CN101349247B - 风力圆周运动杠杆大功率发电装置 - Google Patents

风力圆周运动杠杆大功率发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风力圆周运动杠杆大功率发电装置，包括集风轮组、传动杆、增速机构和发电机组，集风轮组由多个集风轮组成，集风轮为罩有挡风罩的半球面钢架，各集风轮凸面方向一致且均匀设置在圆环轨道架上，圆环轨道架中心设置有增速机构和发电机组；集风轮通过传动杆与所述增速机构的动力输入端连接，增速机构的动力输出端与发电机组的各发电机连接。本发明发电效率高，发电能力大，在较强自然风力的条件下不易损坏。

Description

风力圆周运动杠杆大功率发电装置
技术领域
本发明涉及一种风力发电装置，尤其是涉及一种风力圆周运动杠杆大功率发电装置。
背景技术
能源问题日益受到人们的关注。风力资源是取之不尽用之不绝的，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源。现有的风力发电装置是利用风力带动风车的螺旋桨式叶片旋转，再通过增速装置将叶片旋转速度提升，来促使发电机发电。这种发电装置的缺点是：螺旋桨式叶片与风接触面积小，所以发电效率低，发电能力小，很难大规模的提供电能。如果通过加宽加长风车叶片的方法来增加叶片与风的接触面积，又会受到风车叶片的强度问题的困扰。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种风力圆周运动杠杆大功率发电装置，其发电效率高，发电能力大，在较强自然风力的条件下不易损坏。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种风力圆周运动杠杆大功率发电装置，包括集风轮组、传动杆、增速机构和发电机组，其特征在于：所述集风轮组由多个集风轮组成，集风轮为罩有挡风罩的半球面钢架，所述各集风轮凸面方向一致且均匀设置在圆环轨道架上，圆环轨道架中心设置有增速机构和发电机组；所述集风轮通过传动杆与所述增速机构的动力输入端连接，所述增速机构的动力输出端与所述发电机组的各发电机连接。
所述集风轮通过支架上的支架轴固定在圆盘体上，所述支架固定在圆盘体上，圆盘体上设置有安装传动杆的固定座；圆盘体和圆环轨道架之间设置多组安装有滚珠轴承的托辊，所述托辊通过托辊座安装在圆环轨道架上。
所述集风轮上开有通风口，所述通风口为围绕集风轮半球面中心孔的多个楔形长孔，所述集风轮凸面一侧的支架轴上活动安装有与所述楔形长孔配合的楔形叶片轮，所述集风轮凸面一侧的支架上安装有带驱动电机的偏心齿轮箱，所述偏心齿轮箱的输出轴和楔形叶片轮之间安装有连接杆。
所述挡风罩上开有一个与楔形叶片轮大小一致的中心孔，挡风罩由强度高的化纤布制成。
所述传动杆上设置有加强梁。
所述增速机构为增速齿轮箱组，所述增速齿轮箱组由三个增速齿轮箱顺次通过齿轮增速箱连接轴纵向连接组成，所述相邻增速齿轮箱之间安装有支撑件，所述传动杆通过连接件与所述增速齿轮箱组的第一增速齿轮箱的输入轴连接，所述增速齿轮箱组的第三增速齿轮箱的输出轴与发电机连接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、发电效率高，发电能力大，本发明设计的集风轮采风能力强，多个半球面集风轮在风的吹动下，以传动杆为半径在圆环轨道架上转动，其输送到增速机构的能量远远大于现有技术风车螺旋桨式叶片旋转输送的能量，在同样的自然风力作用下，本发明输送到增速机构的能量大，所以发电效率高，发电能力大，能提供大规模的电能。
2、本发明在较强自然风力的条件下不易损坏，在集风轮上开有通风口，通风口受偏心齿轮箱控制的连接杆的作用，集风轮受自然风力作用在圆环轨道架上转动到不同位置时，通风口处于连续开通或封闭的状态，在集风轮的球形凹面迎风的时候，通风口被封闭，集风轮能完全采风；在集风轮球形面凸面迎风的时候，通风口开通，集风轮不易被风吹坏，而且减少整个集风轮组的采风损失。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的工作原理示意图。
图3为本发明集风轮的结构示意图。
图4为本发明楔形叶片轮的结构示意图。
图5为本发明集风轮上通风口的结构示意图。
附图标记说明：
1—集风轮；          2—通风口；               3—楔形叶片轮；
4—挡风罩；          5—支架；                 6—支架轴；
7—圆盘体；          8—固定座；               9—传动杆；
10—偏心齿轮箱；     11—连接杆；              12—圆环轨道架；
13—托辊座；         14—托辊；                15—加强梁；
16—连接件；         17—齿轮增速箱连接轴；    181—第一增速齿轮箱；
182—第二增速齿轮箱；183—第三增速齿轮箱；     19—支撑件；
20—发电机。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明包括集风轮组、传动杆9、增速机构和发电机组，集风轮组由多个集风轮1组成，各集风轮1凸面方向一致均匀设置在圆环轨道架12上，圆环轨道架12中心设置有增速机构和发电机组，集风轮1通过传动杆9与增速机构的动力输入端连接，增速机构的动力输出端与发电机组的各发电机20连接。集风轮1为罩有挡风罩4的半球面钢架，支架5固定在圆盘体7上，集风轮1通过支架5上的支架轴6固定在圆盘体7上，圆盘体7上设置有安装传动杆9的固定座8。圆盘体7和圆环轨道架12之间设置多组起支撑和传动作用的托辊14，托辊14内安装有滚珠轴承，托辊14通过托辊座13安装在圆环轨道架12上。传动杆9的一端安装在固定座8上，传动杆9的另一端安装在连接件16上，传动杆9上设置有加强其强度的加强梁15。增速机构为由第一增速齿轮箱181、第一增速齿轮箱182和第一增速齿轮箱183依次纵向连接组成的增速齿轮箱组。连接件16安装在第一增速齿轮箱181的动力输入轴上，各增速齿轮箱之间通过齿轮增速箱连接轴17传送动力，各增速齿轮箱之间安装有支撑件19。集风轮1在风的吹动下，以传动杆9为半径在圆环轨道架12上转动，风力推动集风轮1转动，集风轮1带动传动杆9通过连接件16把运动传送到第一增速齿轮箱181，再通过齿轮增速箱连接轴17把运动依次传送到第二增速齿轮箱182和第三增速齿轮箱183，增速齿轮箱组的第三增速齿轮箱183的输出轴与发电机20连接，由多个发电机20组成的发电机组开始发电。
如图3、图4和图5所示，集风轮1上开有通风口2，所述通风口2为围绕集风轮1半球面中心孔的多个楔形长孔。集风轮1凸面一侧的支架轴6上活动安装有与上述楔形长孔配合的楔形叶片轮3，楔形叶片轮3能绕支架轴6转动。集风轮1凸面一侧的支架5上安装有带驱动电机的偏心齿轮箱10，偏心齿轮箱10的输出轴和楔形叶片轮3之间安装有连接杆11。在本发明的工作工程中，偏心齿轮箱10带动连接杆11拉动楔形叶片轮3旋转，从而控制通风口2处于连续错开或封闭的状态。如图2所示，假设自然风从右向左吹，集风轮1受风力作用顺时针方向转动，在集风轮1在圆环轨道架12上运动到位置A，即集风轮1位于球形凸面迎风吹的位置时，连接杆11拉动楔形叶片轮3绕支架轴6旋转一定角度，楔形叶片轮3和通风口2完全错开，集风轮1不易被风吹坏，而且减少了整个集风轮组的采风损失。在集风轮1在圆环轨道架12上运动到位置B时，集风轮1位于球形凹面迎风吹的位置时，连接杆11拉动楔形叶片轮3绕支架轴6旋转一定角度，楔形叶片轮3和通风口2完全重合，通风口2完全封闭，增强集风轮1的采风效果。集风轮1在从位置A运动到位置B的过程中，连接杆11拉动楔形叶片轮3旋转，通风口2被逐渐遮住；集风轮1在从位置A运动到位置B的过程中，连接杆11拉动楔形叶片轮3旋转，通风口2逐渐打开。在出现特大风或台风时，关闭偏心齿轮箱10的电机，连接杆11不运动，通风口2在集风轮1圆周运动过程中一直完全开通，这样集风轮1不易被风吹坏。
如图3所示，挡风罩4上开有一个与楔形叶片轮3大小一致的中心孔，方便楔形叶片轮3的转动。挡风罩4的材料为如化纤布等强度较高的布料，以便更好地收集风力，提高本发明的发电效率。

Claims (5)

1.一种风力圆周运动杠杆大功率发电装置，包括集风轮组、传动杆(9)、增速机构和发电机组，其特征在于：所述集风轮组由多个集风轮(1)组成，集风轮(1)为罩有挡风罩(4)的半球面钢架，所述各集风轮(1)凸面方向一致且均匀设置在圆环轨道架(12)上，圆环轨道架(12)中心设置有增速机构和发电机组；所述集风轮(1)通过传动杆(9)与所述增速机构的动力输入端连接，所述增速机构的动力输出端与所述发电机组的各发电机(20)连接；所述集风轮(1)通过支架(5)上的支架轴(6)固定在圆盘体(7)上，所述支架(5)固定在圆盘体(7)上，圆盘体(7)上设置有安装传动杆(9)的固定座(8)；圆盘体(7)和圆环轨道架(12)之间设置多组安装有滚珠轴承的托辊(14)，所述托辊(14)通过托辊座(13)安装在圆环轨道架(12)上。
2.按照权利要求1所述的风力圆周运动杠杆大功率发电装置，其特征在于：所述集风轮(1)上开有通风口(2)，所述通风口(2)为围绕集风轮(1)半球面中心孔的多个楔形长孔，所述集风轮(1)凸面一侧的支架轴(6)上活动安装有与所述楔形长孔配合的楔形叶片轮(3)，所述集风轮(1)凸面一侧的支架(5)上安装有带驱动电机的偏心齿轮箱(10)，所述偏心齿轮箱(10)的输出轴和楔形叶片轮(3)之间安装有连接杆(11)。
3.按照权利要求2所述的风力圆周运动杠杆大功率发电装置，其特征在于：所述挡风罩(4)上开有一个与所述楔形叶片轮(3)大小一致的中心孔，挡风罩(4)由化纤布制成。
4.按照权利要求1所述的风力圆周运动杠杆大功率发电装置，其特征在于：所述传动杆(9)上设置有加强梁(15)。
5.按照权利要求1所述的风力圆周运动杠杆大功率发电装置，其特征在于：所述增速机构为增速齿轮箱组，所述增速齿轮箱组由三个增速齿轮箱顺次通过齿轮增速箱连接轴(17)纵向连接组成，所述相邻增速齿轮箱之间安装有支撑件(19)，所述传动杆(9)通过连接件(16)与所述增速齿轮箱组的第一增速齿轮箱(181)的输入轴连接，所述增速齿轮箱组的第三增速齿轮箱(183)的输出轴与发电机(20)连接。
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