CN107084099A - 一种便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，包括防护机构、刹车板、驱动单元和若干攀爬单元，攀爬单元包括插杆、固定环、斜杆和两个攀爬组件，攀爬组件包括支撑套管、支杆和铰接单元，防护机构包括竖向设置的滑杆、滑环、安全带、两个横杆和若干防护单元，防护单元包括凹口、固定轴、第三套环和防护杆，该便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机通过攀爬单元方便工作人员攀爬的同时防止闲杂人员在塔架上攀爬引发安全事故，攀爬过程中利用防护单元防止坠落事故发生，提高了设备的安全系数，不仅如此，通过驱动单元使轮毂和叶片停止转动，方便鸟类飞行经过设备时绕过叶片，避免鸟类死亡事故发生，有利于生态环境的和谐发展。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
为了提高风力发电机的发电效率，通常人们会将塔架的长度增高，以便于获取高空位置高速流动的风的动能，但是这样一来，当风力发电机发生故障时，工作人员难以攀爬到塔架的顶端进行维修工作，即使借助外部工具进行攀爬，在攀爬过程中常会因不慎而引发坠落，造成安全事故，而在塔架上增设爬梯也会引来一些闲杂人员进行攀爬，不仅如此，风力发电机的建造也会对周边的生态环境造成一定的影响，特别是对鸟类的繁殖、栖息、觅食和迁徙，在鸟类飞行时，鸟类容易碰撞到旋转的叶片上造成伤亡，在迁徙活动密集的地区，这种碰撞的风险更大，这些区域通常位于海岸地带或大湖区，而这些地区也恰恰具有最好的风力发电条件，因此，现有的风力发电机在建造完成后也会对当地的生态环境造成恶劣的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，包括底座、塔架、机舱、轮毂、防护机构、刹车板、驱动单元、若干攀爬单元和若干叶片，所述塔架的底端固定在底座上，所述机舱设置在塔架的顶端，所述叶片周向均匀分布在轮毂的外周且通过轮毂与机舱传动连接，所述刹车板设置在轮毂上且位于叶片与机舱之间，所述驱动单元设置在机舱的顶端；
所述攀爬单元从上而下均匀分布在塔架上，所述攀爬单元包括插杆、固定环、斜杆和两个攀爬组件，所述固定环固定在斜杆的顶端，所述斜杆的底端固定在塔架上，所述固定环套设在插杆上，两个所述攀爬组件分别设置在固定环的两侧，所述攀爬组件包括支撑套管、支杆和铰接单元，所述支撑套管套设在插杆上且与支杆的顶端固定连接，所述支杆的底端与铰接单元连接，所述铰接单元设置在塔架上；
所述防护机构包括竖向设置的滑杆、滑环、安全带、两个横杆和若干防护单元，所述横杆固定在塔架上，所述滑杆的两端分别固定在两个横杆远离塔架的一端，所述滑环套设在滑杆上且与安全带固定连接，所述防护单元从上而下均匀分布在滑杆上；
所述防护单元包括凹口、固定轴、第三套环和防护杆，所述凹口设置在滑杆上，所述固定轴的两端分别固定在凹口两侧的内壁上，所述第三套环套设在固定轴上且与防护杆固定连接，所述防护杆远离固定轴的一端至滑杆中心轴线的距离大于二分之一滑环的内径。
作为优选，为了固定刹车板转动以停止叶片转动，所述驱动单元包括驱动电机、驱动轴和驱动套管，所述驱动电机固定在机舱上且与驱动轴传动连接，所述驱动轴的外周上设有外螺纹，所述驱动套管套设在驱动轴上，所述驱动套管内设有内螺纹，所述驱动套管内的内螺纹与驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了固定驱动套管的移动方向，所述驱动单元还包括限位环，所述限位环固定在机舱上且套设在驱动套管上。
作为优选，为了便于将驱动套管插入刹车板中以停止叶片转动，所述刹车板包括若干固定环和若干固定杆，所述固定杆设置在固定环的内侧且周向均匀分布在轮毂的外周，所述固定环通过固定杆与轮毂固定连接。
作为优选，为了便于将插杆插入支撑套管或从支撑套管拔出，所述支撑套管内设有弹簧和接触板，所述接触板通过弹簧与支撑套管内的底部连接，所述弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了便于支杆转动，所述铰接单元包括第一套环、铰接杆和两个第二套环，所述第一套环顶端的中部与支杆的底端固定连接，两个所述第二套环分别设置在第一套环的两侧，所述第二套环固定在塔架上，所述第一套环和第二套环均套设在铰接杆上。
作为优选，为了防止铰接杆从第二套环上脱离，所述铰接杆的两侧设有凸块。
作为优选，为了在坠落事故发生时使防护杆倾斜向上，防止滑环从防护杆上脱离，所述凹口的底面倾斜向上设置。
作为优选，为了便于检测设备的前后两侧是否有鸟类靠近，所述轮毂远离机舱的一端设有第一摄像头，所述机舱远离轮毂的一端设有第二摄像头。
作为优选，为了增加塔架底部的固定程度，所述塔架的两侧均设有加固板，所述加固板的形状为三角形，所述加固板的底板固定在底座上，所述加固板的侧边固定在塔架上。
为了便于工作人员攀爬同时避免一些闲杂人员在塔架上攀爬引发安全事故，在工作人员攀爬前，只需携带若干插杆，在攀爬时，将插杆插入上方攀爬单元中的固定环内，而后，转动攀爬单元中两侧的支杆，使支撑套管对准插杆，将插杆插入支撑套管中，即可实现攀爬单元在塔架上的固定，此时工作人员可根据各个攀爬单元向上进行攀爬。为了在攀爬的同时防止坠落事故的发生，增加该设备的安全系数，在攀爬前，工作人员将安全带系在自己身上，而后进行攀爬，攀爬时拉动滑环向上移动，依次经过各个防护单元，使防护单元中凹口内的防护杆接触滑环向上转动，直至滑环位置升高至一定程度后防护杆脱离滑环受重力作用影响向下转动至接触凹口的底面，当发生坠落时，工作人员下坠引起滑环下滑，滑环接触防护杆，从而使滑环停留在防护杆的上方，防止继续下滑引发坠落事故，提高了设备的安全性。该便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机通过攀爬单元方便工作人员攀爬的同时防止闲杂人员在塔架上攀爬引发安全事故，攀爬过程中利用防护单元防止坠落事故发生，提高了设备的安全系数。
在机舱和轮毂上分别设有第二摄像头和第一摄像头，用以监视风力发电机前后方是否有鸟类接近，当发现有鸟类飞来时，为了防止鸟类撞到叶片上造成死亡，通过驱动单元中的驱动电机带动驱动轴转动，使驱动套管在驱动轴方向上向叶片移动，并插入刹车板内的固定环内侧，接触固定杆，卡住固定杆，使轮毂和叶片停止转动，如此方便鸟类观察清叶片，在经过该发电装置时能够绕过叶片，避免鸟类死亡事故发生，有利于生态环境的和谐发展。该便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机通过驱动单元使轮毂和叶片停止转动，方便鸟类飞行经过设备时绕过叶片，避免鸟类死亡事故发生，有利于生态环境的和谐发展。
本发明的有益效果是，该便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机通过攀爬单元方便工作人员攀爬的同时防止闲杂人员在塔架上攀爬引发安全事故，攀爬过程中利用防护单元防止坠落事故发生，提高了设备的安全系数，不仅如此，通过驱动单元使轮毂和叶片停止转动，方便鸟类飞行经过设备时绕过叶片，避免鸟类死亡事故发生，有利于生态环境的和谐发展
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是本发明的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机的结构示意图；
图2是本发明的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机的驱动单元结构示意图；
图3是本发明的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机的刹车板的结构示意图；
图4是本发明的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机的攀爬单元的结构示意图；
图5是本发明的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机的支撑套管的结构示意图；
图6是本发明的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机的铰接单元的结构示意图；
图7是本发明的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机的防护单元的结构示意图；
图中：1.底座，2.塔架，3.机舱，4.轮毂，5.叶片，6.加固板，7.攀爬单元，8.横杆，9.滑杆，10.防护单元，11.滑环，12.安全带，13.刹车板，14.驱动单元，15.第一摄像头，16.第二摄像头，17.驱动电机，18.驱动轴，19.驱动套管，20.限位环，21.固定杆，22.固定环，23.插杆，24.固定环，25.斜杆，26.支撑套管，27.支杆，28.铰接单元，29.接触板，30.弹簧，31.铰接杆，32.第一套环，33.第二套环，34.凸块，35.凹口，36.固定轴，37.第三套环，38.防护杆，39.底面。
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7所示，一种便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，包括底座1、塔架2、机舱3、轮毂4、防护机构、刹车板13、驱动单元14、若干攀爬单元7和若干叶片5，所述塔架2的底端固定在底座1上，所述机舱3设置在塔架2的顶端，所述叶片5周向均匀分布在轮毂4的外周且通过轮毂4与机舱3传动连接，所述刹车板13设置在轮毂4上且位于叶片5与机舱3之间，所述驱动单元14设置在机舱3的顶端；
所述攀爬单元7从上而下均匀分布在塔架2上，所述攀爬单元7包括插杆23、固定环24、斜杆25和两个攀爬组件，所述固定环24固定在斜杆25的顶端，所述斜杆25的底端固定在塔架2上，所述固定环24套设在插杆23上，两个所述攀爬组件分别设置在固定环24的两侧，所述攀爬组件包括支撑套管26、支杆27和铰接单元28，所述支撑套管26套设在插杆23上且与支杆27的顶端固定连接，所述支杆27的底端与铰接单元28连接，所述铰接单元28设置在塔架2上；
所述防护机构包括竖向设置的滑杆9、滑环11、安全带12、两个横杆8和若干防护单元10，所述横杆8固定在塔架2上，所述滑杆9的两端分别固定在两个横杆8远离塔架2的一端，所述滑环11套设在滑杆9上且与安全带12固定连接，所述防护单元10从上而下均匀分布在滑杆9上；
所述防护单元10包括凹口35、固定轴36、第三套环37和防护杆38，所述凹口35设置在滑杆9上，所述固定轴36的两端分别固定在凹口35两侧的内壁上，所述第三套环37套设在固定轴36上且与防护杆38固定连接，所述防护杆38远离固定轴36的一端至滑杆9中心轴线的距离大于二分之一滑环11的内径。
作为优选，为了固定刹车板13转动以停止叶片5转动，所述驱动单元14包括驱动电机17、驱动轴18和驱动套管19，所述驱动电机17固定在机舱3上且与驱动轴18传动连接，所述驱动轴18的外周上设有外螺纹，所述驱动套管19套设在驱动轴18上，所述驱动套管19内设有内螺纹，所述驱动套管19内的内螺纹与驱动轴18上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了固定驱动套管19的移动方向，所述驱动单元14还包括限位环20，所述限位环20固定在机舱3上且套设在驱动套管19上。
作为优选，为了便于将驱动套管19插入刹车板13中以停止叶片5转动，所述刹车板13包括若干固定环22和若干固定杆21，所述固定杆21设置在固定环22的内侧且周向均匀分布在轮毂4的外周，所述固定环22通过固定杆21与轮毂4固定连接。
作为优选，为了便于将插杆23插入支撑套管26或从支撑套管26拔出，所述支撑套管26内设有弹簧30和接触板29，所述接触板26通过弹簧30与支撑套管26内的底部连接，所述弹簧30处于压缩状态。
作为优选，为了便于支杆27转动，所述铰接单元28包括第一套环32、铰接杆31和两个第二套环33，所述第一套环32顶端的中部与支杆27的底端固定连接，两个所述第二套环33分别设置在第一套环32的两侧，所述第二套环33固定在塔架2上，所述第一套环32和第二套环33均套设在铰接杆31上。
作为优选，为了防止铰接杆31从第二套环33上脱离，所述铰接杆31的两侧设有凸块34。
作为优选，为了在坠落事故发生时使防护杆38倾斜向上，防止滑环11从防护杆38上脱离，所述凹口35的底面39倾斜向上设置。
作为优选，为了便于检测设备的前后两侧是否有鸟类靠近，所述轮毂4远离机舱3的一端设有第一摄像头15，所述机舱3远离轮毂4的一端设有第二摄像头16。
作为优选，为了增加塔架2底部的固定程度，所述塔架2的两侧均设有加固板6，所述加固板6的形状为三角形，所述加固板6的底板固定在底座1上，所述加固板6的侧边固定在塔架2上。
为了便于工作人员攀爬同时避免一些闲杂人员在塔架2上攀爬引发安全事故，在工作人员攀爬前，只需携带若干插杆23，在攀爬时，将插杆23插入上方攀爬单元7中的固定环24内，而后，转动攀爬单元7中两侧的支杆27，使支撑套管26对准插杆23，将插杆23插入支撑套管26中，即可实现攀爬单元7在塔架2上的固定，此时工作人员可根据各个攀爬单元7向上进行攀爬。为了在攀爬的同时防止坠落事故的发生，增加该设备的安全系数，在攀爬前，工作人员将安全带12系在自己身上，而后进行攀爬，攀爬时拉动滑环11向上移动，依次经过各个防护单元10，使防护单元10中凹口35内的防护杆38接触滑环11向上转动，直至滑环11位置升高至一定程度后防护杆38脱离滑环11受重力作用影响向下转动至接触凹口35的底面，当发生坠落时，工作人员下坠引起滑环11下滑，滑环11接触防护杆38，从而使滑环11停留在防护杆38的上方，防止继续下滑引发坠落事故，提高了设备的安全性。该便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机通过攀爬单元7方便工作人员攀爬的同时防止闲杂人员在塔架2上攀爬引发安全事故，攀爬过程中利用防护单元10防止坠落事故发生，提高了设备的安全系数。
在机舱3和轮毂4上分别设有第二摄像头16和第一摄像头15，用以监视风力发电机前后方是否有鸟类接近，当发现有鸟类飞来时，为了防止鸟类撞到叶片5上造成死亡，通过驱动单元14中的驱动电机17带动驱动轴18转动，使驱动套管19在驱动轴18方向上向叶片5移动，并插入刹车板13内的固定环22内侧，接触固定杆21，卡住固定杆21，使轮毂4和叶片5停止转动，如此方便鸟类观察清叶片5，在经过该发电装置时能够绕过叶片5，避免鸟类死亡事故发生，有利于生态环境的和谐发展。该便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机通过驱动单元14使轮毂4和叶片5停止转动，方便鸟类飞行经过设备时绕过叶片5，避免鸟类死亡事故发生，有利于生态环境的和谐发展。
与现有技术相比，该便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机通过攀爬单元7方便工作人员攀爬的同时防止闲杂人员在塔架2上攀爬引发安全事故，攀爬过程中利用防护单元10防止坠落事故发生，提高了设备的安全系数，不仅如此，通过驱动单元14使轮毂4和叶片5停止转动，方便鸟类飞行经过设备时绕过叶片5，避免鸟类死亡事故发生，有利于生态环境的和谐发展。
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 (10)
1.一种便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，包括底座(1)、塔架(2)、机舱(3)、轮毂(4)、防护机构、刹车板(13)、驱动单元(14)、若干攀爬单元(7)和若干叶片(5)，所述塔架(2)的底端固定在底座(1)上，所述机舱(3)设置在塔架(2)的顶端，所述叶片(5)周向均匀分布在轮毂(4)的外周且通过轮毂(4)与机舱(3)传动连接，所述刹车板(13)设置在轮毂(4)上且位于叶片(5)与机舱(3)之间，所述驱动单元(14)设置在机舱(3)的顶端；
所述攀爬单元(7)从上而下均匀分布在塔架(2)上，所述攀爬单元(7)包括插杆(23)、固定环(24)、斜杆(25)和两个攀爬组件，所述固定环(24)固定在斜杆(25)的顶端，所述斜杆(25)的底端固定在塔架(2)上，所述固定环(24)套设在插杆(23)上，两个所述攀爬组件分别设置在固定环(24)的两侧，所述攀爬组件包括支撑套管(26)、支杆(27)和铰接单元(28)，所述支撑套管(26)套设在插杆(23)上且与支杆(27)的顶端固定连接，所述支杆(27)的底端与铰接单元(28)连接，所述铰接单元(28)设置在塔架(2)上；
所述防护机构包括竖向设置的滑杆(9)、滑环(11)、安全带(12)、两个横杆(8)和若干防护单元(10)，所述横杆(8)固定在塔架(2)上，所述滑杆(9)的两端分别固定在两个横杆(8)远离塔架(2)的一端，所述滑环(11)套设在滑杆(9)上且与安全带(12)固定连接，所述防护单元(10)从上而下均匀分布在滑杆(9)上；
所述防护单元(10)包括凹口(35)、固定轴(36)、第三套环(37)和防护杆(38)，所述凹口(35)设置在滑杆(9)上，所述固定轴(36)的两端分别固定在凹口(35)两侧的内壁上，所述第三套环(37)套设在固定轴(36)上且与防护杆(38)固定连接，所述防护杆(38)远离固定轴(36)的一端至滑杆(9)中心轴线的距离大于二分之一滑环(11)的内径。
2.如权利要求1所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述驱动单元(14)包括驱动电机(17)、驱动轴(18)和驱动套管(19)，所述驱动电机(17)固定在机舱(3)上且与驱动轴(18)传动连接，所述驱动轴(18)的外周上设有外螺纹，所述驱动套管(19)套设在驱动轴(18)上，所述驱动套管(19)内设有内螺纹，所述驱动套管(19)内的内螺纹与驱动轴(18)上的外螺纹相匹配。
3.如权利要求2所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述驱动单元(14)还包括限位环(20)，所述限位环(20)固定在机舱(3)上且套设在驱动套管(19)上。
4.如权利要求1所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述刹车板(13)包括若干固定环(22)和若干固定杆(21)，所述固定杆(21)设置在固定环(22)的内侧且周向均匀分布在轮毂(4)的外周，所述固定环(22)通过固定杆(21)与轮毂(4)固定连接。
5.如权利要求1所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述支撑套管(26)内设有弹簧(30)和接触板(29)，所述接触板(26)通过弹簧(30)与支撑套管(26)内的底部连接，所述弹簧(30)处于压缩状态。
6.如权利要求1所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述铰接单元(28)包括第一套环(32)、铰接杆(31)和两个第二套环(33)，所述第一套环(32)顶端的中部与支杆(27)的底端固定连接，两个所述第二套环(33)分别设置在第一套环(32)的两侧，所述第二套环(33)固定在塔架(2)上，所述第一套环(32)和第二套环(33)均套设在铰接杆(31)上。
7.如权利要求6所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述铰接杆(31)的两侧设有凸块(34)。
8.如权利要求1所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述凹口(35)的底面(39)倾斜向上设置。
9.如权利要求1所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述轮毂(4)远离机舱(3)的一端设有第一摄像头(15)，所述机舱(3)远离轮毂(4)的一端设有第二摄像头(16)。
10.如权利要求1所述的便于攀爬且防坠落的环境友好型风力发电机，其特征在于，所述塔架(2)的两侧均设有加固板(6)，所述加固板(6)的形状为三角形，所述加固板(6)的底板固定在底座(1)上，所述加固板(6)的侧边固定在塔架(2)上。
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