风叶调速式风力机 技术领域：
本发明风叶调速式风力机属于绿色能源发电设备技术领域，涉及一种实用性风力发电设备的改进，特别涉及风力发电调速机构、风叶自动控制调速装置新颖性的发明，涉及草原、平原、高原、山区、沿海、海边、海岛、水中航行船舶、运输工具、工业、农业、制造新能源产业、领域开发。
背景技术：
人类利用风能的历史可以追溯到公元前。我国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪我国人民就利用风力提水。灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进。当时流行的垂直轴风力机，一直沿用至今。但至今风能的利用效率仍然很低，中、大型风力机目前不能单机独立离网发电，目前小型风机配太阳能光电池、蓄电池合并发电，在大风力下也是很难稳定转速，也会影响到蓄电池寿命。在现有技术中多种风力机垂直式结构如：旋流式、风帆式、摆翼式、活动风板叶片、升力式、翼片式等和平轴式风力机，要想生产单机独立离网大功率风力机就会受到一定限制，风力机制造越大、调速难度越高，因目前大型风力机是最先进的微电脑控制系统，所用的调速是变桨距调节及失速调节、和气压或液压、刹车盘制动控制、电磁电机限速、安全系统等调速系统，结构复杂造价高，制动磨损大，制造大型风叶难度大，风叶迎风面积是受限制，维修、易损件率高。
发明内容：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种结构简单科学、制造方便、造价成本较低的风叶方位自动调速装置，达到控制转速和稳定运转，在大风力下达到保护风力机正常运转及安全性的目的，延长风力机使用寿命。本风力机的风叶片迎风面积不受电机限制可大可小、大大提高功率，制造大型风叶片无难度。风叶调速式风力机是最新的技术方案第一次提出了利用风能起动风力机所运转的惯性离心引力由调速运动体来完成的，利用无磨擦制动的简单机械传动力来改变风叶片角度进行自动调速。此调速机构能改变目前各种风力机能单机独立离网发电和安全可靠性工作。本发明是以如下方式完成的：风力机的风叶片通过叶片轴安装在风力机风轮机构上，风轮机构固定在风力机转动轴上，由转动轴的力输入到发电机，其特征在于风力机风轮机构上安装有调速机构箱体和调速运动体，风轮机构上设有传送件、执行件和限位件安装在调速机构箱体上，安装在风轮叶片轴上的执行件和安装在风轮机构上的传送件是活传动连接，风轮机构上设有弹性元件起复位调速作用。所述的风叶调速式风力机，其特征在于成动连接的执行件和传送件可以是各种齿轮、齿条、拨轴、肖轴、拨差件、拨杆、杠杆、拉杆、连杆、链轮、链条、拉索、导轨滑块、摆块、转盘、齿盘、连接件。所述的风叶调速式风力机，其特征在于连接件和调速运动体可以是各种离心及杠杆重物体、重块、摆块、摆球、滑块、重球、锥角度重物体、内外锥形重体、空心锥形及半圆形重体、可变角度的风斗及重物体，各种连接件连接运动体，可带多叶片调速，增加效率。所述的风叶调速式风力机，其特征在于弹性元件可以是弹簧.拉簧.弹性卷片.弹性纲板.可用在叶轴.调速机构箱体.风轮机构上。得到减阻及复位作用。所述的风叶调速式风力机，其特征在于设有风叶片和风叶轴连接的可以是各种旋流式、风帆式、弧形式、摆翼式、风板式、升力式、翼片式、风斗式、蜗轮式、特殊性二次利用接收式、小阻力式、角式、框架活页式、S型和V型风叶片，可活动、可固定利用。所述的风叶调速式风力机，其特征在于垂直中心轴和地固定可以是各种塔筒式、塔坐式、塔架式、转筒轴式、转动轴式、小风机塔架钢管可活动方便维修式。所述的风叶调速式风力机，其特征在于风叶片制造可以是高强度防晒防老化地软布、酯布、帆布、合成酯板、有机新材料，不锈钢板、不锈钢框架、金属轻质高强度新材料。所述的风叶调速式风力机，其特征在于自动调速机构原理可以是能安全地用在目前国内外各种风轮机构上的立轴式、平轴式、连接和增加及组合自动调速应用。所述的风叶调速式风力机，其特征在于风轮机构可以是在各种风轮转动轴上、可以另设一组至多组风轮机构，风轮在2至多等分支架横梁上、每个支架横梁上可增加很多风叶片，可以在平轴式风轮机构风力机前转动轴由各种齿轮增速到后转动轴、前后转动轴上各设有风轮机构的风叶轮、中间是风力机车及发电机、以增加效率，可以在风轮、风轮毂上设有锥形自动跟风或者锥形风叶轮。
所述的风叶调速式风力机，其特征在于风叶调速式风力机涉及草原、平原、高原、山区、沿海、海边、海岛、水中航行船舶、运输工具、工业、农业、制造氢、氧能源及新能源产业、领域开发。本发明的有益效果：
按本发明的主题所设计的风叶调速式风力机，通过控制风叶片来控制风力机的稳定转速，结构设置简单合理、运行稳定可靠、使用寿命长。可使风力机械减小尺寸；而且增加功率；延长年平均工作时间和使低风速地区有效地利用风力资源。是目前最安全最低成本的可行性小、中、大型风力机，可并网发电、可单机独立离网发电双用功能，不管小型中型或是最大型风力机、调速性能可靠性优，绝不会风力机在大风下发生飞车，在2M/S至50M/S安全风速下转速无变化是恒速运转，电价、造价成本在目前相比低很多。与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明：
本发明有如下附图
图1为本发明的整体结构示意图
图2为本发明的风叶片结构附视图
图3为本发明的调速结构附视图
具体实施方式：
附图表示了本发明结构及其实施例，下面结合附图进一步详细描述本实施例：其垂直中心轴(1)垂直和地面固定，由上下轴承活动连接转动轴(17)，转动轴连接上风轮毂(2)、下风轮毂(9)，风轮毂连接上支架横梁(4)、下支架横梁(10)和转动轴(17)为整体运转，本实施例风轮毂圆周上设有十字型4个支架横梁组成、或更多的支架横梁组成，(2)至(9)之间设有内风叶片(7)、内风叶轴(3)和上下限位件(5)本实施例为可调阻力靠板是带有橡皮面、限位内自动调角度.降低噪声.风阻.增加效率，内风叶轴(3)连接上下风轮毂上轴承内活动交连、本实施例转动角度约为45度内自动调阻转动，由弹性元件拉簧(18)本实施例可用外加有机材料套筒或不锈钢套筒防雨、起复位作用，一端设在风轮上、另一端设在风叶片上。内风叶片也可用于摆翼式自动减阻增加功率，或其它减阻式风叶片。内风叶装置也可以用连接件、传送件、执行件和外风叶调速装置共同由运动体控制调速。外风叶片(8)和外风叶轴(6)连接(4)和(10)上下支架横梁上轴承内活动交连，本实施例转动正面、反面角度约为90度内自动调速(正面为45度、反面为45度转动)，叶片材料可用软布或不锈钢板，叶片框架可用不锈钢做成或用金属轻质高强度材料及有机防晒防老化的高强度新型材料，外风叶轴(6)上设有固定执行件本实施例为小伞齿轮(12)连接调速机构上传送件本实施例为大伞齿轮(11)成动齿合传动，传送件(11)连接件是杠杆(15)和调速运动体(16)成固定连接为自动调速，传送件大伞齿轮中心孔也可用轴承、肖轴活动固定在调速机构箱体上，调速运动体(16)本实施例为内无机重物相结合的外不锈钢结构或者钢铁、铸铁杠杆重球体。风轮机构上设有弹性元件拉簧(19)本实施例可用外加有机塑料套筒或不锈钢套筒防雨、一端设在风轮上、另端设在连接件杠杆上自动复位调速，由限位件本实施例为限位轴(14)固定在风轮调速机构箱体上和调速杠杆重球限位调速，调速机构箱体固定于风轮机构支架横梁上带有防水外罩或者调速机构箱体是防雨，和上下限位件(13)本实施例为带有橡皮限位靠板。
在没有负载时风力机测试，当风力机在二级风力时，风力机即可起动到正常运转，当风速不断增大到三级至四级风时、超过正常运转由于惯性离心引力作用下使调速运动体(16)向外移动，由传送件(11)带动执行件(12)使风叶轴(6)及风叶片(8)转动、改变了风叶迎风面积缩小一直到背风面，风叶片约90角度内正向转动45度和反向逆转动45度的调速，此时风叶片(8)方向由迎风面改变为背风刹车面，瞬时间使风力机转速下降，一旦速度下降、离心引力减小，但由于有弹性元件拉簧(19)和离心引力的重球、速度起复位调速作用，使风力机转速得到稳定运转，拉簧的细粗和弹力大小、拉簧装的位置或改变其它位置、调速重球轻重大小、和风叶片迎风面积大小有相关重要相配，拉簧粗弹性强、能在很高的转速下起调速作用，拉簧细弹力小、能在二至三级风力下可自动调速工作，也不会影响在大风力下对风力机的破坏或影响到正常工作，使风力机转速恒定、不会超过正常额定转速。调速机构由此周而复始地自动调节运转以保卫风力机安全稳定运转，本风力机转速可以很慢，但在风力机的大、小型而定，制造越大型风力机、转速会越慢，而调速运动体是跟风力机圆周运转风轮直径、叶片面积大、小有关，在一定速度所产生惯性离心引力推动调速运动体起自动调速，因为风力机风轮直劲及风叶面积越大，但转速而得到很慢、所运转的外圆周速度是很快、能轻便地推动扛杆重球运动体调速，运转相当稳定。所以本风力机在目前国内外风力发电的现有技术上相比是最好的风电设备。在立轴风力机还是平轴风力机，在风轮双叶片或风轮多叶片均可用于本风力机自动调速机构的原理上进行自动调速得到正常和安全工作，还可以安装各种风力机结构上的立轴式风力机或者平轴式风力机的转动轴上、另设一组或多组风轮叶片机构装置。
本风力机的种类和型号图型可以是很多，在去年也己做过了很多种平轴式、立轴式小型风力机样机实地放电测试，测试效果非常好，优点是：不管风力有多大、转速不会超过原定的转速。在大风力下转速相当安全稳定，电压、转速相差微小、调速速度快、运转惯力很大、效率在现有技术相比高很多。本风力机结构元件维修方便，基本上是不用修理和维护，用直径0.5米风轮己测试，调速装置上配很细弹性元件复位、在2至12级风力自动调速运转下为1分钟等于60转左右，运转圆周长度1秒钟约等于1.57米速度，94.2米/分。配上很粗弹性复位元件就能提高转速而起调节快慢作用。下面几例实施方式：
例1、本风力机可代体风帆推进船，用转动轴立轴式风力机，其垂直转动轴外圆周上用轴承活动固定在船体上下支架钢铁塔座上，减小了去掉中心轴(1)，由转动轴(17)连接皮带盘或齿轮的力输入到发电机，或连接船主轴推进船，风轮上设有框架式S型或角型.帆型.风板型风叶框架，用软的帆布、蓬布或软布装在风叶框架活槽上自由上下活动伸缩，或左右伸缩，用弹簧、拉簧、活轮、管子、绳索、拉绳控制，有大台风或无风可以象风帆一样卷起、很方便地把风叶片卷起来不运转工作，因为本风力机能单机独立离网工作、转速稳定，工作力大、绝不会发生飞车、可储存电力、照明及其它用电，可直接进行推动船和发电机组发电起副机作用的多用功能。可节省燃油是很可观的、因本风力机造价也是很低。
例2、本风力机可用于水中航行船舶用高压泵体前后双头、前低压吸进水、后高压喷射出水的流体泵，是连续吸进水高压喷射出水的高压液体储藏喷射水力推动船，能增加效率利用，前后是同方向前进、减小船阻力增加了效率航行，用齿轮拨差到大小负载，调正风力机减轻负载、因风力大小而不被停转。风轮也能和风帆一样能推进船，利用了上下推进船的双用功能。也可储存电力和起副机作用。风力机可用于带有框架弧形式或带有框架风板式.直角式风叶片，风力机或可用于例1原理。
例3、本风机也可用在野外旅游活动便携式立轴小型式风力机可设在没有电力山区、草原、海边、边远地方、海岛，可在平地上安装可移动风力机、照明或者其它用电，也可安装在运输工具如小车上或小船上，为小功率100瓦至500瓦，本风力机迎风面积大、减阻能力强、力矩大、造型小、可用轻质合金架及不锈钢等做成，无齿轮箱增速、配已有低速无刷发电机、转动轴、装上支架横梁、风轮调速机构、风叶片等组成，配蓄电池及逆变器。本风力机风叶片可用于内旋流式和外S型风叶片、或者摆翼风帆式自动迎风和S型风叶片连机调速，用例1软布伸缩原理、装拆收藏方便。
例4、本风力机发电用水制造氢氧能源产业或其它转化的新能源，利用以上各种优点和合算的低成本特长，能合算生产氢氧能源或用海水提练的其它新能源。本风力机发电也可应用于乙醇的制取，气化制生物质燃气变为清洁燃料，环保为目标各种废弃物转化为燃料，海水制淡水，水力盘运储存蓄能发电。制氢储存蓄能发电。风能转换成空气压缩储存蓄能发电。风能转换成液体压缩储存蓄能发电等。绿色能源如果应用在运输工具上和其它领域如：气车、船舶、飞机、国防、工业、农业、化工、发动机、氢燃料电池、高质量储存蓄电池等等领域上应用，人类面临能源危机、能源污染不会再发生。叶片可用于S型或风帆型活动式、摆翼式、多叶片结构及上下多组机构装置风叶片。带有框架活动减阻风板式，各种：弧形、风斗形、升力、阻力叶片。
例5、世界上是一个可再生风力能源储量十分丰富的地球，本风力机又是无污染的绿色再生能源设备，地理环境适应性强，是适应于海上、海边、高源、平源、草源、山区、海岛，等地领域安装发电。本风电的优点是蕴藏量大、可再生、无污染、不淹地、占地少、建设周期短、造价.电价比水电低、效率高、收回成本快、投资灵活、最安全、最稳定、绝不会发生飞车、修理维护极低、寿命长、经济收入利润率高、运行管理人员少等。水电或风电和全国各地风电并成大电网使用，因各地方风力大小不一样、起相互补充、用电脑网络控制，尤为可取。
例6、本风力机平轴式微型、小型单机独立离网发电也较先进，平轴式的风轮机构如下：其特征是风叶片连接风叶轴安装在风轮机构内和轴承活动固定连接，风轮机构内设有自动调速机构及调速运动体，风轮机构安装在风力机转动轴上，调速机构内装有调速杆、连接拨杆及传送件与设在风叶轴上的执行件成动接触。在二限位件内活动调速，风轮机构内设有弹性元件复位调速作用。
本发明原理是用前风轮转动轴由各种齿轮增速到后风轮转动轴，前后转动轴速比由风力机微型小型功率大小而定，后转动轴内由齿轮输入到发电机，配上前无调速风轮机构叶片为慢转和后风轮机构自动调速叶片为快转，可以在后风轮毂上设有锥形轻质材料自动跟风向功能。或前后风轮机构叶轮是锥形，也可在后风轮机车下面装有90角度弯曲尾管或尾轴及设有尾叶跟风向，前后风轮是同方向运转。小型风力机塔架钢管配有3米以上半圆厚壁纲管，上面半圆纲管设有双头孔和长塔架钢管孔用螺栓活动固定，下底盘和地固定，风力机塔架钢管下面是活动，可用拉绳索固定及螺栓，放松绳索可方便维修风力机。本风机因转速稳定、也可用低价普通发电机，配储存蓄电池及逆变器，效率和目前相比高很多。本风机可以设在目前己有各种风轮结构上可连接、增加、组合的利用自动调速功能。
例7、中大型平轴式风力机可用于并网发电，原理是用前风力机转动轴由齿轮增速到后风力机转动轴，前后转动轴速比由风力机中型大型功率大小而定，后转动轴上由齿轮输入到发电机，配上前风叶轮为慢转和后风轮机构叶轮为快转，前后风轮的叶片也能起自动跟风向功能，前后风轮的叶片也可以带有锥形迎风。或装有目前己有跟风器。前后风轮是同方向运转，也可以和立轴式连机调速使用或者在大风电场上平轴式立轴式多台并网使用，比目前功率能增大很多，缺点是中大型平轴式目前还未克服单机独立离网。原因振动摇晃大不可取。可并网发电也是值的推广开发，能降低目前电价。
例8、立轴式是万向受风型，总的来说立轴式风力机比平轴式风力机有如下优点：它不必随风力而改变转子的方向，因而简化了风轮和塔架的设计；减少了偏向时转子所受的陀螺力；强化了叶片和轴承结构，可省去变桨距机构；发电机，齿轮箱等部件可置于近地面的高度，安装维修方便。小型立轴式风力机发电机也可设在塔架钢管上面，这是一种很有发展前途的风力机。
本发明立轴式风力机可以修改去掉本附图设计的上面支架横梁及上面风轮毂和内风叶轴风叶片节省造价成本，结构比附图筒单。用风叶轴活动固定在支架横梁上的调速机构箱体上下设有轴承内转动、带防水，上下风叶轴设有上下风叶片，中间是支架横梁的调速机构箱体，调速机构箱体内设有风叶轴上的执行件和传送件是活动传动，由调速运动体连接传送件进行正反面自动调速。也可在调速箱体外设有调速运动体，由各种连接件或连杆活动连接杠杆重球调速，也可以在调速运动体上设有半圆型或锥形风斗增加功率调速。风轮机构上也可以设有很多的支架横梁，支架横梁上也可设有很多风叶片，转动轴上也可以设有很多风轮机构，风叶片上也可设有各种减阻框架活动活页风叶片。
风能是取之不尽、用之不竭再生新能源、风能是地球上重要的能源之一。利用自然风能源发电的洁净能源开发，能代体目前严重性污染的燃煤燃油能源，能解决我国日益恶化的生态环境问题。众所周知，化石燃料价格也不断上升，环境污染日益严重性，本风力机风电电价比常规能源的还便宜，风电市场将会更加繁荣。希望政府给于支持，尽快实施。