ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2239723

Ветродвігатель

Ветродвігатель

Ім'я винахідника: Кузнецов Веніамін Васильович (RU); Кузнєцов Данило Веніамінович
Ім'я патентовласника: Кузнецов Веніамін Васильович (RU); Кузнєцов Данило Веніамінович
Адреса для листування: 454080, Челябінськ, вул. Енгельса, 36, кв.23, В.В. Кузнєцову
Дата початку дії патенту: 2002.08.20

Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано при створенні нових типів стаціонарних і транспортуються установок. Технічний результат полягає в підвищенні надійності в експлуатації, максимально ефективне використання енергії течії вітрового потоку, спрощення конструкції і підвищення технологічності. Вітродвигун забезпечений ротором, що містить горизонтальний центральний вал, на якому співвісно з ним жорстко встановлені шестерні ланцюгової передачі, кожна з яких пов'язана незалежної ланцюговою передачею з сателітними ланками, розташованими навколо центрального валу радіально і рівномірно, при цьому кожна ланка містить лопатевої редуктор, що складається з шестерні ланцюгової передачі, а і з великою і малою циліндричних шестерень, причому остання співвісний і жорстко пов'язана з шестернею ланцюгової передачі лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня жорстко кріпиться на осі лопаті, встановленої горизонтально, при цьому кожна лопать кінцями своїх осей спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на маточинах, встановлених на обох кінцях вала з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, які є приводними колесами, пов'язаними гнучкою передачею з перетворювачами енергії вітродвигуна. Центральний вал обома кінцями спирається на рами, які кріпляться на платформі, що спирається на візки, встановлені на кругову трасу, центр якої збігається з віссю обертання платформи.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано при створенні нових типів стаціонарних і транспортуються вітроустановок. Відомий вітродвигун, що містить вертикальний вал, забезпечений сателітними ланками, що містять вертикальні поворотні лопаті, осі яких з'єднані з шестернями, платформу і флюгер, пов'язаний з кронштейном, забезпеченим контактними групами (див. RU 2050466 С1, кл. F 03 D 7/06, 20.12 .1995).

Недоліками зазначеного вітродвигуна є низький ККД і збільшення парусності вітродвигуна при підвищених швидкостях вітру, а й невисока надійність через застосування лопатей, укріплених одним кінцем.

Відомий вітродвигун з вертикальним валом, лопаті якого встановлені на вертикальних трубчастих осях, забезпечених зубчастими шестернями. Лопаті при кожному оберті ротора роблять півоберта. Для повороту лопатей застосовують нескінченний ланцюг (див. А.с. СРСР №1174, М.кл. F 03 D 3/00, 1926).

Недоліками зазначеного вітродвигуна є непристосованість вітродвигуна до підвищених швидкостях вітру (тим більше до Буревій), а й складність орієнтації вітродвигуна до напрямку вітру. Технічний результат полягає в використанні з максимальною ефективністю енергії вітрового потоку в максимально широкому діапазоні швидкостей вітру (аж до буремних) при гранично-можливої ​​простоти конструкції, підвищенні коефіцієнта корисної дії вітродвигуна, його надійності та технологічності при виготовленні, а й при експлуатації і забезпечується за рахунок того, що в вітродвигунів, що містить вал, забезпечений сателітними ланками, що містять лопаті, осі яких з'єднані з шестернями, ланцюгову передачу, платформу і флюгер, пов'язаний з кронштейном, забезпечений контактними групами, відповідно до винаходу на необертальному навколо своєї осі центральному валу, розташованому горизонтально, жорстко встановлені співвісно з валом шестерні ланцюгової передачі, кожна з яких пов'язана незалежної ланцюговою передачею з сателітними ланками, розташованими навколо центрального валу радіально і рівномірно, при цьому кожна ланка містить лопатевої редуктор, що складається з шестерні ланцюгової передачі, а і з великою і малою циліндричних шестерень , причому остання співвісний і жорстко пов'язана з шестернею ланцюгової передачі лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня кріпиться на осі лопаті, встановленої горизонтально, при цьому кожна лопать кінцями своїх осей спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на маточинах, встановлених на обох кінцях центрального вала з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, які є приводними колесами, які пов'язані гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на рами, які кріпляться на протилежних сторонах платформи, в центрі якої встановлено флюгер, причому платформа розташована на візках, встановлених на кругову трасу, центр якої збігається з віссю обертання платформи, при цьому візки містять тягові електродвигуни. Вітродвигун містить пристрої для регулювання і натягу ланцюгової, а й гнучкою передачі і, крім того, має пристрій знімання електроенергії, а й тягами жорсткості, що з'єднують кільцеві ободи вітродвигуна між собою.

Ветродвігатель
Ветродвігатель Ветродвігатель

На фіг.1 зображений вітродвигун, загальний вигляд;

на фіг.2 - вітродвигун, вид зверху;

на Фіг.3 - вітродвигун, вид збоку (з боку, перпендикулярного вітрового потоку);

на фіг.4 - внутрішні кінематичні зв'язку ротора вітродвигуна.

Вітродвигун забезпечений ротором, що містить центральний вал, що не обертається навколо своєї осі, при цьому центральний вал 1 розташований горизонтально.

На центральному валу, співвісно з ним, жорстко встановлені шестерні 2 ланцюгової передачі, кожна з яких пов'язана незалежної ланцюговою передачею з сателітними ланками, розташованими навколо центрального валу радіально і рівномірно, при цьому кожна ланка містить лопатевої редуктор, що складається з шестерні ланцюгової передачі 4, а і з великою 5 і малої 6 циліндричних шестерень, причому остання співвісний і жорстко пов'язана з шестернею ланцюгової передачі лопастного редуктора.

Передавальне відношення шестерень ланцюгової передачі 1: 1, а передавальне відношення малої і великої циліндричних шестерень 1: 2, при цьому велика циліндрична шестерня жорстко кріпиться на осі 7 лопаті 8, встановленої горизонтально, причому кожна лопать кінцями своїх осей спирається з можливістю обертання на кронштейни 9 , укріплені підставами на маточинах 10, встановлених на обох кінцях центрального вала з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами 11, які є приводними колесами, пов'язаними гнучкою передачею 12 з перетворювачами енергії 13. Центральний вал обома кінцями спирається на рами 17, які кріпляться на протилежних сторонах платформи 18, розташованої на візках 19, забезпечених тяговими електродвигунами і встановленими на кругову трасу 20, центр якої збігається з віссю обертання платформи, в центрі якої встановлений флюгер 21, за допомогою якого проводиться контроль орієнтації на вітер. Вітродвигун містить пристрої для регулювання і натягу ланцюгової передачі (не показано), а й гнучкою передачі 22 і, крім того, має пристрій знімання електроенергії 23, а й тягами жорсткості, що з'єднують кільцеві ободи вітродвигуна між собою (не показано).

ПІДГОТОВКА Ветродвігатель ДО РОБОТИ ТА ЙОГО РОБОТА

Спочатку встановлюються лопаті 8, для чого платформа 18 розгортається таким чином, щоб вісь ротора збігалася з напрямком вітру. Кожна лопать 8 по черзі наводиться в крайнє нижнє положення, при цьому кронштейни 9, до яких кріпиться вісь 7 настроюється лопаті 8, стають перпендикулярними поверхні платформи 18. Площина лопаті 8 встановлюється паралельно площині платформи. Включенням тягових електродвигунів, встановлених на візки 19, платформа 18 розгортається на вітровий потік. Набігає вітрової потік V1, впливаючи на лопаті 8, створює крутний момент ротора, при цьому в результаті взаємодії ланцюгової передачі 3 з шестернями 4, 5, 6 лопастного редуктора, площині лопатей 8 розгортаються під оптимальним кутом до вітрового потоку, причому за один повний оберт ротора навколо своєї осі лопаті 8 розгортаються навколо власної осі 7 на півоберта, при цьому напрямок обертання лопатей збігається з напрямком обертання ротора. Лопать 8, яка виявилася в верхньому положенні в процесі обегания навколо осі центрального вала 1, стає перпендикулярної вітрового потоку, і, таким чином, максимальний крутний момент ротор отримає при найбільшому видаленні від землі, де швидкість вітру більше, ніж у поверхні землі. Залежно від швидкості вітрового потоку включається необхідна кількість перетворювачів енергії та вибирається необхідний кут між віссю ротора і напрямком вітрового потоку. При буремних швидкостях вітру, при необхідності профілактики або ремонту, платформа 18 розгортається таким чином, щоб вісь ротора збігалася з напрямком вітрового потоку, при цьому площині лопатей 8 будуть паралельні вітрового потоку. В цьому випадку крутний момент ротора відсутня і ротор зупиняється.

Авторам не відомі джерела патентної та науково-технічної інформації, що містять відомості про технічні рішення, аналогічні тим, що заявляється.

Авторам і невідомі технічні рішення, які мають властивості, якими володіють заявлені рішення.

При практичному здійсненні заявлені рішення дозволять створити новий тип перетворювачів енергії вітрового потоку.

Таким чином, автори вважають, що заявлені рішення є новими і винахідницький рівень.

Промислове застосування заявлених рішень дозволить вирішити багато проблем енергозабезпечення без забруднення навколишнього середовища.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. вітрових турбін, що містить вал, забезпечений сателітними ланками, що містять лопаті, осі яких з'єднані з шестернями, ланцюгову передачу, платформу і флюгер, пов'язаний з кронштейном, забезпеченим контактними групами, що відрізняється тим, що на необертальному навколо своєї осі центральному валу, розташованому горизонтально, жорстко встановлені співвісно з валом шестерні ланцюгової передачі, кожна з яких пов'язана незалежної ланцюговою передачею з сателітними ланками, розташованими навколо центрального валу радіально і рівномірно, при цьому кожна ланка містить лопатевої редуктор, що складається з шестерні ланцюгової передачі, а і з великою і малою циліндричних шестерень , причому остання співвісний і жорстко пов'язана з шестернею ланцюгової передачі лопастного редуктора, а велика циліндрична шестерня кріпиться на осі лопаті, встановленої горизонтально, при цьому кожна лопать кінцями своїх осей спирається з можливістю обертання на кронштейни, укріплені підставами на маточинах, встановлених на обох кінцях центрального вала з можливістю обертання, а вершини кронштейнів з обох кінців центрального вала з'єднані кільцевими ободами, які є приводними колесами, які пов'язані гнучкою передачею з перетворювачами енергії, при цьому центральний вал обома кінцями спирається з фіксацією на рами, які кріпляться на протилежних сторонах платформи, в центрі якої встановлено флюгер, причому платформа розташована на візках, встановлених на кругову трасу, центр якої збігається з віссю обертання платформи, при цьому візки містять тягові електродвигуни.

2. Ветродвігатель по п.1, що відрізняється тим, що містить пристрої натягу ланцюгової, а й гнучкою передачі.

3. вітрових за допомогою одного з пп.1 або 2, який відрізняється тим, що він забезпечений пристроєм знімання електроенергії.

4. вітрових за допомогою одного з пп.1, або 2, або 3, який відрізняється тим, що він забезпечений тягами жорсткості, що з'єднують кільцеві ободи між собою.

Версія для друку
Дата публікації 30.01.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів