CN107859596B - 一种安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，包括圆环、探测机构、两个移动机构和若干叶片，叶片上设有固定单元和若干连接单元，连接单元包括连接杆和两个连接组件，探测机构包括转动杆、雷达、第三弹簧、横杆和驱动单元，该安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机通过比对各连接单元中压力传感器的数据判断叶片是否存在断裂情况，并通过蜂鸣器发出警报，提醒人们注意设备运行状况，从而保障了人们的安全，不仅如此，通过探测机构检测是否有鸟类飞行，在发现目标后通过移动机构带动圆环移动，使固定单元中的滑杆插入凹口内，固定叶片，防止鸟类飞行时撞到叶片，从而有利于周围的生态环境。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机。
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，叶片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叶片的转速，进而提高风力发电机的发电效率，现有的风力发电机叶片通常厚度较薄，长期运行后，叶片容易断裂，叶片断裂后，容易砸到地面的行人，引发安全事故，不仅如此，风力发电机在建成后，容易对周围的生态环境产生不利的影响，特别是对候鸟的迁徙造成危害，候鸟在飞行过程中，尤其是在大雾天气，候鸟视线不清容易撞到叶片死亡，从而致使现有的风力发电机实用性降低。
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，提供一种安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，包括底座、塔架、平台、机舱、轮毂、圆环、探测机构、两个移动机构和若干叶片，所述塔架的底端固定在底座上，所述平台固定在塔架的顶端，所述机舱固定在平台的上方，所述叶片周向均匀分布在轮毂的外周且与机舱传动连接，所述探测机构设置在轮毂的一端且远离机舱，所述圆环套设在轮毂上且与轮毂间隙配合，两个所述移动机构分别设置在机舱的两侧且与圆环传动连接；
所述叶片靠近机舱的一侧设有固定单元和若干连接单元，所述连接单元沿轮毂的径向方向均匀分布在叶片上，所述固定单元位于连接单元与轮毂之间；
所述固定单元包括第一弹簧、滑杆和钢珠，所述滑杆的一端通过第一弹簧与叶片连接，所述钢珠设置在滑杆的另一端；
所述连接单元包括连接杆和两个连接组件，两个所述连接组件分别设置在连接杆的两端，所述连接组件包括套管、压力传感器、第二弹簧和压板，所述压力传感器、第二弹簧和压板均设置在套管内，所述压力传感器固定在套管内的底部，所述压板的一侧通过第二弹簧与压力传感器连接，所述压板的另一侧与连接杆固定连接，所述第二弹簧处于压缩状态；
所述圆环靠近叶片的一侧设有滑槽，所述滑槽内设有若干凹口，所述凹口沿圆环的中心均匀分布在滑槽内；
所述探测机构包括竖板、转动杆、雷达、第三弹簧、横杆和驱动单元，所述竖板固定在轮毂上，所述转动杆的一端与竖板铰接，所述雷达固定在转动杆的另一端，所述横杆固定在竖板上且位于转动杆的上方，所述第三弹簧的一端与横杆连接，所述第三弹簧的另一端与转动杆连接，所述第三弹簧处于压缩状态，所述驱动单元设置在转动杆的下方且与转动杆传动连接。
作为优选，为了实现圆环的移动，所述移动机构包括第一电机、第一驱动轴和移动管，所述第一电机固定在机舱上且与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述移动管套设在第一驱动轴上且与圆环固定连接，所述移动管内设有内螺纹，所述移动管内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了固定移动管的移动方向使圆环平稳地移动，所述移动机构包括固定环，所述固定环固定在机舱上且套设在移动管上。
作为优选，为了固定滑杆的移动方向，所述固定单元还包括两个限位组件，所述限位组件包括插杆和插环，所述插杆固定在叶片上，所述插环固定在滑杆上且套设在插杆上。
作为优选，为了限制滑杆的移动范围，所述插杆远离叶片的一端设有凸块。
作为优选，为了固定连接杆的位置，所述连接组件还包括限位环，所述限位环固定在套管的内壁上且套设在连接杆上。
作为优选，为了驱动转动杆转动，所述驱动单元包括支架、第二电机和驱动轮，所述第二电机通过支架固定在竖板上且与驱动轮传动连接。
作为优选，为了在停机时滑杆能够插入凹口内，所述凹口的数量为叶片的数量的整数倍。
作为优选，为了便于显示各压力传感器的压力数据同时便于报警提示，所述塔架上设有显示器，所述显示器上设有显示屏、蜂鸣器和若干控制按键。
作为优选，为了加固底座与塔架的连接，所述塔架底端的两侧设有三角板，所述三角板的两条直角边中，其中一条直角边固定在塔架上，另一条直角边固定在底座上。
该风力发电机运行时，利用叶片背面的各连接单元检测叶片各处的连接状况，在连接单元内，第二弹簧处于压缩状态，使得压力传感器产生压力数据且各连接单元内的压力传感器数据均等，当叶片某处存在断裂时，在断裂部位的连接单元内，第二弹簧压缩程度减小，从而使压力传感器的数据相比于其他连接单元内的压力传感器数据减小，从而设备判断处叶片存在断裂情况，此时显示器上的蜂鸣器发出警报声音，提醒人们注意安全和风力发电机运行状况，保证人们的安全。该安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机通过比对各连接单元中压力传感器的数据判断叶片是否存在断裂情况，并通过蜂鸣器发出警报，提醒人们注意设备运行状况，从而保障了人们的安全。
为了避免候鸟迁徙途中或其他鸟类飞行撞到叶片上引起死亡，通过探测机构检测风力发电机前方是否有鸟类，在探测机构内，第二电机带动驱动轮转动，在压缩的第三弹簧作用下，使转动杆做一定的角度摆动，通过雷达探测风力发电机前方是否有鸟类。当发现鸟类出现时，为了避免鸟类撞上叶片死亡，机舱两侧的移动机构运行，由第一电机带动第一驱动轴转动，使移动管向靠近叶片的方向移动，进而带动圆环移动，使叶片背面固定单元中的滑杆进入滑槽，此时滑杆处于压缩状态，当滑杆转动至凹口位置时，受压缩的第一弹簧使滑杆插入凹口内部，从而固定了滑杆，进而使叶片停止转动，防止鸟类飞行时撞到叶片，从而有利于周围的生态环境。该安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机通过探测机构检测是否有鸟类飞行，在发现目标后通过移动机构带动圆环移动，使固定单元中的滑杆插入凹口内，固定叶片，防止鸟类飞行时撞到叶片，从而有利于周围的生态环境。
本发明的有益效果是，该安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机通过比对各连接单元中压力传感器的数据判断叶片是否存在断裂情况，并通过蜂鸣器发出警报，提醒人们注意设备运行状况，从而保障了人们的安全，不仅如此，通过探测机构检测是否有鸟类飞行，在发现目标后通过移动机构带动圆环移动，使固定单元中的滑杆插入凹口内，固定叶片，防止鸟类飞行时撞到叶片，从而有利于周围的生态环境。
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是本发明的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机的结构示意图；
图2是本发明的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机的固定单元的结构示意图；
图3是本发明的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机的连接单元的结构示意图；
图4是本发明的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机的圆环的结构示意图；
图5是本发明的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机的移动机构的结构示意图；
图6是本发明的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机的探测机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.塔架，3.平台，4.机舱，5.轮毂，6.圆环，7.探测机构，8.移动机构，9.叶片，10.固定单元，11.连接单元，12.第一弹簧，13.滑杆，14.钢珠，15.连接杆，16.套管，17.压力传感器，18.第二弹簧，19.压板，20.滑槽，21.凹口，22.竖板，23.转动杆，24.雷达，25.横杆，26.第三弹簧，27.第一电机，28.第一驱动轴，29.移动管，30.固定环，31.插杆，32.插环，33.凸块，34.限位环，35.支架，36.第二电机，37.驱动轮，38.显示器，39.显示屏，40.蜂鸣器，41.控制按键，42.三角板。
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6所示，一种安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，包括底座1、塔架2、平台3、机舱4、轮毂5、圆环6、探测机构7、两个移动机构8和若干叶片9，所述塔架2的底端固定在底座1上，所述平台3固定在塔架2的顶端，所述机舱4固定在平台3的上方，所述叶片9周向均匀分布在轮毂5的外周且与机舱4传动连接，所述探测机构7设置在轮毂5的一端且远离机舱4，所述圆环6套设在轮毂5上且与轮毂5间隙配合，两个所述移动机构8分别设置在机舱4的两侧且与圆环6传动连接；
所述叶片9靠近机舱4的一侧设有固定单元10和若干连接单元11，所述连接单元11沿轮毂5的径向方向均匀分布在叶片9上，所述固定单元10位于连接单元11与轮毂5之间；
所述固定单元10包括第一弹簧12、滑杆13和钢珠14，所述滑杆13的一端通过第一弹簧12与叶片9连接，所述钢珠14设置在滑杆13的另一端；
所述连接单元11包括连接杆15和两个连接组件，两个所述连接组件分别设置在连接杆15的两端，所述连接组件包括套管16、压力传感器17、第二弹簧18和压板19，所述压力传感器17、第二弹簧18和压板19均设置在套管16内，所述压力传感器17固定在套管16内的底部，所述压板19的一侧通过第二弹簧18与压力传感器17连接，所述压板19的另一侧与连接杆15固定连接，所述第二弹簧18处于压缩状态；
所述圆环6靠近叶片9的一侧设有滑槽20，所述滑槽20内设有若干凹口21，所述凹口21沿圆环6的中心均匀分布在滑槽20内；
所述探测机构7包括竖板22、转动杆23、雷达24、第三弹簧26、横杆25和驱动单元，所述竖板22固定在轮毂5上，所述转动杆23的一端与竖板22铰接，所述雷达24固定在转动杆23的另一端，所述横杆25固定在竖板22上且位于转动杆23的上方，所述第三弹簧26的一端与横杆25连接，所述第三弹簧26的另一端与转动杆23连接，所述第三弹簧26处于压缩状态，所述驱动单元设置在转动杆23的下方且与转动杆23传动连接。
作为优选，为了实现圆环6的移动，所述移动机构8包括第一电机27、第一驱动轴28和移动管29，所述第一电机27固定在机舱4上且与第一驱动轴28传动连接，所述第一驱动轴28的外周设有外螺纹，所述移动管29套设在第一驱动轴28上且与圆环6固定连接，所述移动管29内设有内螺纹，所述移动管29内的内螺纹与第一驱动轴28上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了固定移动管29的移动方向使圆环6平稳地移动，所述移动机构8包括固定环30，所述固定环30固定在机舱4上且套设在移动管29上。
作为优选，为了固定滑杆13的移动方向，所述固定单元10还包括两个限位组件，所述限位组件包括插杆31和插环32，所述插杆31固定在叶片9上，所述插环32固定在滑杆13上且套设在插杆31上。
作为优选，为了限制滑杆13的移动范围，所述插杆31远离叶片9的一端设有凸块33。
作为优选，为了固定连接杆15的位置，所述连接组件还包括限位环34，所述限位环34固定在套管16的内壁上且套设在连接杆15上。
作为优选，为了驱动转动杆23转动，所述驱动单元包括支架35、第二电机36和驱动轮37，所述第二电机36通过支架35固定在竖板22上且与驱动轮37传动连接。
作为优选，为了在停机时滑杆13能够插入凹口21内，所述凹口21的数量为叶片9的数量的整数倍。
作为优选，为了便于显示各压力传感器17的压力数据同时便于报警提示，所述塔架2上设有显示器38，所述显示器38上设有显示屏39、蜂鸣器40和若干控制按键41。
作为优选，为了加固底座1与塔架2的连接，所述塔架2底端的两侧设有三角板42，所述三角板42的两条直角边中，其中一条直角边固定在塔架2上，另一条直角边固定在底座1上
该风力发电机运行时，利用叶片9背面的各连接单元11检测叶片9各处的连接状况，在连接单元11内，第二弹簧18处于压缩状态，使得压力传感器17产生压力数据且各连接单元11内的压力传感器数据均等，当叶片9某处存在断裂时，在断裂部位的连接单元11内，第二弹簧18压缩程度减小，从而使压力传感器17的数据相比于其他连接单元11内的压力传感器17数据减小，从而设备判断处叶片存在断裂情况，此时显示器38上的蜂鸣器40发出警报声音，提醒人们注意安全和风力发电机运行状况，保证人们的安全。该安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机通过比对各连接单元11中压力传感器17的数据判断叶片9是否存在断裂情况，并通过蜂鸣器40发出警报，提醒人们注意设备运行状况，从而保障了人们的安全。
为了避免候鸟迁徙途中或其他鸟类飞行撞到叶片9上引起死亡，通过探测机构7检测风力发电机前方是否有鸟类，在探测机构7内，第二电机36带动驱动轮37转动，在压缩的第三弹簧26作用下，使转动杆23做一定的角度摆动，通过雷达24探测风力发电机前方是否有鸟类。当发现鸟类出现时，为了避免鸟类撞上叶片9死亡，机舱4两侧的移动机构8运行，由第一电机17带动第一驱动轴28转动，使移动管29向靠近叶片9的方向移动，进而带动圆环6移动，使叶片9背面固定单元10中的滑杆13进入滑槽20，此时滑杆13处于压缩状态，当滑杆13转动至凹口21位置时，受压缩的第一弹簧12使滑杆13插入凹口21内部，从而固定了滑杆13，进而使叶片9停止转动，防止鸟类飞行时撞到叶片9，从而有利于周围的生态环境。该安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机通过探测机构7检测是否有鸟类飞行，在发现目标后通过移动机构8带动圆环6移动，使固定单元10中的滑杆13插入凹口21内，固定叶片9，防止鸟类飞行时撞到叶片9，从而有利于周围的生态环境。
与现有技术相比，该安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机通过比对各连接单元11中压力传感器17的数据判断叶片9是否存在断裂情况，并通过蜂鸣器40发出警报，提醒人们注意设备运行状况，从而保障了人们的安全，不仅如此，通过探测机构7检测是否有鸟类飞行，在发现目标后通过移动机构8带动圆环6移动，使固定单元10中的滑杆13插入凹口21内，固定叶片9，防止鸟类飞行时撞到叶片9，从而有利于周围的生态环境。
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)
1.一种安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，包括底座(1)、塔架(2)、平台(3)、机舱(4)、轮毂(5)、圆环(6)、探测机构(7)、两个移动机构(8)和若干叶片(9)，所述塔架(2)的底端固定在底座(1)上，所述平台(3)固定在塔架(2)的顶端，所述机舱(4)固定在平台(3)的上方，所述叶片(9)周向均匀分布在轮毂(5)的外周且与机舱(4)传动连接，所述探测机构(7)设置在轮毂(5)的一端且远离机舱(4)，所述圆环(6)套设在轮毂(5)上且与轮毂(5)间隙配合，两个所述移动机构(8)分别设置在机舱(4)的两侧且与圆环(6)传动连接；
所述叶片(9)靠近机舱(4)的一侧设有固定单元(10)和若干连接单元(11)，所述连接单元(11)沿轮毂(5)的径向方向均匀分布在叶片(9)上,所述固定单元(10)位于连接单元(11)与轮毂(5)之间；
所述固定单元(10)包括第一弹簧(12)、滑杆(13)和钢珠(14)，所述滑杆(13)的一端通过第一弹簧(12)与叶片(9)连接，所述钢珠(14)设置在滑杆(13)的另一端；
所述连接单元(11)包括连接杆(15)和两个连接组件，两个所述连接组件分别设置在连接杆(15)的两端，所述连接组件包括套管(16)、压力传感器(17)、第二弹簧(18)和压板(19)，所述压力传感器(17)、第二弹簧(18)和压板(19)均设置在套管(16)内，所述压力传感器(17)固定在套管(16)内的底部，所述压板(19)的一侧通过第二弹簧(18)与压力传感器(17)连接，所述压板(19)的另一侧与连接杆(15)固定连接，所述第二弹簧(18)处于压缩状态；
所述圆环(6)靠近叶片(9)的一侧设有滑槽(20)，所述滑槽(20)内设有若干凹口(21)，所述凹口(21)沿圆环(6)的中心均匀分布在滑槽(20)内；
所述探测机构(7)包括竖板(22)、转动杆(23)、雷达(24)、第三弹簧(26)、横杆(25)和驱动单元，所述竖板(22)固定在轮毂(5)上，所述转动杆(23)的一端与竖板(22)铰接，所述雷达(24)固定在转动杆(23)的另一端，所述横杆(25)固定在竖板(22)上且位于转动杆(23)的上方，所述第三弹簧(26)的一端与横杆(25)连接，所述第三弹簧(26)的另一端与转动杆(23)连接，所述第三弹簧(26)处于压缩状态，所述驱动单元设置在转动杆(23)的下方且与转动杆(23)传动连接。
2.如权利要求1所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述移动机构(8)包括第一电机(27)、第一驱动轴(28)和移动管(29)，所述第一电机(27)固定在机舱(4)上且与第一驱动轴(28)传动连接，所述第一驱动轴(28)的外周设有外螺纹，所述移动管(29)套设在第一驱动轴(28)上且与圆环(6)固定连接，所述移动管(29)内设有内螺纹，所述移动管(29)内的内螺纹与第一驱动轴(28)上的外螺纹相匹配。
3.如权利要求2所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述移动机构(8)包括固定环(30)，所述固定环(30)固定在机舱(4)上且套设在移动管(29)上。
4.如权利要求1所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述固定单元(10)还包括两个限位组件，所述限位组件包括插杆(31)和插环(32)，所述插杆(31)固定在叶片(9)上，所述插环(32)固定在滑杆(13)上且套设在插杆(31)上。
5.如权利要求4所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述插杆(31)远离叶片(9)的一端设有凸块(33)。
6.如权利要求1所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述连接组件还包括限位环(34)，所述限位环(34)固定在套管(16)的内壁上且套设在连接杆(15)上。
7.如权利要求1所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述驱动单元包括支架(35)、第二电机(36)和驱动轮(37)，所述第二电机(36)通过支架(35)固定在竖板(22)上且与驱动轮(37)传动连接。
8.如权利要求1所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述凹口(21)的数量为叶片(9)的数量的整数倍。
9.如权利要求1所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述塔架(2)上设有显示器(38)，所述显示器(38)上设有显示屏(39)、蜂鸣器(40)和若干控制按键(41)。
10.如权利要求1所述的安全可靠的有利于生态环境的智能型风力发电机，其特征在于，所述塔架(2)底端的两侧设有三角板(42)，所述三角板(42)的两条直角边中，其中一条直角边固定在塔架(2)上，另一条直角边固定在底座(1)上。
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