ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РОТОР
VERTICAL ROTOR

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэлектрогенераторах с вертикальной осью вращения.
Известны ветродвигатель [Патент РФ №2351796 /А.М. Литвиненко. - Ветродвигатель. / Опубл. Бюл. №10, 2009, заявка 2007124236/06 от 27.06.2007, МПК F03D 7/06], содержащий вертикальный вал, башню и лопасти, выполненные вогнутой формы и ветродвигатель [Патент РФ №2358147 /А.М. Литвиненко. - Ветродвигатель./ Опубл. Бюл. №16, 2009, заявка 2007135964/06 от 27.09.2007, МПК F03D 3/04], содержащий башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, вертикальные валы и вращающиеся в разные стороны ветроколеса с лопастями с вертикальной осью вращения.
Недостатком данных ветродвигателей является сложность и громоздкость конструкции.
Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ротор с вертикальным валом [Патент РФ №2384733 /А.М. Литвиненко. - Ротор с вертикальным валом./ Опубл. Бюл. №8, 20.03.2010, заявка 2008143391/06 от 31.10.2008, МПК F03D 3/06], который содержит вертикальный вал, ступицу и лопасти, каждая из которых выполнена в виде двух горизонтальных планок, между которыми установлены вращающиеся стержни. Вращающиеся стержни снабжены шторками, а сами шторки соединены между собой гибкой связью. Таким образом, ротор с вертикальным валом содержит лопасти, перекладины и вертикальный подшипниковый узел, установленный на рабочем механизме.
Недостатком данной конструкции является сложность и низкая эффективность.
Изобретение направлено на повышение эффективности за счет упрощения конструкции.
Это достигается тем, что у вертикального ротора, содержащего вертикальный вал с активными лопастями, с гибкими связями между лопастями и валом, согласно изобретению места крепления лопастей соединяются между собой дополнительными гибкими связями.
Достижение технического результата обусловлено устранением сложных и ненадежных элементов, какими являются подшипники качения.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вертикальный ротор, вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху.
Вертикальный ротор содержит рабочую машину 1, вертикальный вал 2, лопасти 3 С-образного сечения, выполненные в виде трубы, разрезанной по двум параллельным образующим, крылья 4, гибкие связи 5, выполненные в виде канатов, стойки 6, в которых закреплены торцы лопастей. Для закрепления гибких связей вал содержит отверстия, в которые вставляются канаты, которые затем прижимаются болтами 7. Места крепления лопастей соединяются между собой дополнительными гибкими связями 8. Крылья 4 представляют собой пластины, наклоненные примерно на 45° к линиям потока (см. фиг.4), они крепятся к торцам лопастей, выполненных в виде труб, разрезанных по параллельным образующим. Дополнительные гибкие связи 8 представляют собой канаты только меньшего сечения, соединяющие места крепления лопастей. Они производят смещение вниз одной группы активных лопастей. Таким образом, приближение соответствующей стойки 6 к оси вала 2 одновременно способствует удалению противоположной стойки 6 от оси вала 2. При этом достигается полезный эффект уменьшения противодействующего момента.
На фиг.1 группа лопастей, движущихся по потоку, находится слева от оси вала 2, группа лопастей, движущихся против потока, с уменьшенным противодействующим моментом, находится справа от оси вала 2, а средняя группа лопастей 9 - посередине. При направлении ветрового потока на чертеж происходит следующее: левая группа лопастей испытывает торможение и помогает развитию момента. При этом момент увеличивается относительно нейтрального положения за счет действия крыльев 4, которые приподнимают группу лопастей, увеличивая тем самым вращающий момент. Крылья, расположенные справа, наоборот опускают правую группу лопастей, приближая их к оси вала, и уменьшают тем самым противодействующий момент. Средние группы лопастей 9 - верхние и нижние, показанные на фиг.2, находятся в некотором промежуточном состоянии.
Технико-экономическим преимуществом данного ротора является его простота, надежность и технологичность, которые обусловлены доступностью основных компонентов.