CN102022282B - 抗强风式风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种抗强风式风力发电机，包括基座、连接管、机头以及若干风叶，连接管的下端与基座固接，连接管的上端与机头的下端旋转活动连接，机头内设有发电机主体，机头的前侧凸伸有旋转轴，旋转轴的一端与发电机主体的输入端连接，旋转轴的另一端与风叶固接，发电机主体的输出端与外部用电设备电连接，风叶沿背向连接管的方向弯曲，所述风叶的弯曲方向与风的吹向相同，风叶包括硬纤维板、弯曲材质中板以及软纤维尾板，硬纤维板一端与旋转轴固接，所述硬纤维板的另一端与弯曲材质中板的一端固接，弯曲材质中板的另一端与软纤维尾板固接。风从连接管一侧吹来，风叶沿背对连接管的方向弯曲，不会拍打到连接管，避免了连接管因被风叶打断而造成巨大的经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及机电领域，尤其涉及一种抗强风式风力发电机。
背景技术
随着社会的进步和科学的发展，人们对物质生活水平的要求不断提高，各种能源消耗日益增加，各种动力机不仅耗用了有限的能源资源，同时还排出各种废气，破坏了自然环境并影响了人类的身体健康。因此节能减排成为备受关注的主题，利用太阳能、风能等自然可再生资源来代替燃油等有限的能源资源成为了解决能源问题的重要策略。抗强风式风力发电机是利用风能转变成电能，在把生产的电能应用到日常生活各领域。现时的抗强风式风力发电机大都采取螺旋桨式风叶接收风力。
然而，该风叶面积不能太大，因为如果太大的话，遇到强风时，风叶向发电机主干严重弯曲，甚至打断发电机主干，造成巨大的经济损失，因而发电机的效率受到一定限制。
因此，亟待一种不会打断发电机主干，风叶面积限制小、发电效率高的抗强风式风力发电机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不会打断发电机主干，风叶面积限制小、发电效率高的抗强风式风力发电机。
为实现上述目的，本发明提供一种抗强风式风力发电机，包括基座、连接管、机头以及若干风叶，所述连接管的下端与所述基座固接，所述连接管的上端与所述机头的下端旋转活动连接，所述机头内设有发电机主体，所述机头的前侧凸伸有旋转轴，所述旋转轴的一端与所述发电机主体的输入端连接，所述旋转轴的另一端与所述风叶固接，所述发电机主体的输出端与外部用电设备电连接，所述风叶沿背向所述连接管的方向弯曲，所述风叶的弯曲方向与风的吹向相同，所述风叶包括硬纤维板、弯曲材质中板以及软纤维尾板，所述硬纤维板的一端与所述旋转轴固接，所述硬纤维板的另一端与所述弯曲材质中板的一端固接，所述弯曲材质中板的另一端与所述软纤维尾板固接。
较佳地，所述弯曲材质中板的硬度小于所述硬纤维板以及所述软纤维尾板的硬度，所述软纤维尾板的硬度小于所述硬纤维板的硬度。更有利于风叶的弯曲变形。
较佳地，所述连接管的上端与所述机头的下端接合处设有培林轴承，所述连接管的上端与所述机头的下端培林轴连接。
较佳地，所述机头的下端嵌固于所述培林轴的内圈内，所述连接管的上端固套于所述培林轴的外圈上。
较佳地，所述连接管的上端的内侧固设有金属环，所述机头的下端的内侧对应所述金属环处设有金属碳刷，所述金属碳刷的一端与所述发电机主体的输出端电连接，所述金属碳刷的另一端与所述金属环电连接，所述金属环与外部用电设备电连接。机头绕连接管转动时，金属碳刷绕金属环转动，保持与金属环接触，避免了导线因绕圈结在一起而损坏甚至折断的情况。
较佳地，所述抗强风式风力发电机还包括时控固定轴、第一固定环以及第二固定环，所述第一固定环固设于所述连接管的上端的内侧，所述固定环上开有第一通孔，所述时控固定轴的下端与外部控制设备电连接，所述时控固定轴的上端可伸缩的插设于所述第一通孔内，所述第二固定环嵌固于所述机头的下端，所述第二固定环上开设有若干与所述时控固定轴配合的第二通孔。外部控制设备控制时控固定轴按一定时间间隔伸缩，当时控固定轴伸出第一通孔时，时控固定轴卡接于第二通孔内，从而使机头固定不动，避免了机头因风向不定而晃动的情况，使发电更顺利进行。
与现有技术相比，本发明抗强风式风力发电机的风叶沿背向所述连接管的方向弯曲，风从连接管一侧吹来，一方面驱动风叶转动发电，另一方面风叶沿背对连接管的方向弯曲，不会拍打到连接管甚至打断连接管，避免了连接管因被风叶打断而造成巨大的经济损失，因而风叶面积能更大，从而提高发电效率。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明抗强风式风力发电机的立体结构示意图。
图2为本发明抗强风式风力发电机一个角度的局部结构示意图。
图3为本发明抗强风式风力发电机的局部剖视图。
图4为本发明抗强风式风力发电机随风力逐渐增大的状态图。
具体实施方式
参考图1，本发明抗强风式风力发电机100包括基座10、连接管20、机头30以及若干风叶40。
结合图1至图3，所述连接管20的下端与所述基座10固接，所述连接管20的上端与所述机头30的下端旋转活动连接，本实施例中，所述连接管20的上端与所述机头30的下端接合处设有培林轴承50，所述连接管20的上端与所述机头30的下端培林轴连接。具体地，所述机头30的下端嵌固于所述培林轴50的内圈51内，所述连接管20的上端固套于所述培林轴50的外圈52上。
所述机头30内设有发电机主体31。所述机头30的前侧凸伸有旋转轴32，所述旋转轴32的一端与所述发电机主体31的输入端连接，所述旋转轴32的另一端与所述风叶40固接。所述发电机主体31的输出端与外部用电设备电连接。
所述风叶40沿背向所述连接管20的方向弯曲，所述风叶40的弯曲方向与风的吹向相同。所述风叶40包括硬纤维板41、弯曲材质中板42以及软纤维尾板43。所述硬纤维板41的一端与所述旋转轴32固接，所述硬纤维板41的另一端与所述弯曲材质中板42的一端一体连接，所述弯曲材质中板42的另一端与所述软纤维尾板43一体连接。所述弯曲材质中板42的硬度小于所述硬纤维板41以及软纤维尾板43的硬度，所述软纤维尾板43的硬度小于所述硬纤维板41的硬度。
发电机主体31为二相发电机。所述连接管20的上端的内侧固设有金属环21、22，所述金属环21、22固设于所述培林轴50的外圈52的下方，所述金属环22位于所述金属环21的内侧。所述机头30的下端的内侧对应所述金属环21、22处设有金属碳刷33、34。所述金属碳刷33的一端与所述发电机主体31的输出端电连接，所述金属碳刷33的另一端与所述金属环21电连接；所述金属碳刷34的一端与所述发电机主体31的输出端电连接，所述金属碳刷34的另一端与所述金属环22电连接。所述金属环21、22与外部用电设备电连接。
更佳者，所述抗强风式风力发电机100还包括时控固定轴60、第一固定环70以及第二固定环80。所述第一固定环70固设于所述连接管20的上端的内侧，具体地，所述第一固定环70设于所述培林轴50的外圈52的下方且位于所述金属环21的上方，所述第一固定环70的内径大于所述金属环21的外径，所述金属环21、金属环22、第一固定环70以及第二固定环80位于同一中心轴上。所述第一固定环70上开有第一通孔71，本实施例中，所述第一通孔71的数量为2个。所述时控固定轴60的下端与外部控制设备电连接，所述时控固定轴60的上端可伸缩的插设于所述第一通孔71内，所述第二固定环80嵌固于所述机头30的下端，所述第二固定环80上开设有若干与所述时控固定轴60配合的第二通孔81。
风从连接管20一侧吹来，如图1箭头A所示，一方面驱动风叶40转动，从而使发电机主体31发电，发电机主体31所发的电经金属碳刷33、34传到金属环21、22上，然后从金属环21、22传到外部用电设备。另一方面风叶40在风的作用下沿背对连接管20的方向弯曲，随着风力的增大，风叶40弯曲幅度逐渐增大，如图4所示。由于风叶40是背对连接管20弯曲的，不会拍打到连接管20甚至打断连接管20，避免了强风使风叶大幅度弯曲而打断连接管而造成巨大的经济损失。机头30绕连接管20转动时，金属碳刷33、34分别绕金属环21、22转动，并保持与相应的金属环接触，避免了导线因绕圈结在一起而损坏甚至折断的情况。外部控制设备控制时控固定轴60按一定时间间隔伸缩，当时控固定轴60伸出第一通孔71时，时控固定轴60卡接于第二通孔81内，从而使机头30固定不动，避免了机头30因风向不定而晃动的情况，使发电更顺利进行。
需要注意的是，金属环以及金属碳刷的数量不仅局限于2个，如发电机为3相发电机，金属环和金属碳刷也可作出相应的调整，各为3个；所述金属环除了可在第一固定环的下方外，还可以在所述第一固定环的上方，作出适当调整即可；所述机头与连接管的轴接除了培林轴连接外，还可为其它轴接方式，只要能实现机头能绕连接管旋转即可；所述弯曲材质中板除了以一体连接方式与硬纤维板以及软纤维尾板固接外，还可以其它方式与硬纤维板以及软纤维尾板固接。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (6)
1.一种抗强风式风力发电机，包括基座、连接管、机头以及若干风叶，所述连接管的下端与所述基座固接，所述连接管的上端与所述机头的下端旋转活动连接，所述机头内设有发电机主体，所述机头的前侧凸伸有旋转轴，所述旋转轴的一端与所述发电机主体的输入端连接，所述旋转轴的另一端与所述风叶固接，所述发电机主体的输出端与外部用电设备电连接，其特征在于：所述风叶沿背向所述连接管的方向弯曲，所述风叶的弯曲方向与风的吹向相同，所述风叶包括硬纤维板、弯曲材质中板以及软纤维尾板，所述硬纤维板的一端与所述旋转轴固接，所述硬纤维板的另一端与所述弯曲材质中板的一端固接，所述弯曲材质中板的另一端与所述软纤维尾板固接。
2.如权利要求1所述的抗强风式风力发电机，其特征在于：所述弯曲材质中板的硬度小于所述硬纤维板以及所述软纤维尾板的硬度，所述软纤维尾板的硬度小于所述硬纤维板的硬度。
3.如权利要求1所述的抗强风式风力发电机，其特征在于：所述连接管的上端与所述机头的下端接合处设有培林轴承，所述连接管的上端与所述机头的下端培林轴连接。
4.如权利要求3所述的抗强风式风力发电机，其特征在于：所述机头的下端嵌固于所述培林轴的内圈内，所述连接管的上端固套于所述培林轴的外圈上。
5.如权利要求1所述的抗强风式风力发电机，其特征在于：所述连接管的上端的内侧固设有金属环，所述机头的下端的内侧对应所述金属环处设有金属碳刷，所述金属碳刷的一端与所述发电机主体的输出端电连接，所述金属碳刷的另一端与所述金属环电连接，所述金属环与外部用电设备电连接。
6.如权利要求1所述的抗强风式风力发电机，其特征在于：还包括时控固定轴、第一固定环以及第二固定环，所述第一固定环固设于所述连接管的上端的内侧，所述固定环上开有第一通孔，所述时控固定轴的下端与外部控制设备电连接，所述时控固定轴的上端可伸缩的插设于所述第一通孔内，所述第二固定环嵌固于所述机头的下端，所述第二固定环上开设有若干与所述时控固定轴配合的第二通孔。
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