CN105508132A - 一种风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力发电机,包括竖直设置的旋转轴和用于固定旋转轴的支架及旋转轴驱动件,旋转轴通过轴承与支架连接;旋转轴上固定安装有叶片;旋转轴驱动件包括第一发电机、第一锥齿轮及第二锥齿轮,第一发电机的第一低速轴水平设置,第一锥齿轮与第一低速轴同轴固定,第二锥齿轮固定套设在旋转轴上且与第一锥齿轮相互咬合;和/或旋转轴驱动件包括第二发电机,第二发电机的第二低速轴竖直设置,并与旋转轴下端固定连接。一根旋转轴可以带动至少两台发电机,一台水平设置的,一台竖直设置的;提高了发电的效率。

Description

一种风力发电机
技术领域
本发明涉及发电技术领域,具体是指一种风力发电机。
背景技术
风力发电机通常安装于风力资源丰富的地区,例如高海拔地区或沿海地区,这些地区通常风速较大,而传统的风力发电机只是在旋转轴的底部连接一个发电机,效率较低;没能够充分利用风力资源。而且在高海拔地区不仅风力资源丰富,太阳能资源也同样丰富;而现有技术中并没有提供一种能够将风能和太阳内发电结合在一起的一种发电机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效率的风能发电机。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种风力发电机,包括竖直设置的旋转轴和用于固定所述旋转轴的支架及旋转轴驱动件,所述旋转轴通过轴承与所述支架连接;
所述旋转轴上固定安装有叶片;
所述旋转轴驱动件包括至少一台第一发电机、至少一个第一锥齿轮及第二锥齿轮,第一发电机的第一低速轴水平设置,第一锥齿轮与所述第一低速轴同轴固定,所述第二锥齿轮固定套设在所述旋转轴上且与第一锥齿轮相互咬合;
和/或所述旋转轴驱动件包括第二发电机,所述第二发电机的第二低速轴竖直设置,并与所述旋转轴下端固定连接。
本发明的有益效果是:一根旋转轴可以带动至少两台发电机,一台水平设置的,一台竖直设置的;提高了发电的效率。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述旋转轴包括多层可伸缩的轴管,所述轴管包括外轴管和插在所述外轴管内的内轴管;靠近所述外轴管和所述内轴管两端的管壁上设置有固定通孔。
进一步,所述叶片由太阳能电池板制成;所述太阳能电池板的输出端电路连接逆变器的输入端,逆变器的输出端电路连接蓄电池的输入端。
采用上述进一步方案的有益效果是,即可进行风力发电,也能通过由太阳能电池板制成的叶片进行太阳能发电;提供了一种太阳能、风力发电一体机,在风力较小时,主要采用太阳能发电,风力较大时,主要采用风力发电。
进一步,所述叶片包括闭合的金属框架和固定设置在所述金属框架内的帆布,所述金属框架的一端与旋转轴固定连接。
优选的,所述叶片的表面为向一侧凸起的弧面。
优选的,每个所述外轴管和所述内轴管上、沿所述外轴管和所述内轴管周向等间距固定3~6个叶片。
优选的,固定在所述外轴管上的叶片长度大于插在所述外轴管内的内轴管上固定的叶片的长度。
优选的,所述叶片的一端固定设置有用于将所述叶片固定于旋转轴上的安装体,所述安装体上固定设置有第一安装通孔,所述轴管上设置有与所述第一安装通孔相配合的第二安装通孔;螺栓穿过所述第一安装通孔和所述第二安装通孔将所述叶片固定在所述旋转轴上。
优选的,所述叶片与所述旋转轴连接一端距离地面的高度小于所述叶片自由端距离地面的高度。
进一步,还包括固定金属丝,所述固定金属丝的一端与所述叶片的自由端固定连接,所述固定金属丝的另一端与所述旋转轴固定连接,且所述固定金属丝与所述叶片的连接处距离地面的距离小于所述固定金属丝与所述旋转轴连接处距离地面的距离。
进一步,所述叶片的自由端设置有气球和/或泡沫。
附图说明
图1为本发明一种风力发电机主视图图;
图2为本发明一种风力发电机俯视图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、旋转轴,2、叶片,3、固定金属丝,4、气球,5、第二发电机,6、支架,7、第一发电机,8、轴承,9、第二低速轴,10、第二锥齿轮,11、第一低速轴,12、第一锥齿轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例一
如图1和图2所示,一种风力发电机,包括由多层可伸缩的轴管组成的竖直设置的旋转轴1;所述轴管包括外轴管和插在所述外轴管内的内轴管;靠近所述外轴管和所述内轴管两端的管壁上设置有固定通孔。将内轴管的一端插在外轴管内,并使内轴管和外轴管上的固定通孔轴心重合,通过螺栓将内轴管和外轴管固定连接。这样可以根据实际情况来调节旋转轴1的长度。
旋转轴1通过轴承8与支架6连接,使旋转轴1竖直设置,并且能够做旋转运动。
每个轴管上、沿轴管周向等间距固定设置有三至六个由太阳内电池板制成的叶片2。在此实施例中选用五个叶片2。
太阳能电池板的输出端电路连接逆变器的输入端,逆变器的输出端电路连接蓄电池的输入端。太阳能电池板的输出端位于叶片靠近旋转轴的一端。
叶片2的表面为向一侧凸起的弧面;增加叶片2的表面积,
所述叶片2的一端固定设置有用于将所述叶片2固定于旋转轴1上的安装体,所述安装体上固定设置有第一安装通孔,轴管上设置有与所述第一安装通孔相配合的第二安装通孔;螺栓穿过所述第一安装通孔和所述第二安装通孔将所述叶片固定在所述旋转轴上。
固定在所述外轴管上的叶片2长度大于插在所述外轴管内的内轴管上固定的叶片2的长度;也就是说,下面的叶片2长度大于其上方的叶片2长度,整体成塔状。
叶片2倾斜设置,叶片2与旋转轴1连接一端距离地面的高度小于叶片2自由端距离地面的高度。
还包括固定金属丝3,所述固定金属丝3的一端与所述叶片1的自由端固定连接,所述固定金属丝3的另一端与所述旋转轴1固定连接;并且所述固定金属丝3与所述叶片2的连接处距离地面的距离小于所述固定金属丝3与所述旋转轴1连接处距离地面的距离。叶片2的大小,可根据情况而而定。由于叶片2的自由端无任何支撑,为了保证叶片2的稳定性,特别是遇到风速较大的时候,避免叶片2的损坏,增加了固定金属丝3,给叶片2的自由端一个拉力,增加叶片2结构的稳定性。
所述叶片2的自由端设置有气球4,也可以是泡沫,或者也可是同时设置有气球4和泡沫。可以增加迎风面,也可以给叶片2增加一个浮力,降低叶片2施加给旋转轴1的压力。
在将旋转轴1与发电机连接时,可以有下述三种方式:
第①种、第二发电机5的第二低速轴9竖直设置,并与所述旋转轴1固定连接;
第②种、至少一台第一发电机7的第一低速轴11水平设置,并同轴固定第一锥齿轮12,所述旋转轴1上固定套设有与第一锥齿轮12相互咬合的第二锥齿轮10。在本实施例中,旋转轴1的左右对称各设置一台第一发电机7,每台第一发电机7的第一低速轴11水平设置,每根第一低速轴11同轴固定一个第一锥齿轮12,每个第一锥齿轮12都与第二锥齿轮10咬合。
第③种、第二发电机5的第二低速轴9竖直设置,并与所述旋转轴1固定连接;至少一台第一发电机7的第一低速轴11水平设置,并同轴固定第一锥齿轮12,所述旋转轴1上固定套设有与第一锥齿轮12相互咬合的第二锥齿轮10。
风吹在叶片2上,带动旋转轴1旋转,进而带动低速轴一起旋转,使发电机内的转子转动来实现发电。
图1中表示的为第③种方式的结构示意图。
用上述方案实现太阳能发电和风力发电的一体化。在风力较小时,主要采用太阳能发电,风力较大时,主要采用风力发电。
还有一个主要的发明点在于,一根旋转轴1可以带动至少两台发电机,一台水平设置的,一台竖直设置的;提高了发电的效率。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于,本实施例中的所述叶片2包括闭合的金属框架和固定设置在所述金属框架内的帆布,所述金属框架的一端与旋转轴1固定连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种风力发电机,其特征在于,包括竖直设置的旋转轴(1)和用于固定所述旋转轴(1)的支架(6)及旋转轴驱动件,所述旋转轴(1)通过轴承(8)与所述支架(6)连接;
所述旋转轴(1)上固定安装有叶片(2);
所述旋转轴驱动件包括至少一台第一发电机(7)、至少一个第一锥齿轮(12)及一个第二锥齿轮(10),所述第一发电机(7)的第一低速轴(11)水平设置,所述第一锥齿轮(12)与所述第一低速轴(11)同轴固定,所述第二锥齿轮(10)固定套设在所述旋转轴(1)上且与第一锥齿轮(12)相互咬合;
和/或所述旋转轴驱动件包括第二发电机(5),所述第二发电机(5)的第二低速轴(9)竖直设置,并与所述旋转轴(1)下端固定连接。
2.如权利要求1所述的一种风力发电机,其特征在于,所述旋转轴(1)包括多层可伸缩的轴管,所述轴管包括外轴管和插在所述外轴管内的内轴管;靠近所述外轴管和所述内轴管两端的管壁上设置有固定通孔。
3.如权利要求2所述的一种风力发电机,其特征在于,所述叶片(2)由太阳能电池板制成;所述太阳能电池板的输出端电路连接逆变器的输入端,逆变器的输出端电路连接蓄电池的输入端。
4.如权利要求2所述的一种风力发电机,其特征在于,所述叶片(2)包括闭合的金属框架和固定设置在所述金属框架内的帆布,所述金属框架的一端与旋转轴(1)固定连接。
5.如权利要求3或4所述的一种风力发电机,其特征在于,所述叶片(2)的表面为向一侧凸起的弧面。
6.如权利要求3或4所述的一种风力发电机,其特征在于,每个所述外轴管和所述内轴管上、沿所述外轴管和所述内轴管周向等间距固定3~6个叶片(2)。
7.如权利要求6所述的一种风力发电机,其特征在于,固定在所述外轴管上的叶片(2)长度大于插在所述外轴管内的内轴管上固定的叶片(2)的长度。
8.如权利要求1所述的一种风力发电机,其特征在于,所述叶片(2)的一端固定设置有用于将所述叶片(2)固定于旋转轴(1)上的安装体,所述安装体上固定设置有第一安装通孔,所述轴管上设置有与所述第一安装通孔相配合的第二安装通孔;螺栓穿过所述第一安装通孔和所述第二安装通孔将所述叶片固定在所述旋转轴(1)上。
9.如权利要求8所述的一种风力发电机,其特征在于,所述叶片(2)与所述旋转轴(1)连接一端距离地面的高度小于所述叶片(2)自由端距离地面的高度。
10.如权利要求1所述的一种风力发电机,其特征在于,还包括固定金属丝(3),所述固定金属丝(3)的一端与所述叶片(2)的自由端固定连接,所述固定金属丝(3)的另一端与所述旋转轴(1)固定连接,且所述固定金属丝(3)与所述叶片(2)的连接处距离地面的距离小于所述固定金属丝(3)与所述旋转轴(1)连接处距离地面的距离。
11.如权利要求1所述的一种风力发电机,其特征在于,所述叶片(2)的自由端设置有气球(4)和/或泡沫。
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