CN103321846B - 单风叶连杆式风能发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风叶结构简单且制造方便、单风叶采风、安装方便的一种单风叶连杆式风能发电机，包括风叶、发电机、主轴、空芯传动轴、立柱、连杆座、第一单向传动器、第二单向传动器、换向齿轮、传动内齿齿轮，其特征在于：连杆座与立柱同体相连，主轴与发电机的轴同体连接，主轴两端分别装有轴承A和轴承B，两端轴承A和轴承B的外圈分别与立柱、连杆座连接，发电机固定安装在立柱的一侧，第二单向传动器内圈固定安装在主轴上，第二单向传动器的外圈与空芯传动轴一端内面固定连接，空芯传动轴的另一端装有轴承C，轴承C内圈与主轴连接，空芯传动轴通过第二单向传动器和轴承C活动连接在主轴外面，风叶与空芯传动轴外圈固定连接，主传动齿轮固定安装在空芯传动轴一端外圈上，换向齿轮与主传动齿轮啮合。

Description

单风叶连杆式风能发电机
技术领域
本发明涉及风能发电设备，特别是涉及一种单风叶连杆式风能发电机。
背景技术
风能作为大自然绿色再生动力源，越来越受到世界各国的高度重视, 世界各国利用风力发电已取得很大成就，但是要使风通过风叶带动发电机转动发电，风的速度至少要达到5米/秒以上,并且,目前的风能发电机风叶是多片式采风转动，风叶制造难度大，风电设备的体积庞大、制造成本与安装要求过高制约了风能的充分利用与普及，尤其是在微风时目前公知的风能发电机存在难以起动或输出功力不足的技术难题，高风速时风叶失速控制系统制造成本巨大也是目前风能发电的技术瓶颈，因此使风能发电得不到很好应用和推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种风叶结构简单且制造方便、单风叶采风、风叶的面积即是采风面积、能在微风的吹动下有功率输出，并且不需要风叶失速控制系统和风叶转换攻角控制装置，使风能发电设备安装方便的一种单风叶连杆式风能发电机。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：单风叶连杆式风能发电机，包括风叶、发电机、主轴、空芯传动轴、立柱、连杆座、第一单向传动器、第二单向传动器、换向齿轮、传动内齿齿轮，其特征在于：连杆座与立柱同体相连，主轴与发电机的轴同体连接，主轴两端分别装有轴承A和轴承B，两端轴承A和轴承B的外圈分别与立柱、连杆座连接，发电机固定安装在立柱的一侧，第二单向传动器内圈固定安装在主轴上，第二单向传动器的外圈与空芯传动轴一端内面固定连接，空芯传动轴的另一端装有轴承C，轴承C内圈与主轴连接，空芯传动轴通过第二单向传动器和轴承C活动连接在主轴外面，风叶与空芯传动轴外圈固定连接，主传动齿轮固定安装在空芯传动轴一端外圈上，换向齿轮与主传动齿轮啮合，换向齿轮的内圈与第一单向传动器外圈固定连接，第一单向传动器内圈与过桥轴一端固定连接，过桥轴的中间装有轴承D，轴承D的外圈与立柱连接，传动齿轮固定安装在过桥轴的另一端，传动齿轮与传动内齿齿轮啮合，传动内齿齿轮固定安装在主轴一端上；传动齿轮和传动内齿齿轮位于机座内。
进一步地，所述第一单向传动器为单向轴承。
进一步地，所述第二单向传动器为单向轴承。
本发明的工作原理是这样的，无风时，风叶以自身的重量自然下垂。
当风吹向与图2中所示箭头一致方向时，风叶摆动带动与风叶同体连接的空芯传动轴旋转，空芯传动轴的旋转使安装在空芯传动轴内一端的第二单向传动器的做反作用力使主轴转动，因主轴与发电机轴同体连接，带动了发电机转动发电。因本发明与现有技术风能发电机风叶结构不一样，风叶采风原理也不一样，本发明是以风叶正面采风形式，所以风叶的面积即是采风面积，而且根据本人长年观察，大自然风都是以阵风形式吹，所以风叶在失去风的作用时在风叶的重力作用下，风叶摆向另一方向，使与空芯传动轴外圈一端同体连接的主传动齿轮旋转，主传动齿轮的旋转带动与主传动齿轮啮合的换向齿轮旋转，再通过换向齿轮内安装的第一单向传动器的反作用力，通过过桥轴的传动使传动齿轮旋转，传动齿轮旋转带动与其啮合的传动内齿齿轮旋转，因传动内齿齿轮连接在主轴一端上，因此传动内齿齿轮旋转也带动主轴按同一方向旋转，使发电机转动发电。
当风吹向与图2中所示箭头反方向时，风叶摆动带动与风叶同体连接的空芯传动轴旋转，使与空芯传动轴外圈一端同体连接的主传动齿轮旋转，主传动齿轮的旋转带动与主传动齿轮啮合的换向齿轮旋转，再通过换向齿轮内安装的第一单向传动器的反作用力，通过过桥轴的传动使传动齿轮旋转，传动齿轮旋转带动与其啮合的传动内齿齿轮旋转，因传动内齿齿轮连接在主轴一端上，因此传动内齿齿轮旋转也带动主轴按同一方向旋转，使发电机转动发电。风叶在失去风的作用时在风叶的重力作用下，风叶摆向另一方向，风叶摆动带动与风叶同体连接的空芯传动轴旋转，空芯传动轴的旋转使安装在空芯传动轴内一端的第二单向传动器产生反作用力使主轴按一定方向转动，因主轴与发电机轴同体连接，带动了发电机转动发电。
这样风叶在风和风叶自身重量的作用下，风叶不断摆动使主轴始终按同一方向转动使发电机转动发电,达到本发明的目的。
当风速超过每秒17米以上时，风叶被风吹成水平，风的戗风面只有在空芯传动轴一面，空芯传动轴是圆形结构，故戗风阻力较小，所以每秒17米以上的风只是把风叶吹成水平，风能发电机不会被风吹停或造成设备损坏，一旦风速减小时，风叶以自身的重量迅速摆向下方回到正常位置达到本发明的目的。
附图说明
图1为本发明实施例结构原理图。
图2为本发明实施例风吹向风叶来回摆动原理图。
图3为本发明实施例风叶被强风所吹安全原理图。
具体实施方式
单风叶连杆式风能发电机，包括风叶14、发电机8、主轴7、空芯传动轴13、立柱1、连杆座11、第一单向传动器3、第二单向传动器12、换向齿轮2、传动内齿齿轮9，其特征在于：连杆座11与立柱1同体相连，主轴7与发电机8的轴同体连接，主轴7两端分别装有轴承A和轴承B，两端轴承A和轴承B的外圈分别与立柱1、连杆座11连接，发电机8固定安装在立柱1的一侧，第二单向传动器12内圈固定安装在主轴上，第二单向传动器12的外圈与空芯传动轴13一端内面固定连接，空芯传动轴13的另一端装有轴承C，轴承C内圈与主轴7连接，空芯传动轴13通过第二单向传动器12和轴承C活动连接在主轴7外面，风叶14与空芯传动轴13外圈固定连接，主传动齿轮10固定安装在空芯传动轴13一端外圈上，换向齿轮2与主传动齿轮10啮合，换向齿轮2的内圈与第一单向传动器3外圈固定连接，第一单向传动器3内圈与过桥轴4一端固定连接，过桥轴4的中间装有轴承D，轴承D的外圈与立柱1连接，传动齿轮5固定安装在过桥轴4的另一端，传动齿轮5与传动内齿齿轮9啮合，传动内齿齿轮9固定安装在主轴7一端上；传动齿轮5和传动内齿齿轮9位于机座内。
进一步地，所述第一单向传动器3可为单向轴承。
进一步地，所述第二单向传动器12可为单向轴承。

Claims (3)

1.单风叶连杆式风能发电机，包括风叶（14）、发电机（8）、主轴（7）、空芯传动轴（13）、立柱（1）、连杆座（11）、第一单向传动器（3）、第二单向传动器（12）、换向齿轮（2）、传动内齿齿轮（9），其特征在于：连杆座（11）与立柱（1）同体相连，主轴（7）与发电机（8）的轴同体连接，主轴（7）两端分别装有轴承A和轴承B，两端轴承A和轴承B的外圈分别与立柱（1）、连杆座（11）连接，发电机（8）固定安装在立柱（1）的一侧，第二单向传动器（12）内圈固定安装在主轴上，第二单向传动器（12）的外圈与空芯传动轴（13）一端内面固定连接，空芯传动轴（13）的另一端装有轴承C，轴承C内圈与主轴（7）连接，空芯传动轴（13）通过第二单向传动器（12）和轴承C活动连接在主轴（7）外面，风叶（14）与空芯传动轴（13）外圈固定连接；主传动齿轮（10）固定安装在空芯传动轴（13）一端外圈上，换向齿轮（2）与主传动齿轮（10）啮合，换向齿轮（2）的内圈与第一单向传动器（3）外圈固定连接，第一单向传动器（3）内圈与过桥轴（4）一端固定连接，过桥轴（4）的中间装有轴承D，轴承D的外圈与立柱（1）连接，传动齿轮（5）固定安装在过桥轴（4）的另一端，传动齿轮（5）与传动内齿齿轮（9）啮合，传动内齿齿轮（9）固定安装在主轴（7）一端上；传动齿轮（5）和传动内齿齿轮（9）位于机座内。
2.根据权利要求1所述的单风叶连杆式风能发电机，其特征在于，所述第一单向传动器（3）为单向轴承。
3.根据权利要求1所述的单风叶连杆式风能发电机，其特征在于，所述第二单向传动器（12）为单向轴承。
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