Ветросиловая установка

 

Изобретение позволяет повысить надежность работы ветросиловой установки. Во время работы лопастного ветроколеса 1 роторного типа, каждая лопасть (Л) 2 которого выполнена в виде двух лопаток одинакового профиля, развернутых одна относительно другой на 180° и жестко закрепленных между собой в месте соединения с цапфами (Ц) 7 и 8, вращается и передает момент от вращения на вертикальный вал 9. Внутри последнего размещена опорная стойка 10, один конец которой установлен в опорном узле 11, а второй при помощи кронштейна 12 и растяжек 13 связан с неподвижным основанием. Во время вращения ветроколеса 1 вокруг вертикальной оси установки каждая Л 2, снабженная закрепленным в вилке 3 опорным роликом 5, который контактирует с кольцевой трассой 4, внутренняя поверхность которой посредством гидродомкратов 25 связана с кольцевой дорожкой 15, также вращается вокруг собственной оси вращения. При превышении скорости ветра допустимого значения флюгер 14, снабженный замкнутой направляющей 20 скобообразной формы, с которой контактирует ролик 19 г-образного рычага 18, установленного на Ц 8, в свою очередь связанной с опорным роликом 5 посредством штока 22, снабженного буртиком, выполненным в средней его части, опускается и ветроколесо 1 останавливается. Для предотвращения обледенения кольцевая трасса 4 снабжена съемными кожухами, в которых поверхность, контактирующая с опорным роликом 5 Л 2, выполнена ступенчатой, а высота каждой ступени меньше зазора между торцом Л 2 и шарнирным кольцом 16 траверсы 6. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,Я0„„1Д4850 (51) 5 Г 03 D 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) ВЕТРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4363256/25-06 (22) 13 01,88 (46) 07.03.90. Вюл. М 9 (71) днепропетровскии государственныи университет им. 300-летия воссоедине-, ния Украины с Россией (72) Ю,А.Арышев, Н,Н.Харченко и Г.К.Волков .(53) 621,438(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1373861, wi. F 03 D 5/02, 1986. б (57) Изобретение позволяет повысить надежность работы ветросиловой уста.новки. Во время работы лопастного ветроколеса 1 роторного типа, каждая лопасть (Л) 2 которого выполнена в виде двух лопаток одинакового профиля, развернутых одна относительно другой на 180 и жестко закрепленных между собой в месте соединения с цап154850 фами (Ц) 7 и 8, вращается и передает .момент от вращения на вертикальный вал 9. Внутри последнего размещена опорная стойка 10 один конец которой

В 5 установлен в опорном узле 11, а второй при помощи кронштейна 12 и растяжек 13 связан с неподвижным основанием. Во время вращения ветроколеса 1 вокруг вертикальной оси установки каж-!0 дая Л 2, снабженная закрепленным в вилке 3 опорным роликом 5, который контактирует с кольцевой трассой 4, внутренняя поверхность которой посредством гидродомкратов 25 связана с кольцевой дорожкой 15, также враща ется .вокруг собственной оси вращения.

При превышении скорости ветра допустимого значения Флюгер 14, снабженный замкнутой направляющей 20 скобообраэной формы, с которой контактирует ролик 19 Г-образного рычага 18, установленного на Ц 8,,в свою очередь связанной с опорным роликом 5 посредством штока 22, снабженного буртиком, выполненным в средней его части, опускается и ветроколесо 1 останавливается. Лля предотвращения обледенения кольцевая трасса 4 снабжена съемными кожухами, в которых поверхность, контактирующая с опорным роликом 5 Л 2, выполнена ступенчатой, а высота каждой ступени меньше зазора между торцом Л 2 и шарнирным кольцом 16 траверсы 6. 3 э.п. Ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветросиловых установках. 25

Целью изобретения является повышение надежности работы ветросиловой установки.

На фиг.! схематично изображен ветроагрегат, общий вид на фиг.2 - то 30 же, вид сверху, на Фиг.3 - лопасть; на Фиг.4 - сопряжение цапфы лопасти со штоком ролика; на Фиг.5 - расположение кожуха на кольцевой трассе.

Ветросиловая установка содержит ло 35 пастное ветроколесо 1 роторного типа, каждая лопасть 2 которого снабжена закрепленным в вилке 3 и контактирующим с кольцевой трассой 4 опорным роликом

5 и связана посредством траверс б и 40 цапф 7 и 8 с вертикальным валом 9, внутри последнего размещена опорная стойка 10 один конец которой установлен в опорном узле 11, а второй при помощи кронштейна 12 и растяжек 45

13 связан с неподвижным основанием и флюгер 14. Установка дополнительно содержит кольцевую дорожку 15, связанную с внутренней поверхностью кольцевой трассы 4, каждая лопасть 2 снаб-0 жена шарнирными кольцами 16, при помощи которых она закреплена на траверсах б с возможностью поворота вок"

pyr вертикальной оси и выполнена в виде двух лопаток 17, имеющих одинаковый аэродинамический профиль, развернутых друг относительно друга на

180 и жестко закрепленных между собой в месте соединения с цапфами 7, 8, каждая нижняя 8 из которых снабжена установленными под острым углом к поперечной оси лопасти 2 Г-образными рычагами 18 с закрепленными на них роликами 19, флюгер 14 снабжен замкнутой направляющей 20 скобообразной формы и роликами 21. Каждая нижняя цапфа 8 связана с опорным роликом 5 посредством штока 22, снабженного кольцевым буртиком 23, выполненным в средней его части, верхняя часть штока 22 выполнена шарообразной и размещена в полости 24, выполненной в цапфе 8, кольцевой буртик 23 размещен в торце нижней цапфы 8, а нижняя часть штока 22 жестко связана с вилкой 3, в которой закреплен спорный ролик 5.

Кольцевая дорожка 15 связана с внутренней поверхностью кольцевой трассы 4 посредством гидродомкратов

25. Кольцевая трасса 4 снабжена съемными кожухами 26, в которых поверхность, контактирующая с опорным роликом 5 лопасти 2, выполнена ступенчатой, а высота каждой спирали меньше зазора между торцом лопасти 2 и шарнирным кольцом 16 траверсы 6.

Ветросиловая установка работает следующим образом.

При скорости ветра в пределах диа- пазона в гидродомкратах 25 поддерживается номинальное давление, обеспечивающее положение штока 22 в верхнем крайнем положении. Рычаги 18 одним из своих роликов 19 входят внутрь ско,бообраэной направляющей 20. Под дей5 154850 ствием ветра флюгер 14 поворачивается и занимает по отношению к ветровому потоку положение, изображенное на фиг.2. Проходя последовательно положения от I до V лопасти ? передают крутящий момент валу 9 ветроколеса через траверсы б. При движении по кольцевой трассе 4 ролики 5 поворачиваются вме=те со штоком 22 вокруг продольной оси лопасти 2 независимо от поворота лопасти 2 рычагом 18. При подходе к точке V от встречНого потока значение положительного крутящего момента снижается до О, а затем от лобового сопротивления потока воздуха,.действующего вдоль поперечной оси лопасти 2, крутящий момент принимает отрицательное значение, достигая своего максимума в точке, когда траверса 6 лопасти 2 становится перпендикулярно направлению ветра . В этом положении точка А лопасти 2 (фиг.2) становится столь же удаленной от оси ветроустановки, как и точка В той же 25 лопасти 2. Дальнейшее движение лопасти 2 по кольцевой трассе удаляет точку А лопасти 2 от оси ветроустановки и приближает к ней точку В той же лопасти 2. Сама же лопасть 2 продолжает <> двигаться в потоке воздуха таким об" разом, что ее поперечная ось совпадает с направлением ветра. Точка А лопасти иэ "внутренней» (по сравнению с положением ее в позициях I-IV) переходит во "внешнюю" с последующим вновь переходом на участке Ч-VI c

"внешней" орбиты на "внутреннюю", На участке Ч-UI наружная стенка замкнутой направляющей флюгера имеет разрыв, что позволяет снизить затраты

40 механической энергии на перемещение лопасти 2 во встречном потоке.

При увеличении скорости ветра выше допустимой штоки гидродомкратов опускаются, увлекая эа собой вниз 45 флюгер 14 с направляющей для отклоняющих рычагов. Ротор останавливается, так как свободно вращающиеся в шарнирах лопасти 2 представляют относительно оси установки симметричную систему. В случае образования на лопа стях 2 наледи на кольцевой трассе 4 с помощью быстросъемных хомутов устанавливаются. кожухи 26.

-Формула изобретения

1. Ветросиловая установка, содержащая лопастное ветроколесо роторного

4 типа, каждая лопасть которого снабжена закрепленным в вилке и контактирующим с кольцевой трассой опорным роликом и связана посредством траверс и цапф с вертикальным валом, внутри последнего размещена опорная стойка> один конец которой установлен в опорном узле, а другой при помощи кронштейна и растяжек связан с неподвижным основанием, и.флюгер, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, установка дополнительно содержит кольцевую дорожку, связанную с внутренней поверхностью кольцевой трассы, каждая лопасть снабжена шарнирными кольцами, при помощи которых она закреплена на траверсах с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и выполнена в виде двух лопаток,, имеющих одина" ковый аэродинамический профиль> раз". вернутых друг относительно друга на

180» и жестко закрепленных между собой в месте соединения с цапфами, каждая нижняя иэ которых снабжена установленными под острым углом к поперечной оси лопасти Г-образными рычагами с закрепленными на них роликами, флюгер снабжен замкнутой направляющей скобообразной формы и роликами.

2 ° Установка по п.1> о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждая нижняя цапфа связана с опорным. роликом посредством штока, снабженного кольцевым буртиком, выполненным в средней его части, верхняя часть штока выполнена шарообразной и размещена в полости, выполненной в цапфе, кольцевой буртик размещен в торце нижней цапфы, а нижняя часть штока жестко связана с вилкой, в которой закреплен опорный ролик.

3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что кольцевая дорожка связана с внутренней поверхностью кольцевой трассы посредством гидродомкратов.

4. Установка по и.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что кольцевая трасса снабжена съемными кожухами, в которых поверхность, контактирующая с опорным роликом лопасти, выполнена ступенчатой, а высота каждой ступени меньше зазора между торцом лопасти и шарнирным кольцом траверсы.

1 548504

r. !

1)1tfft

Иоираджние

77

Составитель b.ÈãíàòüåB

Редактор А.Шандор Техред А.Кравчук Корректор M,Ïîæî

Заказ 128, Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101