[实用新型]一种双凸轮双过渡轮和偏心轮平行连杆组合机构

说明书

技术领域

一种双凸轮双过渡轮和偏心轮平行连杆组合机构是用于垂直轴大扭矩风力叶轮机构上的一种新型风力发电机器部件。它属于风力发电领域。 

背景技术

风力发电正在迅猛地被广泛的应用。它是人类新型清洁能源的解决方式之一。人们对风力发电技术已经进行了广泛深入的研究。ZL201220293002.0可移动式海浪风力发电系统，ZL2012220293004.X可移动式大功率高效率风力发电机中给出了垂直轴大扭矩的叶轮机构。该叶轮机构的特点是叶片在顺风侧张开固定；叶片在逆风侧可随风自由摆动。该机构在通过调整风力发电机的载体的方位使风力发电机能够全方位高效率捕捉风力。在固定的垂直轴风力发电机采用该大扭矩叶轮机构时，则需要对叶轮机构的凸轮传动机构改进以适用于固定垂直轴风力发电机上的叶片全方位高效率地对风力的捕捉能力要求。 

发明内容

该实用新型就是通过双凸轮双过渡轮和偏心平行连杆构成的组合机构实现垂直轴大扭矩风力叶轮机构的叶片在风力推动下，叶片在顺风侧张开固定；叶片在逆风侧可随风自由摆动的全方位地捕捉风力。 

双凸轮由两个凸轮廓线相同的凸轮呈180度反向对称布置，分别固结在凸轮转轴的两端，两个结构尺寸全相同的过渡轮分别固定在过渡轮转轴的两端，过渡轮转轴上的偏心轮通过连杆与固定在叶片转轴上的偏心轮相连，构成偏心轮平行连杆机构。两个相同的凸轮导杆分别通过铰接与两个相同的过渡轮滑动连杆相连，过渡轮滑动连杆的另一端固结有两端装有滚轮的滑块，在过渡轮的径向滑槽的两端的上表面有内圆周开口槽，安装在与过渡轮滑动连杆相固结的滑块两端的滚轮同内圆周开口槽的内圆周面接触。过渡轮滑动连杆和两端装有滚轮的滑块与转轴相固结，转轴与通过过渡轮中心线的径向滑槽里的过渡轮滑块铰接。过渡轮滑块在过渡轮径向滑槽内滑动。在过渡轮滑块的顶部两端有与过渡轮上的内圆周开口槽半径相同的部分内圆弧块，部分内圆弧块随过渡轮滑块在过渡 轮的径向滑槽中移动，当过渡轮滑块移动到过渡轮两端的内圆周开口槽时，过渡轮滑块上的部分圆弧就成为内圆周开口槽的部分圆弧。使过渡轮上的内圆周开口槽成为一个闭合的内圆周槽，固定过渡轮滑动连杆在回转时的轴心。过渡轮滑动连杆随着凸轮导杆在凸轮推动下带动过渡轮转动，通过过渡轮转轴上的偏心轮平行连杆机构使叶片转轴转动。当过渡轮滑动连杆的轴线与过渡轮的径向滑槽的中心线重合时，高停留的过渡轮滑块会在凸轮导杆的带动下，随着凸轮廓的改变沿着过渡轮的径向滑槽，滑向过渡轮另一端的内圆周开口槽并且形成闭合的内圆周槽；同时另一个过渡轮上的处于低停留的过渡轮滑块会在凸轮导杆的带动下，随着凸轮廓的改变沿着过渡轮的径向滑槽，滑向过渡轮另一端的内圆周开口槽并且形成闭合的内圆周槽。 

在叶片张开固定的时，过渡轮滑动连杆的轴线与过渡轮的径向滑槽的中心线重合，凸轮廓线由高停留起点经过180度转角，沿着阿基米德轮廓线过渡到低停留起点；在叶片自由摆动时，过渡轮滑动连杆随着凸轮导杆在凸轮推动下带动过渡轮转动，通过过渡轮转轴上的偏心轮平行连杆机构使叶片转轴转动，在180至360度区间的凸轮廓线，要根据凸轮导杆运动时生成的轨迹确定。通过双凸轮双过渡轮和偏心轮平行连杆构成的组合机构控制叶片转轴的运动。在顺风侧，叶片张开工作，通过偏心轮平行连杆的死点和过渡轮滑动连杆的交替移动，将叶片转轴停止转动；在逆风侧，保持叶片随风一致平行地自由摆动，减小了工作阻力，并且各个叶片之间也不会产生干涉。凸轮导杆通过支架与叶轮架杆相连。凸轮导杆与支架相对运动。过渡轮转轴通过过渡轮固定装置与叶轮架杆相连，过渡轮转轴与过渡轮固定装置相对运动。凸轮导杆一端安装有凸轮导杆滚轮，凸轮导杆滚轮与凸轮廓接触。 

该垂直轴风力叶轮机构，对风向的变化响应快，能够全方位地高可靠性，高效率，大扭矩地捕捉风力。具有成本低，叶轮直径小的特点。很适合风力发电机在低风速的环境下工作。 

附图说明

图1是双凸轮双过渡轮和偏心轮平行连杆构成的组合机构的原理示意图。 

图2是叶轮机构的工作状态示意图。 

图3是叶轮机构结构示意图。 

图4是双凸轮双过渡轮和偏心轮平行连杆构成的组合机构的结构示意图。