструкциях.Если ветровая нагрузка превышает предельное значение, влияющее на допустимую прочность колеса, то под воздействием ветра подвижная задняя часть ветроколеса начинает относительно неподвижной части передней одновременно поворачиваться и смещаться, соответственно вокруг и вдоль оси вала 1,преодолевая сопротивление пружин 25, за счет направленного движения втулки 22, на которой смонтирована вся задняя часть колеса, с прорезями 23 по штифтам.Вместе с задней частью начинают разворот лопасти 6, упоры 4 и растяжки 5,и в результате этого уменьшается угол атаки лопастей 6 преимущественно больших диаметров, на ярусы которых приходится наибольшая нагрузка.Ветроагрегат не требует дефицитных материалов в большом количестве, а также сложного оборудования для его изготовления и установки. Надежность работы и долговечность делают данный ветроагрегат перспективным для использования в экологически чистой и беззатратной, с точки зрения топливных1. Ветроагрегат с парусно-винтовым двигателем, содержащий установленный на поворотной платформе горизонтальный вал с втулкой и с коаксиально расположенными ободами, на которых закреплены винтовые лопасти, генератор,кинематически связанный с валом, и токосъемник, отличающийся тем, что с целью повышения надежности и увеличения мощности, он снабжен закрепленнь 1 МИ на ВТУЛКС В ДВЭ. ряда, ОСНОВНЫМИ радиальными спицами, МСЖДУ КОТОРЫМИ УСТЗНОВЛСНЫ ОбОДЬЯ, СОСДИНСННЫС С ПрОТИВОПОЛОЖНО расположенными спицамиупорами-растяжками, вал установлен между двумя опорами, размещенными на

МПК / Метки

МПК: F03D 1/00

Метки: ветроагрегат, двигателем, парусно-винтовым

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/10-2541-vetroagregat-s-parusno-vintovym-dvigatelem.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Ветроагрегат с парусно-винтовым двигателем.</a>

Похожие патенты