CN108547745B - 一种便于清洁的发电效率高的风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便于清洁的发电效率高的风力发电机，包括底座、塔架、平台、机舱、轮毂、清洁机构和若干风叶，清洁机构包括升降机构、升降板和两个擦除机构，升降机构包括驱动组件和两个升降组件，升降组件包括第一锥齿轮、丝杆、滑块、支柱、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，擦除机构包括两个擦除组件，擦除组件包括支板、支撑组件、伸缩组件、连接板和清洁块，该便于清洁的发电效率高的风力发电机通过升降机构带动升降板上升，使风叶旋转时通过两个清洁块，由清洁块擦除灰尘，提高发电效率，不仅如此，在擦除机构中，通过固定单元可固定支板，利用铰接单元方便支板转动，便于人们对清洁块进行清洗，使其恢复清洁能力，提高了设备的实用性。

Description

一种便于清洁的发电效率高的风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种便于清洁的发电效率高的风力发电机。

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。

风力发电机的叶片在设备发电过程中起着至关重要的作用，但是随着设备的长期运行，叶片的表面将吸附大量的灰尘及杂质，这些灰尘及杂质将会对风产生阻力，减小风对叶片的攻角，降低7％-10％的发电量，另外，由于污垢在叶片上分布不均匀，因此，它还会增加空气动力学的不平衡和质量不平衡，而且吸附灰尘的叶片将不再光滑，粗糙的表面使得叶片更容易被风“撕裂”，因此，人们需要对风力发电机的叶片进行及时地清洁，但是由于风力发电机叶片经常处于旋转的状态且距离塔架有一定水平距离，导致叶片的清洁难度增加，进而降低了现有的风力发电机的实用性。

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，提供一种便于清洁的发电效率高的风力发电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便于清洁的发电效率高的风力发电机，包括底座、塔架、平台、机舱、轮毂和若干风叶，所述平台通过塔架固定在底座的上方，所述机舱固定在平台的上方，所述轮毂的一端设置在机舱内，所述风叶周向均匀分布在轮毂的外周，还包括清洁机构，所述清洁机构包括升降机构、升降板和两个擦除机构，所述升降机构、升降板和擦除机构从下而上依次设置，两个擦除机构分别位于塔架的两侧；

所述升降机构包括驱动组件和两个升降组件，两个升降组件分别位于驱动组件的两侧，所述升降组件包括第一锥齿轮、丝杆、滑块、支柱、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，所述第一锥齿轮固定在丝杆的一端，所述丝杆的另一端套设在支柱上，所述支柱固定在底座的上方，所述滑块套设在丝杆上，所述滑块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端和铰接块均固定在升降板的下方，所述伸缩架的底端的两侧分别与支柱和滑块铰接，所述伸缩架的顶端的两侧分别与铰接块和滑环铰接；

所述擦除机构包括两个擦除组件，两个擦除组件分别位于风叶的两侧，所述擦除组件包括支板、支撑组件、伸缩组件、连接板和清洁块，所述支板通过支撑组件设置在升降板的上方，所述连接板位于支板的靠近风叶的一侧，所述伸缩组件位于支板和连接板之间，所述清洁块的水平截面为圆弧形，所述清洁块的圆弧形截面的圆心位于清洁块的远离风叶的一侧，所述清洁块固定在连接板上；

所述支撑组件包括铰接单元和两个固定单元，两个固定单元分别位于铰接单元的两侧，所述铰接单元包括侧杆、侧管和竖杆，所述侧杆的一端固定在支板上，所述侧杆的另一端设置在侧管内，所述侧管通过竖杆固定在升降板的上方。

作为优选，为了保证丝杆的平稳设置，所述升降组件还包括支杆和滑动块，所述滑动块通过支杆固定在滑块的下方，所述底座内设有滑槽，所述滑动块设置在滑槽内，所述滑动块与滑槽滑动连接。

作为优选，为了实现滑动块的平稳滑动，所述滑槽为燕尾槽。

作为优选，为了驱动第一锥齿轮转动，所述驱动组件包括把手、转盘、第二锥齿轮和转轴，所述把手固定在转盘的远离塔架的一侧，所述第二锥齿轮和转轴均位于转盘的另一侧，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述转轴的远离转盘的一端设置在塔架内。

作为优选，为了便于实现对支板的固定，所述固定单元包括插环、插杆和插管，所述插环固定在支板上，所述插管固定在升降板的上方，所述插环和插管均套设在插杆上。

作为优选，为了方便将插杆拔出，所述插杆的顶端设有凸杆。

作为优选，为了保证清洁块紧贴在风叶的表面，所述伸缩组件包括若干伸缩单元，所述伸缩单元包括弹簧、压力板和滑杆，所述弹簧的一端固定在支板上，所述弹簧的另一端与压力板连接，所述压力板通过滑杆与连接板固定连接，所述弹簧处于压缩状态。

作为优选，为了实现滑杆的平稳移动，所述伸缩单元还包括固定环和两个支架，两个支架分别位于固定环的两侧，所述固定环套设在滑杆上，所述固定环通过支架与支板固定连接。

作为优选，为了加固固定环、支架与支板之间的连接，所述固定环、支架与支板为一体成型结构。

作为优选，为了保证清洁能力，所述清洁块的制作材料为海绵。

本发明的有益效果是，该便于清洁的发电效率高的风力发电机通过升降机构带动升降板上升，使风叶旋转时通过两个擦除组件中的清洁块，由清洁块擦除灰尘，实现对风叶的清洁，提高发电效率，与现有的升降机构相比，该升降机构手动操作，无需耗费电能，操作简便，不仅如此，在擦除机构中，通过固定单元可固定支板的位置，利用铰接单元方便支板的转动，便于人们对清洁块进行清洗，使其恢复清洁能力，便于设备对风叶多次清洁，与现有的擦除机构相比，该擦除机构结构灵活，对清洁块的清洁操作方便，从而提高了设备的实用性。

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是本发明的便于清洁的发电效率高的风力发电机的结构示意图；

图2是本发明的便于清洁的发电效率高的风力发电机的升降组件的结构示意图；

图3是本发明的便于清洁的发电效率高的风力发电机的驱动组件的结构示意图；

图4是本发明的便于清洁的发电效率高的风力发电机的支撑组件的结构示意图；

图5是本发明的便于清洁的发电效率高的风力发电机的擦除机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.塔架，3.平台，4.机舱，5.轮毂，6.风叶，7.升降板，8.第一锥齿轮，9.丝杆，10.滑块，11.支柱，12.伸缩架，13.铰接块，14.滑环，15.滑轨，16.支板，17.连接板，18.清洁块，19.侧杆，20.侧管，21.竖杆，22.支杆，23.滑动块，24.把手，25.转盘，26.第二锥齿轮，27.转轴，28.插环，29.插杆，30.插管，31.凸杆，32.弹簧，33.压力板，34.滑杆，35.固定环，36.支架，37.滑槽37。

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所示，一种便于清洁的发电效率高的风力发电机，包括底座1、塔架2、平台3、机舱4、轮毂5和若干风叶6，所述平台3通过塔架2固定在底座1的上方，所述机舱4固定在平台3的上方，所述轮毂5的一端设置在机舱4内，所述风叶6周向均匀分布在轮毂5的外周，还包括清洁机构，所述清洁机构包括升降机构、升降板7和两个擦除机构，所述升降机构、升降板7和擦除机构从下而上依次设置，两个擦除机构分别位于塔架2的两侧；

该风力发电机运行时，自然风吹在风叶6上，带动风叶6转动，使轮毂5旋转，对机舱4内部进行做功，从而实现风力发电。为了能够清洁风叶6上的灰尘，提高发电效率，通过升降机构带动升降板7上升，使风叶6在转动过程中，通过擦除机构擦除风叶6上的灰尘，进而提高了发电效率。

如图2所示，所述升降机构包括驱动组件和两个升降组件，两个升降组件分别位于驱动组件的两侧，所述升降组件包括第一锥齿轮8、丝杆9、滑块10、支柱11、伸缩架12、铰接块13、滑环14和滑轨15，所述第一锥齿轮8固定在丝杆9的一端，所述丝杆9的另一端套设在支柱11上，所述支柱11固定在底座1的上方，所述滑块10套设在丝杆9上，所述滑块10的与丝杆9的连接处设有与丝杆9匹配的螺纹，所述滑轨15的形状为U形，所述滑轨15的两端和铰接块13均固定在升降板7的下方，所述伸缩架12的底端的两侧分别与支柱11和滑块10铰接，所述伸缩架12的顶端的两侧分别与铰接块13和滑环14铰接；

升降机构使用时，通过操作驱动组件使第一锥齿轮8旋转，进而带动丝杆9转动，使丝杆9通过螺纹带动滑块10沿着丝杆9的轴线移动，改变滑块10与支柱11之间的距离，当滑块10与支柱11的距离缩小时，伸缩架12的形状发生变化，伸缩架12的长度增加，从而带动升降板7上升，使擦除机构进入风叶6的转动范围内，便于擦除风叶6上的灰尘，提高设备的发电效率。

如图3-4所示，所述擦除机构包括两个擦除组件，两个擦除组件分别位于风叶6的两侧，所述擦除组件包括支板16、支撑组件、伸缩组件、连接板17和清洁块18，所述支板16通过支撑组件设置在升降板7的上方，所述连接板17位于支板16的靠近风叶6的一侧，所述伸缩组件位于支板16和连接板17之间，所述清洁块18的水平截面为圆弧形，所述清洁块18的圆弧形截面的圆心位于清洁块18的远离风叶6的一侧，所述清洁块18固定在连接板17上；

所述支撑组件包括铰接单元和两个固定单元，两个固定单元分别位于铰接单元的两侧，所述铰接单元包括侧杆19、侧管20和竖杆21，所述侧杆19的一端固定在支板16上，所述侧杆19的另一端设置在侧管20内，所述侧管20通过竖杆21固定在升降板7的上方。

擦除机构主要由两个擦除组件组成，风叶6旋转时，从两个清洁块18之间经过，使两个清洁块18与风叶6的两侧抵靠，便于擦除风叶6上的灰尘，在擦除组件内，固定单元用以固定支板16的角度位置，支板16的靠近风叶6的一侧，通过伸缩组件推动连接板17向风叶6靠近，使两个擦除组件中的清洁块18相互抵靠，清洁块18的竖向截面为圆弧形，便于风叶6旋转时，从两个清洁块18中经过，使清洁块18擦除风叶6表面的灰尘。当擦除风叶6完成后，通过升降机构带动升降板7下降，拆除固定单元后，侧杆19可沿着侧管20转动，从而便于支板16向下转动，进而带动清洁块18向下转动，方便人们擦拭清洁块18的表面，使清洁块18恢复洁净，便于清洁块18下次再对风叶6进行清洁。

作为优选，为了保证丝杆9的平稳设置，所述升降组件还包括支杆22和滑动块23，所述滑动块23通过支杆22固定在滑块10的下方，所述底座1内设有滑槽37，所述滑动块23设置在滑槽37内，所述滑动块23与滑槽37滑动连接。滑动块23在滑槽37内部滑动，通过支杆22辅助支撑滑块10，从而保证了丝杆9的平稳设置和旋转。

作为优选，为了实现滑动块23的平稳滑动，所述滑槽37为燕尾槽。将滑槽37设计为燕尾槽，可防止滑动块23脱离燕尾槽，进而实现了滑动块23的平稳移动。

如图3所示，所述驱动组件包括把手24、转盘25、第二锥齿轮26和转轴27，所述把手24固定在转盘25的远离塔架2的一侧，所述第二锥齿轮26和转轴27均位于转盘25的另一侧，所述第二锥齿轮26与第一锥齿轮8啮合，所述转轴27的远离转盘25的一端设置在塔架2内。

驱动组件中，由转轴27对转盘25进行支撑，通过转动把手24，带动转盘25旋转，使第二锥齿轮26转动，从而使第二锥齿轮26作用于第一锥齿轮8，实现第一锥齿轮8的转动。

如图4所示，所述固定单元包括插环28、插杆29和插管30，所述插环28固定在支板16上，所述插管30固定在升降板7的上方，所述插环28和插管30均套设在插杆29上。

当需要固定支板16的位置时，将插杆29插入插管30中，利用插杆29固定插管30和插环28的相对位置，从而实现支板16的固定。

作为优选，为了方便将插杆29拔出，所述插杆29的顶端设有凸杆31。通过凸杆31可方便人们抓起插杆29，将插杆29从插管30中抽出。

如图5所示，所述伸缩组件包括若干伸缩单元，所述伸缩单元包括弹簧32、压力板33和滑杆34，所述弹簧32的一端固定在支板16上，所述弹簧32的另一端与压力板33连接，所述压力板33通过滑杆34与连接板17固定连接，所述弹簧32处于压缩状态。

伸缩组件由多个伸缩单元组成，在伸缩单元内，通过压缩的弹簧32，使弹簧32对压力板33产生弹力，利用滑杆34推动连接板17，使两个擦除组件中的清洁块18相互抵靠。

作为优选，为了实现滑杆34的平稳移动，所述伸缩单元还包括固定环35和两个支架36，两个支架36分别位于固定环35的两侧，所述固定环35套设在滑杆34上，所述固定环35通过支架36与支板16固定连接。利用支架36固定了固定环35的位置，使滑杆34沿着固定环35的轴线移动，进而实现了滑杆34的平稳移动。

作为优选，利用一体成型结构稳固的特点，为了加固固定环35、支架36与支板16之间的连接，所述固定环35、支架36与支板16为一体成型结构。

作为优选，为了保证清洁能力，所述清洁块18的制作材料为海绵。海绵不仅具有较强的弹性，而且还能吸水，在清洁块18上喷水后，当清洁块18与风叶6接触后，海绵能够将风叶6上的灰尘洗出，从而提高了清洁能力。

该风力发电机中，通过转动驱动组件中的把手24，可带动支撑组件中的第一锥齿轮8转动，实现滑块10的移动，使升降板7进行升降，当升降板7上升时，风叶6经过两个擦除组件中的相互抵靠的清洁块18，使清洁块18擦除风叶6上的灰尘，提高了发电效率，不仅如此，通过将插杆29从插管30中抽出，利用铰接单元可方便支板16向下转动，便于对清洁块18进行清洁，使清洁块18恢复清洁能力，从而提高了该风力发电机的发电效率。

与现有技术相比，该便于清洁的发电效率高的风力发电机通过升降机构带动升降板7上升，使风叶6旋转时通过两个擦除组件中的清洁块18，由清洁块18擦除灰尘，实现对风叶6的清洁，提高发电效率，与现有的升降机构相比，该升降机构手动操作，无需耗费电能，操作简便，不仅如此，在擦除机构中，通过固定单元可固定支板16的位置，利用铰接单元方便支板16的转动，便于人们对清洁块18进行清洗，使其恢复清洁能力，便于设备对风叶6多次清洁，与现有的擦除机构相比，该擦除机构结构灵活，对清洁块18的清洁操作方便，从而提高了设备的实用性。

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)

1.一种便于清洁的发电效率高的风力发电机，包括底座(1)、塔架(2)、平台(3)、机舱(4)、轮毂(5)和若干风叶(6)，所述平台(3)通过塔架(2)固定在底座(1)的上方，所述机舱(4)固定在平台(3)的上方，所述轮毂(5)的一端设置在机舱(4)内，所述风叶(6)周向均匀分布在轮毂(5)的外周，其特征在于，还包括清洁机构，所述清洁机构包括升降机构、升降板(7)和两个擦除机构，所述升降机构、升降板(7)和擦除机构从下而上依次设置，两个擦除机构分别位于塔架(2)的两侧；

所述升降机构包括驱动组件和两个升降组件，两个升降组件分别位于驱动组件的两侧，所述升降组件包括第一锥齿轮(8)、丝杆(9)、滑块(10)、支柱(11)、伸缩架(12)、铰接块(13)、滑环(14)和滑轨(15)，所述第一锥齿轮(8)固定在丝杆(9)的一端，所述丝杆(9)的另一端套设在支柱(11)上，所述支柱(11)固定在底座(1)的上方，所述滑块(10)套设在丝杆(9)上，所述滑块(10)的与丝杆(9)的连接处设有与丝杆(9)匹配的螺纹，所述滑轨(15)的形状为U形，所述滑轨(15)的两端和铰接块(13)均固定在升降板(7)的下方，所述伸缩架(12)的底端的两侧分别与支柱(11)和滑块(10)铰接，所述伸缩架(12)的顶端的两侧分别与铰接块(13)和滑环(14)铰接；

所述擦除机构包括两个擦除组件，两个擦除组件分别位于风叶(6)的两侧，所述擦除组件包括支板(16)、支撑组件、伸缩组件、连接板(17)和清洁块(18)，所述支板(16)通过支撑组件设置在升降板(7)的上方，所述连接板(17)位于支板(16)的靠近风叶(6)的一侧，所述伸缩组件位于支板(16)和连接板(17)之间，所述清洁块(18)的水平截面为圆弧形，所述清洁块(18)的圆弧形截面的圆心位于清洁块(18)的远离风叶(6)的一侧，所述清洁块(18)固定在连接板(17)上；

所述支撑组件包括铰接单元和两个固定单元，两个固定单元分别位于铰接单元的两侧，所述铰接单元包括侧杆(19)、侧管(20)和竖杆(21)，所述侧杆(19)的一端固定在支板(16)上，所述侧杆(19)的另一端设置在侧管(20)内，所述侧管(20)通过竖杆(21)固定在升降板(7)的上方。

2.如权利要求1所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述升降组件还包括支杆(22)和滑动块(23)，所述滑动块(23)通过支杆(22)固定在滑块(10)的下方，所述底座(1)内设有滑槽(37)，所述滑动块(23)设置在滑槽(37)内，所述滑动块(23)与滑槽(37)滑动连接。

3.如权利要求2所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述滑槽(37)为燕尾槽。

4.如权利要求1所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述驱动组件包括把手(24)、转盘(25)、第二锥齿轮(26)和转轴(27)，所述把手(24)固定在转盘(25)的远离塔架(2)的一侧，所述第二锥齿轮(26)和转轴(27)均位于转盘(25)的另一侧，所述第二锥齿轮(26)与第一锥齿轮(8)啮合，所述转轴(27)的远离转盘(25)的一端设置在塔架(2)内。

5.如权利要求1所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述固定单元包括插环(28)、插杆(29)和插管(30)，所述插环(28)固定在支板(16)上，所述插管(30)固定在升降板(7)的上方，所述插环(28)和插管(30)均套设在插杆(29)上。

6.如权利要求5所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述插杆(29)的顶端设有凸杆(31)。

7.如权利要求1所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述伸缩组件包括若干伸缩单元，所述伸缩单元包括弹簧(32)、压力板(33)和滑杆(34)，所述弹簧(32)的一端固定在支板(16)上，所述弹簧(32)的另一端与压力板(33)连接，所述压力板(33)通过滑杆(34)与连接板(17)固定连接，所述弹簧(32)处于压缩状态。

8.如权利要求7所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述伸缩单元还包括固定环(35)和两个支架(36)，两个支架(36)分别位于固定环(35)的两侧，所述固定环(35)套设在滑杆(34)上，所述固定环(35)通过支架(36)与支板(16)固定连接。

9.如权利要求8所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述固定环(35)、支架(36)与支板(16)为一体成型结构。

10.如权利要求1所述的便于清洁的发电效率高的风力发电机，其特征在于，所述清洁块(18)的制作材料为海绵。

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