CN105781888A - 一种高效安全的风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效安全的风力发电机,包括若干风叶、轮毂、底座、引水泵、蓄水池、导水管、齿轮箱、转动装置、塔架和风向标,所述风叶周向均匀分布在轮毂外周,所述轮毂与齿轮箱传动连接,所述蓄水池设置在齿轮箱的上方,所述蓄水池通过引水泵与齿轮箱连接,所述蓄水池通过导水管与齿轮箱连接,该高效安全的风力发电机通过风向标测量风向数据,由中央处理器控制转动装置对齿轮箱进行角度校正,保证风叶处于风向垂直方向,从而提高风力发电效率,不仅如此,通过引水泵引入蓄水池中的溶液到齿轮箱中的水管中,带走热量实现降温,从而保证齿轮箱处于合理的工作环境温度,提高了风力发电机的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效安全的风力发电机。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步,人们对于能源的依赖性越来越强,而传统的石油、煤炭等不可再生能源的日益枯竭和价格的不断上涨,世界各地都在致力于可持续新能源的开发研究,风能作为一种清洁无污染的可再生能源,正日益受到人们的青睐,风力发电机正是风能利用研究下的产物。
风力发电机利用的是大气资源,它是以大气为工作介质的能量利用器械,通过做功将风能转化为机械能,相比于火电、核电等发电方式更加绿色环保。但是,风力发电机在运行时,风力发电机的齿轮箱处于一个相对密闭的空间,齿轮箱中的器件长期处于工作状态使得齿轮箱的温度较高,无法排热使得高温运行的齿轮箱容易老化造成安全隐患,同时,由于风向的多变性和风叶方向的固定,风力无法最大化对风叶做功,降低了风力发电机的发电效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术中齿轮箱长期工作后易处于高温状态无法散热且发电效率低下的不足,提供一种能够有效限制齿轮箱温度保证齿轮箱正常运行并且提高发电效率的高效安全的风力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高效安全的风力发电机,包括若干风叶、轮毂、底座、引水泵、蓄水池、导水管、齿轮箱、转动装置、塔架和风向标,所述风叶周向均匀分布在轮毂外周,所述轮毂与齿轮箱传动连接,所述蓄水池设置在齿轮箱的上方,所述蓄水池通过引水泵与齿轮箱连接,所述蓄水池通过导水管与齿轮箱连接,所述风向标设置在蓄水池的上方,所述齿轮箱设置在转动装置的上方,所述转动装置设置在塔架的上方,所述塔架设置在底座的上方;
所述齿轮箱包括外壳、内壳、风轮轴、行星齿轮增速箱、发电机轴、发电机、温度传感器、电气柜、底架和水管,所述风轮轴与轮毂传动连接,所述底架设置在内壳的底部,所述行星齿轮增速箱、发电机和电气柜均设置底架的上方,所述行星齿轮增速箱与风轮轴连接,所述行星齿轮增速箱通过发电机轴与发电机连接,所述温度传感器设置在内壳的顶部,所述电气柜内设有中央处理器,所述温度传感器与中央处理器连接,所述风向标和引水泵均与中央处理器电连接,所述引水泵通过水管与导水管连接,所述水管设置在内壳的内部;
所述转动装置包括主动齿轮、电机、转轴和从动齿轮,所述电机与中央处理器电连接,所述主动齿轮固定在电机上,所述主动齿轮与从动齿轮啮合,所述转轴固定在从动齿轮上,所述转轴与齿轮箱连接。
作为优选,为了增强散热性能,所述内壳上均匀设置有若干气孔。
作为优选,为了提高散热效果,所述水管呈S形。
作为优选,为了提高导热性能,所述内壳的材料为铜。
作为优选,为了提高旋转精度,所述从动齿轮的直径是主动齿轮的直径的3倍。
作为优选,为了提高散热性能,利用盐水比热容高的特性,所述蓄水池内的溶液为盐水。
本发明的有益效果是,该高效安全的风力发电机通过风向标测量风向数据,由中央处理器控制转动装置对齿轮箱进行角度校正,保证风叶处于风向垂直方向,从而提高风力发电效率,不仅如此,通过引水泵引入蓄水池中的溶液到齿轮箱中的水管中,带走热量实现降温,从而保证齿轮箱处于合理的工作环境温度,提高了风力发电机的安全性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的高效安全的风力发电机的结构示意图;
图2是本发明的高效安全的风力发电机的齿轮箱的结构示意图;
图3是本发明的高效节能的风力发电机的齿轮箱的内部水流流向图;
图4是本发明的高效节能的风力发电机的齿轮箱的内壳的结构示意图;
图5是本发明的高效节能的风力发电机的转动装置的结构示意图;
图中:1.风叶,2.轮毂,3.底座,4.引水泵,5.蓄水池,6.导水管,7.齿轮箱,8.转动装置,9.外壳,10.内壳,11.风轮轴,12.行星齿轮增速箱,13.发电机轴,14.发电机,15.温度传感器,16.电气柜,17.底架,18.气孔,19.主动齿轮,20.电机,21.转轴,22.从动齿轮,23.塔架,24.风向标,25.水管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图5所示,一种高效安全的风力发电机,包括若干风叶1、轮毂2、底座3、引水泵4、蓄水池5、导水管6、齿轮箱7、转动装置8、塔架23和风向标24,所述风叶1周向均匀分布在轮毂2外周,所述轮毂2与齿轮箱7传动连接,所述蓄水池5设置在齿轮箱7的上方,所述蓄水池5通过引水泵4与齿轮箱7连接,所述蓄水池5通过导水管6与齿轮箱7连接,所述风向标24设置在蓄水池5的上方,所述齿轮箱7设置在转动装置8的上方,所述转动装置8设置在塔架23的上方,所述塔架23设置在底座3的上方;
所述齿轮箱7包括外壳9、内壳10、风轮轴11、行星齿轮增速箱12、发电机轴13、发电机14、温度传感器15、电气柜16、底架17和水管25,所述风轮轴11与轮毂2传动连接,所述底架17设置在内壳10的底部,所述行星齿轮增速箱12、发电机14和电气柜16均设置底架17的上方,所述行星齿轮增速箱12与风轮轴11连接,所述行星齿轮增速箱12通过发电机轴13与发电机14连接,所述温度传感器15设置在内壳10的顶部,所述电气柜16内设有中央处理器,所述温度传感器15与中央处理器连接,所述风向标24和引水泵4均与中央处理器电连接,所述引水泵4通过水管25与导水管6连接,所述水管25设置在内壳10的内部;
所述转动装置8包括主动齿轮19、电机20、转轴21和从动齿轮22,所述电机20与中央处理器电连接,所述主动齿轮19固定在电机20上,所述主动齿轮19与从动齿轮22啮合,所述转轴21固定在从动齿轮22上,所述转轴21与齿轮箱7连接。
作为优选,为了增强散热性能,所述内壳10上均匀设置有若干气孔18。
作为优选,为了提高散热效果,所述水管25呈S形。
作为优选,为了提高导热性能,所述内壳10的材料为铜。
作为优选,为了提高旋转精度,所述从动齿轮22的直径是主动齿轮19的直径的3倍。
作为优选,为了提高散热性能,利用盐水比热容高的特性,所述蓄水池5内的溶液为盐水。
风力发电机工作时,当风向发生变化,风向标24将测得的风向数据传递给电气柜16中的中央处理器,中央处理器根据相应的数据传递命令控制电机20转动,电机20带动主动齿轮19转动,与主动齿轮19啮合的从动齿轮也随之转动,带动转轴21转动,由于转轴21与齿轮箱7固定连接,齿轮箱7转动,风叶1方向发生变化,直至风叶1方向与风向角度垂直时,电机20停止工作。
在风力发电机工作的同时,齿轮箱7内的行星齿轮增速箱12和发电机14也处于工作状态,随着时间的推移,齿轮箱7中内壳10中的温度上升,由温度传感器15进行温度监控,当温度过高时,温度传感器15通知中央处理器,中央处理器发送命令控制引水泵4开始工作,引水泵4引入蓄水池5中的溶液,溶液在水管25和导水管6中发生流动,带走齿轮箱7中的热量,使得温度逐渐下降,当温度下降到合理范围时,温度传感器15通知中央处理器,中央处理器控制引水泵4停止引水降温工作,如此反复,保证齿轮箱7中的各部件处于合理的工作环境温度。
与现有技术相比,该高效安全的风力发电机通过风向标24测量风向数据,由中央处理器控制转动装置8对齿轮箱7进行角度校正,保证风叶1处于风向垂直方向,从而提高风力发电效率,不仅如此,通过引水泵4引入蓄水池5中的溶液到齿轮箱7中的水管25中,带走热量实现降温,从而保证齿轮箱7处于合理的工作环境温度,提高了风力发电机的安全性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种高效安全的风力发电机,其特征在于,包括若干风叶(1)、轮毂(2)、底座(3)、引水泵(4)、蓄水池(5)、导水管(6)、齿轮箱(7)、转动装置(8)、塔架(23)和风向标(24),所述风叶(1)周向均匀分布在轮毂(2)外周,所述轮毂(2)与齿轮箱(7)传动连接,所述蓄水池(5)设置在齿轮箱(7)的上方,所述蓄水池(5)通过引水泵(4)与齿轮箱(7)连接,所述蓄水池(5)通过导水管(6)与齿轮箱(7)连接,所述风向标(24)设置在蓄水池(5)的上方,所述齿轮箱(7)设置在转动装置(8)的上方,所述转动装置(8)设置在塔架(23)的上方,所述塔架(23)设置在底座(3)的上方;
所述齿轮箱(7)包括外壳(9)、内壳(10)、风轮轴(11)、行星齿轮增速箱(12)、发电机轴(13)、发电机(14)、温度传感器(15)、电气柜(16)、底架(17)和水管(25),所述风轮轴(11)与轮毂(2)传动连接,所述底架(17)设置在内壳(10)的底部,所述行星齿轮增速箱(12)、发电机(14)和电气柜(16)均设置底架(17)的上方,所述行星齿轮增速箱(12)与风轮轴(11)连接,所述行星齿轮增速箱(12)通过发电机轴(13)与发电机(14)连接,所述温度传感器(15)设置在内壳(10)的顶部,所述电气柜(16)内设有中央处理器,所述温度传感器(15)与中央处理器连接,所述风向标(24)和引水泵(4)均与中央处理器电连接,所述引水泵(4)通过水管(25)与导水管(6)连接,所述水管(25)设置在内壳(10)的内部;
所述转动装置(8)包括主动齿轮(19)、电机(20)、转轴(21)和从动齿轮(22),所述电机(20)与中央处理器电连接,所述主动齿轮(19)固定在电机(20)上,所述主动齿轮(19)与从动齿轮(22)啮合,所述转轴(21)固定在从动齿轮(22)上,所述转轴(21)与齿轮箱(7)连接。
2.如权利要求1所述的高效安全的风力发电机,其特征在于,所述内壳(10)上均匀设置有若干气孔(18)。
3.如权利要求1所述的高效安全的风力发电机,其特征在于,所述水管(25)呈S形。
4.如权利要求1所述的高效安全的风力发电机,其特征在于,所述内壳(10)的材料为铜。
5.如权利要求1所述的高效安全的风力发电机,其特征在于,所述从动齿轮(22)的直径是主动齿轮(19)的直径的3倍。
6.如权利要求1所述的高效安全的风力发电机,其特征在于,所述蓄水池(5)内的溶液为盐水。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160720 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |