專利名稱：彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將火車、電力機(jī)車、地鐵機(jī)車、汽車等陸路交通器高速行駛中產(chǎn)生 的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，屬風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在風(fēng)力發(fā)電機(jī)及技術(shù)領(lǐng)域，在大部分地區(qū)因地理、氣候條件使風(fēng)力、風(fēng)速弱 小，靠自然風(fēng)力發(fā)電風(fēng)場條件較差，使建立自然風(fēng)力發(fā)電場受到了局限。但在我國及各國廣 大地區(qū)的鐵路、高速公路、地鐵隧道等地高速行駛的火車、電力機(jī)車、地鐵機(jī)車、汽車等陸路 交通器高速行駛中產(chǎn)生的風(fēng)能沒有被充分利用起來，這是能源的一大流失。

發(fā)明內(nèi)容
彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)目的是提供一種在確保行車安全的前提下，設(shè)在靠近鐵路、 高速公路沿線以及設(shè)在地鐵隧道內(nèi)的，利用火車、電力機(jī)車、汽車、地鐵機(jī)車等陸路交通器 高速行駛產(chǎn)生的風(fēng)能發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)技術(shù)方案本機(jī)主要有三種安裝位置方式1、安裝在靠近陸 路交通器途徑道路的一邊側(cè)面；2、安裝在對行兩車道中間側(cè)面；3、安裝在對行兩車道中間 頂部位置。另本機(jī)有落地式安裝和吸頂式吊裝兩種具體安裝形式。以下先將落地式安裝在對行兩車道中間側(cè)面的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)作以說明如圖1、圖2 在對行兩車道中間側(cè)面設(shè)風(fēng)輪軸固定連接風(fēng)葉再設(shè)頂蓋、底蓋分別 通過風(fēng)輪軸承連接風(fēng)輪軸組成風(fēng)輪，該兩個風(fēng)輪軸承中可以有一個采用單向軸承，風(fēng)輪軸 穿過底蓋中心孔連接變速器，變速器連接發(fā)電機(jī)，設(shè)機(jī)架固定連接風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)；設(shè)兩塊固 定擋風(fēng)板連接底蓋和頂蓋，設(shè)兩塊活動擋風(fēng)板通過所設(shè)的風(fēng)板支架連接，風(fēng)板支架通過兩 個風(fēng)板支架軸承分別與頂蓋、底蓋連接；通過所設(shè)的風(fēng)斗和形變彈力器調(diào)控所構(gòu)成的開啟 量可以變化的正風(fēng)口和逆風(fēng)口，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)控風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)使之轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。另外本機(jī)同時提供了兩種形變彈力器，一種是拉簧式形變彈力器，一種是彈簧式 形變彈力器，兩種任選其一即可。形變彈力器可以設(shè)在頂蓋與風(fēng)板支架之間，出于防雨考 慮，也可以設(shè)在底蓋與風(fēng)板支架之間。彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)解決問題及效果單向的風(fēng)輪軸承防止風(fēng)輪逆轉(zhuǎn)；當(dāng)單向有 車輛經(jīng)過，風(fēng)力小于、等于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要求時，形變彈力器的彈力扭矩大于兩個風(fēng)斗扭 矩差，使逆風(fēng)口關(guān)閉，正風(fēng)口最大開啟，風(fēng)輪及發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)；當(dāng)風(fēng)力增加到大于發(fā)電機(jī)設(shè)計 轉(zhuǎn)速要求時，使兩個風(fēng)斗扭矩差大于形變彈力器的彈力扭矩，兩個活動擋風(fēng)板將同時轉(zhuǎn)動， 逆風(fēng)口打開，由來車一側(cè)逆風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)是與風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向相反的對風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)形成阻 力的風(fēng)，同時因來車一側(cè)正風(fēng)口的開啟量減小，從而調(diào)控風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不超過設(shè)計要求轉(zhuǎn)速，發(fā) 電機(jī)正常工作；當(dāng)雙向有車輛同時對開經(jīng)過時，兩個逆風(fēng)口將同時有與風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向相反 的風(fēng)進(jìn)入風(fēng)輪，調(diào)控風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不超過設(shè)計要求轉(zhuǎn)速。彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)可充分并同時利用單向或雙向?qū)﹂_來的陸路交通器產(chǎn)生的風(fēng)能發(fā)電，并以形變彈力器及風(fēng)斗的扭矩差調(diào)控發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速使之轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單， 制造成本低；將本機(jī)在陸路交通器途徑的若干公里沿線連續(xù)設(shè)立，并通過電路等設(shè)備連接 組成發(fā)電機(jī)組，可提供穩(wěn)定的電力，進(jìn)而開發(fā)了清潔、環(huán)保的風(fēng)力發(fā)電新領(lǐng)域。


圖1是落地式安裝在對行兩車道中間側(cè)面當(dāng)風(fēng)力小于等于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要求 時彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)的機(jī)構(gòu)狀態(tài)俯視圖。0-1和0-2是臨近的行車道邊線。0-3是0-1和0-2的公垂虛線。0-4是由0_3中 點設(shè)的平行于0-1和0-2的虛線。3-1，頂蓋。7-1和7-2，固定擋風(fēng)板。8-1和8_1，活動擋 風(fēng)板。9，風(fēng)板支架。10-1和10-2，風(fēng)斗。11-1，彈簧式形變彈力器。11-2，拉簧式形變彈力 器。12，正風(fēng)口。13，逆風(fēng)口。圖2是落地式安裝在對行兩車道中間側(cè)面當(dāng)風(fēng)力大于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要求時彈 力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖。1，風(fēng)輪軸。2，風(fēng)葉。3-1，頂蓋。3-2，底蓋。4，變速器。5，發(fā)電機(jī)。6，機(jī)架。7-1 和7-2，固定擋風(fēng)板。8-1和8-2，活動擋風(fēng)板。9，風(fēng)板支架。10-1和10-2，風(fēng)斗。11-1, # 簧式形變彈力器。11-2，拉簧式形變彈力器。12，正風(fēng)口。13，逆風(fēng)口。
具體實施例方式結(jié)合圖1、圖2 于對行兩車道相臨近的行車道邊線0-1和0-2之間，在與0-1和 0-2垂距相等處設(shè)風(fēng)輪軸1固定連接風(fēng)葉2，1與臨近的行車道邊線異面垂直，2不少于四 片，2可以是直板也可以是弧形板，設(shè)頂蓋3-1、底蓋3-2各通過一個所設(shè)的風(fēng)輪軸承連接1， 由此組成風(fēng)輪；兩個風(fēng)輪軸承中可以有一個采用單向軸承；1穿過3-2上設(shè)有的中心孔連接 所設(shè)的變速器4，4連接所設(shè)的發(fā)電機(jī)5，所設(shè)機(jī)架6分別固定連接3-2和5，6與地面固定連 接。設(shè)兩塊關(guān)于1的軸線對稱的固定擋風(fēng)板7-1和7-2分別固定連接3-1和3-2 ；設(shè)兩 塊關(guān)于1的軸線對稱的活動擋風(fēng)板8-1和8-2彼此通過所設(shè)的風(fēng)板支架9連接，9通過兩個 風(fēng)板支架軸承分別與3-1和3-2連接；在9上設(shè)有關(guān)于1的軸線對稱的風(fēng)斗10-1和10-2，
風(fēng)斗是由一面有凸面，另一面有凹面的結(jié)構(gòu)組成。在3-1與9之間或在3-2與9之間設(shè)有可調(diào)節(jié)的形變彈力器，本機(jī)同時提供了兩 種形變彈力器，即彈簧式形變彈力器11-1和拉簧式形變彈力器11-2，兩種任選其一即可； 由此本機(jī)設(shè)有并構(gòu)成了開啟量可變化的關(guān)于1的軸線對稱的兩個正風(fēng)口 12和關(guān)于1的軸 線對稱的兩個逆風(fēng)口 13。單向的風(fēng)輪軸承防止風(fēng)輪逆轉(zhuǎn)；當(dāng)有車輛經(jīng)過，風(fēng)力小于、等于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要 求時，形變彈力器的彈力扭矩大于兩個風(fēng)斗扭矩差，使13關(guān)閉，12最大開啟，風(fēng)輪及發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)；當(dāng)風(fēng)力增加到大于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要求時，使兩個風(fēng)斗扭矩差大于形變彈力器的彈 力扭矩，兩個活動擋風(fēng)板將同時轉(zhuǎn)動，當(dāng)活動擋風(fēng)板轉(zhuǎn)動時，活動擋風(fēng)板上的任意一點的轉(zhuǎn) 動軌跡都是各以某一定點為園心的園弧形轉(zhuǎn)動軌跡，則13打開，由13進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)是與2 旋轉(zhuǎn)方向相反的對2旋轉(zhuǎn)形成阻力的風(fēng)，同時12的開啟量減小，從而調(diào)控風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不超過 設(shè)計要求轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)正常工作。
形變彈力器的具體結(jié)構(gòu)形式可以多樣化，可以是拉簧式形變彈力器，也可以是彈 簧式形變彈力器，各種形變彈力器必遵守胡克定律在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小跟彈簧 的形變量成正比，即F = kx。引于《概念公式定理解讀手冊》第29頁 北京師范大學(xué)出 版社 《概念公式定理解讀手冊》編寫組編 2007年6月第一版所以，在彈性限度內(nèi)，彈簧式形變彈力器11-1和拉簧式形變彈力器11-2的彈力大 小分別跟彈簧式形變彈力器11-1和拉簧式形變彈力器11-2的形變量成正比，滿足公式F = kx。K是彈簧式形變彈力器或拉簧式形變彈力器的勁度系數(shù)，x表示彈簧式形變彈力器 或拉簧式形變彈力器的形變量，F(xiàn)表示彈簧式形變彈力器或拉簧式形變彈力器的彈力。安裝在隧道內(nèi)的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)考慮到隧道寬度的限制，可以安裝在對行兩 車道中間頂部，可以采用吸頂式吊裝；即將圖2縱向翻轉(zhuǎn)180°，從背面透過紙面看圖即 可；再說明此時6與隧道頂部固定連接，1與臨近的行車道邊線異面垂直；1與2是固定連 接；2不少于四片；設(shè)有可以打開、可以關(guān)閉的13 ；由13進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)是與2旋轉(zhuǎn)方向相反 的對2旋轉(zhuǎn)形成阻力的風(fēng)；設(shè)有開啟量可以變化的12 ；設(shè)有關(guān)于1的軸線對稱的風(fēng)斗，風(fēng)斗 一面是凸面，另一面是凹面；所設(shè)有的形變彈力器可以是拉簧式形變彈力器，也可以是彈簧 式形變彈力器，各種形變彈力器都遵守胡克定律，滿足公式F = kx ；安裝在對行兩車道中間頂部的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，單向的風(fēng)輪軸承防止風(fēng)輪逆 轉(zhuǎn)；當(dāng)有車輛經(jīng)過，風(fēng)力小于、等于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要求時，形變彈力器的彈力扭矩大于兩 個風(fēng)斗扭矩差，使13關(guān)閉，12最大開啟，風(fēng)輪及發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)；當(dāng)風(fēng)力增加到大于發(fā)電機(jī)設(shè)計 轉(zhuǎn)速要求時，使兩個風(fēng)斗扭矩差大于形變彈力器的彈力扭矩，兩個活動擋風(fēng)板將同時轉(zhuǎn)動， 當(dāng)活動擋風(fēng)板轉(zhuǎn)動時，活動擋風(fēng)板上的任意一點的轉(zhuǎn)動軌跡都是各以某一定點為園心的園 弧形轉(zhuǎn)動軌跡，則13打開，由13進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)是與2旋轉(zhuǎn)方向相反的對2旋轉(zhuǎn)形成阻力的 風(fēng)，同時12的開啟量減小，從而調(diào)控風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不超過設(shè)計要求轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)正常工作。在某些只有單向行車道以及對行車道中間距離狹小的路段，彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī) 可以安裝在靠近行車道沿線的一邊側(cè)面，機(jī)體與臨近的行車道邊線間的最近點垂直距離以 不影響行車安全為前提盡量靠近。安裝在行車道沿線左邊側(cè)面與安裝在行車道沿線右邊側(cè)面的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電 機(jī)，因來風(fēng)方向的不同，機(jī)件之間的位置關(guān)系是相反的，即將圖2橫向翻轉(zhuǎn)180°，從背面 透過紙面看圖即可。再說明1與臨近的行車道邊線異面垂直；1與2是固定連接；2不少 于四片；設(shè)有可以打開、可以關(guān)閉的13 ；由13進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)是與2旋轉(zhuǎn)方向相反的對2旋 轉(zhuǎn)形成阻力的風(fēng)；設(shè)有開啟量可以變化的12 ；所設(shè)有的形變彈力器可以是拉簧式形變彈力 器，也可以是彈簧式形變彈力器，各種形變彈力器都遵守胡克定律，滿足公式F = kx ；另因只有一側(cè)行車來風(fēng)，則可以將距行車道垂距較遠(yuǎn)一側(cè)的風(fēng)斗、活動擋風(fēng)板及 由該活動擋風(fēng)板到風(fēng)板支架軸承之間的風(fēng)板支架去掉。單向的風(fēng)輪軸承防止風(fēng)輪逆轉(zhuǎn)；當(dāng)有車輛經(jīng)過，風(fēng)力小于、等于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要 求時，形變彈力器的彈力扭矩大于風(fēng)斗扭矩，使13關(guān)閉，12最大開啟，風(fēng)輪及發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)； 當(dāng)風(fēng)力增加到大于發(fā)電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速要求時，使風(fēng)斗扭矩大于形變彈力器的彈力扭矩，活動 擋風(fēng)板將轉(zhuǎn)動，當(dāng)活動擋風(fēng)板轉(zhuǎn)動時，活動擋風(fēng)板上的任意一點的轉(zhuǎn)動軌跡都是各以某一 定點為園心的園弧形轉(zhuǎn)動軌跡，則13打開，由13進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)是與2旋轉(zhuǎn)方向相反的對2 旋轉(zhuǎn)形成阻力的風(fēng)，同時12的開啟量減小，從而調(diào)控風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不超過設(shè)計要求轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)正常工作。再說明彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)也可以不采用風(fēng)斗，而采用設(shè)活動擋風(fēng)板控制器，通 過活動擋風(fēng)板控制器上設(shè)有的齒輪嚙合風(fēng)板支架上設(shè)有的弧形齒條帶動風(fēng)板支架轉(zhuǎn)動而 調(diào)控正風(fēng)口及逆風(fēng)口的開啟量，進(jìn)而調(diào)控風(fēng)輪及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。如在京廣鐵路沿線，選取100公里路段，每間隔5-10米連續(xù)設(shè)立彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā) 電機(jī)，可以設(shè)立一萬到兩萬臺彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，并通過電路等設(shè)備輔助連接組成發(fā)電 機(jī)組，每當(dāng)有上、下行的車輛經(jīng)過這100公里路段時，每臺彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)就有一個順 次旋轉(zhuǎn)發(fā)電的過程，如在某大城市地鐵隧道內(nèi)，連續(xù)設(shè)立彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，同理其可提 供清潔環(huán)保和穩(wěn)定的電力能源?？刹⒕W(wǎng)，可為電力機(jī)車、沿線站點、城市、農(nóng)村之用。為風(fēng)力 發(fā)電開發(fā)了新的領(lǐng)域和增長點。
權(quán)利要求
彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)包括風(fēng)輪軸、風(fēng)葉、固定擋風(fēng)板、活動擋風(fēng)板、風(fēng)斗、形變彈力器、變速器、發(fā)電機(jī)，正風(fēng)口、逆風(fēng)口，其特征在于風(fēng)輪是由所設(shè)的風(fēng)輪軸連接風(fēng)葉以及所設(shè)的頂蓋、底蓋分別通過風(fēng)輪軸承連接風(fēng)輪軸組成；風(fēng)輪軸連接變速器，變速器連接發(fā)電機(jī)，設(shè)機(jī)架固定連接風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)；設(shè)固定擋風(fēng)板連接底蓋和頂蓋，設(shè)活動擋風(fēng)板通過所設(shè)的風(fēng)板支架連接，風(fēng)板支架通過風(fēng)板支架軸承分別與頂蓋、底蓋連接；風(fēng)板支架上設(shè)有風(fēng)斗，并設(shè)有形變彈力器；彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)設(shè)有并構(gòu)成了正風(fēng)口和逆風(fēng)口。
2.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于風(fēng)輪軸與臨近的行車道邊線 異面垂直。
3.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于風(fēng)輪軸與風(fēng)葉是固定連。
4.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于風(fēng)葉不少于四片。
5.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于設(shè)有可以打開、可以關(guān)閉的 逆風(fēng)口。
6.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于由逆風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)是與 風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向相反的對風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)形成阻力的風(fēng)。
7.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于設(shè)有開啟量可以變化的正風(fēng)
8.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于所設(shè)風(fēng)斗是由一面有凸面， 另一面有凹面的結(jié)構(gòu)組成。
9.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于所設(shè)有的形變彈力器可以是 拉簧式形變彈力器，也可以是彈簧式形變彈力器，各種形變彈力器都遵守胡克定律，即在 彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小跟彈簧的形變量成正比；S卩在彈性限度內(nèi)，彈簧式形變彈力 器和拉簧式形變彈力器的彈力大小分別跟彈簧式形變彈力器和拉簧式形變彈力器的形變 量成正比，滿足公式F = kx。
10.如權(quán)利要求1所述的彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于當(dāng)活動擋風(fēng)板轉(zhuǎn)動時，活動 擋風(fēng)板上的任意一點的轉(zhuǎn)動軌跡都是各以某一定點為園心的園弧形轉(zhuǎn)動軌跡。
全文摘要
彈力調(diào)速路風(fēng)發(fā)電機(jī)屬風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，風(fēng)輪軸連接風(fēng)葉，頂蓋、底蓋各連接風(fēng)輪軸組成風(fēng)輪；變速器連接風(fēng)輪軸和發(fā)電機(jī)，機(jī)架連接風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)；兩塊固定擋風(fēng)板連接底蓋和頂蓋，與頂蓋、底蓋連接的風(fēng)板支架將兩塊活動擋風(fēng)板彼此連接；通過風(fēng)斗及形變彈力器調(diào)控開啟量可變化的正風(fēng)口和逆風(fēng)口，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)控風(fēng)輪及發(fā)電機(jī)使之轉(zhuǎn)速穩(wěn)定；技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低；將本機(jī)在鐵路、公路對行兩車道中間或一側(cè)，或在地鐵隧道頂部連續(xù)設(shè)立，通過電路等設(shè)備連接組成發(fā)電機(jī)組，其可將單、雙向來車產(chǎn)生的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電力能源，可并網(wǎng)，可為電力機(jī)車、沿線站點、城市、農(nóng)村之用；開發(fā)出了清潔環(huán)保的風(fēng)力發(fā)電新領(lǐng)域。
文檔編號F03D9/00GK101852177SQ20091007406
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者王川 申請人:王川