Ветроколесо ветроэнергетической установки

 

Использование: ветроэнергетика. Ветррколесо с двумя лопастями снабжено компенсирующими грузами, стабилизатором, устройством регулирования оборотов, установленным на валу стабилизатора, и устройством синхронизации поворота лопастей. Устройство регулирования оборотов выполнено в виде втулки с прорезью, зафиксированной одним концом к элементу крепления стабилизатора к лопасти, а на другом конце втулки установлены пружина и вторая втулка с закрепленным на ней болтом, проходящим через паз втулки и винтовой паз вала стабилизатора. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТ< КИХ

СОЦИЛЛИСТИ 1ЕСКИХ

РЕСГ1УБ Г1ИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) @-" Игр

r., "- - Ж >þ гр (.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

М

О

4 (21) 4920057/06 (22) 19.03.91 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (76) Н.С,Кулешов (56) Авторское свидетельство СССР

«1ч. 123889, кл. F 03 0 1/00, 7/02, опублик. 1959.

Фатеев Е,М. Ветродвигэтели и ветроустэновки, М.: Сельхозгиз, 1948, с.214-218, (54) ВЕТРОКОЛЕСО ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСМОЙ УСТ НОВКИ (57) Использование: ветроэнергетика, Ветроколесо с двумя лопастями снабжено комИзобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для энергообеспечения различных потребителей, Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что ветроколесо ветроэнергетической установки, содержащее стабилизаторы, прикрепленные к лопастям, имеющим кОмпенсирующие грузы, устройство синхронГлзации поворота лопастей, кинетически связывающее валы вращения лопастей ветроэнергетической установки, дополнительно содержит устройство регулирования оборотов, установленное нэ валу стабилизатора, имеющего винтовой пэз, и выполненное в виде втулки с прорезью, зафиксированной одним концом к элементу крепления стабилизатора к лопасти, э нэ другом конце втулки установлены пружина и вторая втулка с закрепленным на ней болтом, проходящим через паз втулки и винтовОй паз вала стабилизатора.

На фиг.1 схематически представлено ветроколесо ветроэнергетической устэнов„., 5U „„1801177 АЗ (Я)с F 03 D 7/02, 1/06, t/00 пенсирующими грузами, стабилизэтором, устройством. регулирования оборотов, установленным нэ валу стабилизатора, и устройством синхронизации поворота лопастей.

Устройство регулирования оборотов выполнено в виде втулки с прорезью, зафиксированной одним концом к элементу крепления стэбилизэтора к лопасти, э на другом конце втулки установлены пружина и вторая втулка с закрепленным нэ ней болтом, проходящим через пэз втулки и винтовой паз вала стабилизатора. 6 ил. ки; нэ фиг,2 и 3 — варианты стабилизатора с устройством регулирования оборотов, рэзрез; нэ фиг.4 — схема крепления поводка нэ вэлу вращения лопасти; нэ фиг,5 — ступенчатая втулка; на фиг.6 — вал стэбилизаторэ, Предложенное ветроколесо состоит по крэйней мере из двух лопастей 1 с vомпенсирующими грузами 2 и стабилизаторами 3 с устройствами регулирования оборотов 4, которые прикреплены к лопастям 1 с помощью элементов крепления 5, э также устройство синхронизации 6 поворотэ лопастей I, соединяющее вал 7 вращения ветроколеса с торцами валов 8 вращения лопастей 1 посредством поводков 9, одним концом прикрепленных к подпружиненной втулке 10, скользящей по валу 7 вращения ветроколесэ, на котором имеется пружина

11, причем поводки 9 прикреплены.к соответствующим торцам валов 8 вращения с эксцентриситетом (фиг.4). Устройство регулирования оборотов 4 установлено нэ волу

12 стабилизатора 3, имеющего винтовой паз, и выполнено в виде втулки 13 с прорезью (фиг.5), одним концом ээфиксиро»эн1801177 ной к элементу крепления 5 стабилизатора

3 к лопасти 1, а на другой конец втулки 13 установлена пружина 14 и втулка 15 с закрепленным на ней болтом 16 (или шплинтом 18, фиг,3), проходящим через паз втулки

13 и винтовой паз вала 12 стабилизатора 3, который зафиксирован от проворачивания болтами 17, Торцы стабилизатора 3 и устройство регулирования оборотов 4 снабжены колпачками 19, Ветроколесо ветроэнергетической установки работает следующим образом, При отсутствии ветра пружина 11 (см. фиг.1) через втулку 10, скользящую по валу

7, и поводки 9, закрепленные с эксцентриситетом (фиг.3) на валу 8 вращения лопастей

1, устанавливают лопасти 1 во флюгерное положение. При возникновении ветра со скоростью Ч на лопасти 1 возникает подъемная сила, которая стремится повернуть ветроколесо относительно оси x — х; Возникает угловая скорость вращения ветроколеса o) и на лопасть 1 на радиусе r действует результи ющий воздушный поток в = x ч + (в r ) . Вал 8 вращения лопасти .1 установлен на лопасти 1 так, что воздушные нагрузки. действующие на лопасть 1 не создают аэродинамические моменты относительно вала 8(проходитчерез центры давления сечений лопасти), поэтому лопасть 1 стремится принять положение, задаваемое ей стабилизатором 3. При достижении заданных оборотов (а расчетное) вступает в работу регулятор оборотов 4 (фиг.2). Втулка

15 под действием центробежной силы преодолевает усилие пружины 14 и перемещается на величину, пропорциональную величине превышения расчетных оборотов.

Вместе с втулкой 15 перемещается болт 16, закрепленный на ней, он скользит в пазах втулки 13, закрепленной на элементе крепления 5 стабилизатора 3 на лопасти 1 и в винтовом пазу вала 12, поворачивая его, и закрепленный на нем стабилизатор 3. Вал

12 вращения стабилизатора 3 проходит через центры давления се ения стабилизатора 3 и поэтому воздушные силы, действующие на стабилизатор 3, не создают моментов относительно вала 12. После поворота стабилизатора 3 изменяется момент, 10 действующий относительно вала 8 лопасти

1, и лопасть изменяет свое положение по отношению к набегающему потоку, уменьшая угол атаки тем самым момент относительно оси вращения 7 ветроколеса, что приводит к снижению оборотов ветроколеса к расчетному значению.

По сравнению с базовым обьектом заявленное ветроколесо более просто, так как отсутствует система рычагов, усложняющая

20 конструкцию и, значит, по сравнению с базовым объектом, предлагаемая конструкция более надежна.

Формула изобретения

Ветроколесо ветроэнергетической установки, содержащее стабилизатор, закрепленные к лопастям, имеющим компенсирующие грузы, устройство синхронизации поворота лопастей, кинематически связывающее валы вращения лопастей, о т30 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, ветроколесо дополнительно содержит устройство регулирования оборотов, установленное на валу стабилизатора, имеющего винтовой паз, и выполненное в виде втулки с прорезью, зафиксированной одним концом к элементу крепления стабилизатора к лопасти, а на другом конце втулки установлены пружина и вторая втулка с закреплен40 ным на ней болтом, проходящим через паз втулки и винтовой паз вала стабилизатора.!

801) 77

1801177

Составитель Н.Кулешов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор» С.Патрушева

Редактор

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

Заказ 1188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, К-35, Раушская наб., 4/5