CN109538417A - 一种可以防过载和防雨的智能化发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可以防过载和防雨的智能化发电设备，包括主体、升降机构、防雨机构、风力发电机构、折叠机构和太阳能发电机构，升降机构包括第一电机、第一齿轮、第一齿条、滑动块、伸缩架、升降板、支撑板和滑槽，防雨机构包括第二电机、丝杆和移动单元，风力发电机构包括轮毂、叶片、主机、第二支撑杆和尾翼，折叠机构包括第三电机、蜗杆、驱动单元和固定单元，该可以防过载和防雨的智能化发电设备，风速小但光照充足时，可以通过太阳能发电来满足日常用电需求，风速过大时，可以调节风叶的角度或将整个风机收回来保护风力发电机组，而太阳能板则可以移动到背风面从而得到保护。

Description

一种可以防过载和防雨的智能化发电设备
技术领域
本发明涉及新能源发电领域，特别涉及一种可以防过载和防雨的智能化发电设备。
背景技术
风能和太阳能作为清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，小型风力和太阳能混合发电的设备也开始普及开来。
由于风速的不稳定性，风力发电具有很大的不确定性，风速小时，发电量很低，不足以满足日常的用电需求，风速过大时，容易使发电设备因长期过载而烧毁，所以现在急需一种发电量比较稳定且具有一定的自我保护能力的混合发电设备。
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，提供一种可以防过载和防雨的智能化发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可以防过载和防雨的智能化发电设备，包括主体、升降机构、防雨机构、风力发电机构、折叠机构和太阳能发电机构，所述主体为圆柱体，所述升降机构位于主体内部，所述防雨机构位于主体的上部，所述风力发电机构位于升降机构上方，所述太阳能发电机构位于主体的外圆周上；
所述升降机构包括第一电机、第一齿轮、第一齿条、滑动块、伸缩架、升降板、支撑板和滑槽，所述伸缩架竖直设置，所述伸缩架位于主体底部，所述滑动块铰接在伸缩架的底端的一侧，所述滑动块位于滑槽内且滑动块与滑槽滑动连接，所述滑动块与第一齿条固定连接，所述第一齿轮与第一齿条啮合，所述第一电机竖直固定在主体底部，所述第一电机通过第一齿轮驱动第一齿条左右移动，所述升降板与伸缩架的上端连接，所述支撑板与升降板固定连接；
所述防雨机构包括第二电机、丝杆和移动单元，所述第二电机水平设置，所述丝杆有两根，两根丝杆上的外螺纹方向相反，两根丝杆同轴设置，所述第二电机与丝杆传动连接，所述移动单元包括螺母、第一支撑杆和挡板，所述移动单元有两个，两个移动单元分别设置在丝杆的两端上，所述第一支撑杆的一端与螺母固定连接，所述挡板与第一支撑杆的另一端固定连接，所述螺母套设在丝杆上，所述螺母上设有通孔，所述通孔内壁设有内螺纹，所述通孔内的内螺纹与丝杆上的外螺纹匹配，所述丝杆经通孔穿过螺母；
所述风力发电机构包括轮毂、叶片、主机、第二支撑杆和尾翼，所述第二支撑杆与支撑板的中部固定连接，所述主机连接在第二支撑杆的上端上，所述尾翼设置在主机的一侧，所述轮毂位于主机的另一侧，所述轮毂与主机传动连接，所述叶片有三个，三个叶片均匀设置在轮毂上；
所述折叠机构包括第三电机、蜗杆、驱动单元和固定单元，所述第三电机水平固定在轮毂内部，所述驱动单元包括第二齿轮、第三齿轮和半齿轮，所述驱动单元有三个，所述蜗杆与第二齿轮啮合，所述驱动单元与蜗杆传动连接，所述驱动单元与叶片固定连接，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，所述第三齿轮与半齿轮啮合，所述半齿轮与叶片固定连接，所述固定单元包括定位销、定位块和弹簧，所述固定单元有三个，所述固定单元与叶片固定连接，所述定位销固定在叶片上，所述定位销上设有第一凹槽，所述弹簧位于第一凹槽内，所述弹簧的一端固定在第一凹槽上，所述定位块的一端与弹簧的另一端固定连接，所述定位块的另一端与定位销铰接；
所述太阳能发电机构包括第三连杆、第一滚轮、定位轴、金属架、滚轴、第二滚轮、支撑平台、第四电机、第四齿轮、第二齿条、固定杆、太阳能板、第一绳索、第二绳索、第一驱动轮、第五电机、第二驱动轮和第六电机，所述主体外周上设有第二凹槽，所述第一滚轮、定位轴、金属架、滚轴、第二滚轮、第一绳索和第二绳索均位于第二凹槽内，所述第五电机、第二驱动轮和第六电机均位于主体内部，所述第二滚轮套在滚轴上，所述滚轴设置在金属架上，所述金属架与第三连杆固定连接，所述支撑平台固定在第三连杆上，所述第四电机竖直固定在支撑平台内，所述第四齿轮和第二齿条啮合，所述第四电机通过第四齿轮驱动第二齿条左右移动，所述第二齿条的一端与太阳能板的一侧铰接，所述固定杆的一端固定在支撑平台上，所述固定杆的另一端与太阳能板的中部铰接，所述第一绳索的一端缠绕在第一驱动轮上，所述第一绳索的另一端固定在第二滚轮上，所述第二绳索的一端缠绕在第二驱动轮上，所述第二绳索的另一端固定在第二滚轮上，所述第五电机驱动第一驱动轮转动，所述第六电机驱动第二驱动轮转动。
作为优选，为了延长电机的使用寿命和精确调节各个机构，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机均为伺服电机。
作为优选，为了第一绳索和第二绳索更加耐用，所述第一绳索和第二绳索为尼龙线。
作为优选，为了使整个设备更加稳定，所述主体内部设有若干铅块。
作为优选，为了防止两个螺母相撞，所述两根丝杆之间设有固定块。
作为优选，为了增加散热效果，所述主机上设有若干通气孔。
作为优选，为了使主机能够随意调整角度，所述第二支撑杆的上端设有轴承，所述轴承的内圈与第二支撑杆的上端固定连接，所述轴承的外圈与主机固定连接。
作为优选，为了防止螺母脱离丝杆，所述丝杆两端分别设有限位块。
作为优选，为了防止螺母与限位块碰撞时受损，所述限位块的材料为软木。
作为优选，为了防止两个挡板碰撞和挡板与主体碰撞，所述挡板的两侧均设有橡胶条。
本发明的有益效果是，该可以防过载和防雨的智能化发电设备，风速小但光照充足时，可以通过太阳能发电来满足日常用电需求，风速过大时，可以调节风叶的角度或将整个风机收回来保护风力发电机组，而太阳能板则可以移动到背风面从而得到保护。
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是本发明的可以防过载和防雨的智能化发电设备的结构示意图。
图2是本发明的可以防过载和防雨的智能化发电设备的折叠机构的结构示意图。
图3是本发明的可以防过载和防雨的智能化发电设备的叶片、蜗杆、第二齿轮、第三齿轮和半齿轮的连接结构示意图。
图4是本发明的可以防过载和防雨的智能化发电设备的A部放大图。
图5是本发明的可以防过载和防雨的智能化发电设备的太阳能发电机构的结构示意图。
图6是本发明的可以防过载和防雨的智能化发电设备的B部放大图。
图中：1.第一电机，2.第一齿轮，3.第一齿条，4.滑动块，5.伸缩架，6.升降板，7.主体，8.第二电机，9.丝杆，10.螺母，11.限位块，12.第一支撑杆，13.挡板，14.支撑板，15.轮毂，16.叶片，17.第三电机，18.蜗杆，19.第二齿轮，20.第三齿轮，21.半齿轮，22.定位销，23.定位块，24.弹簧，25.第三连杆，26.第一滚轮，27.定位轴，28.金属架，29.滚轴，30.第二滚轮，31.支撑平台，32.第四电机，33.第四齿轮，34.第二齿条，35.固定杆，36.太阳能板，37.第一绳索，38.第二绳索，39.第一驱动轮，40.第五电机，41.第二驱动轮，42.第六电机，43.滑槽，44.主机，45.第二支撑杆，46.尾翼。
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1-6所示，一种可以防过载和防雨的智能化发电设备，包括主体7、升降机构、防雨机构、风力发电机构、折叠机构和太阳能发电机构，所述主体7为圆柱体，所述升降机构位于主体7内部，所述防雨机构位于主体7的上部，所述风力发电机构位于升降机构上方，所述太阳能发电机构位于主体7的外圆周上；
所述升降机构包括第一电机1、第一齿轮2、第一齿条3、滑动块4、伸缩架5、升降板6、支撑板14和滑槽43，所述伸缩架5竖直设置，所述伸缩架5位于主体7底部，所述滑动块4铰接在伸缩架5的底端的一侧，所述滑动块4位于滑槽43内且滑动块4与滑槽43滑动连接，所述滑动块4与第一齿条3固定连接，所述第一齿轮2与第一齿条3啮合，所述第一电机1竖直固定在主体7底部，所述第一电机1通过第一齿轮2驱动第一齿条3左右移动，所述升降板6与伸缩架5的上端连接，所述支撑板14与升降板6固定连接；
所述防雨机构包括第二电机8、丝杆9和移动单元，所述第二电机8水平设置，所述丝杆9有两根，两根丝杆9上的外螺纹方向相反，两根丝杆9同轴设置，所述第二电机8与丝杆9传动连接，所述移动单元包括螺母10、第一支撑杆12和挡板13，所述移动单元有两个，两个移动单元分别设置在丝杆9的两端上，所述第一支撑杆12的一端与螺母10固定连接，所述挡板13与第一支撑杆12的另一端固定连接，所述螺母10套设在丝杆9上，所述螺母10上设有通孔，所述通孔内壁设有内螺纹，所述通孔内的内螺纹与丝杆9上的外螺纹匹配，所述丝杆9经通孔穿过螺母10；
所述风力发电机构包括轮毂15、叶片16、主机44、第二支撑杆45和尾翼46，所述第二支撑杆45与支撑板14的中部固定连接，所述主机44连接在第二支撑杆45的上端上，所述尾翼46设置在主机44的一侧，所述轮毂15位于主机44的另一侧，所述轮毂15与主机44传动连接，所述叶片16有三个，三个叶片16均匀设置在轮毂15上；
所述折叠机构包括第三电机17、蜗杆18、驱动单元和固定单元，所述第三电机17水平固定在轮毂15内部，所述驱动单元包括第二齿轮19、第三齿轮20和半齿轮21，所述驱动单元有三个，所述蜗杆18与第二齿轮19啮合，所述驱动单元与蜗杆18传动连接，所述驱动单元与叶片16固定连接，所述第二齿轮19与第三齿轮20啮合，所述第三齿轮20与半齿轮21啮合，所述半齿轮21与叶片16固定连接，所述固定单元包括定位销22、定位块23和弹簧24，所述固定单元有三个，所述固定单元与叶片16固定连接，所述定位销22固定在叶片16上，所述定位销22上设有第一凹槽，所述弹簧24位于第一凹槽内，所述弹簧24的一端固定在第一凹槽上，所述定位块23的一端与弹簧24的另一端固定连接，所述定位块23的另一端与定位销22铰接；
所述太阳能发电机构包括第三连杆25、第一滚轮26、定位轴27、金属架28、滚轴29、第二滚轮30、支撑平台31、第四电机32、第四齿轮33、第二齿条34、固定杆35、太阳能板36、第一绳索37、第二绳索38、第一驱动轮39、第五电机40、第二驱动轮41和第六电机42，所述主体7外周上设有第二凹槽，所述第一滚轮26、定位轴27、金属架28、滚轴29、第二滚轮30、第一绳索37和第二绳索38均位于第二凹槽内，所述第五电机40、第二驱动轮41和第六电机42均位于主体7内部，所述第二滚轮30套在滚轴29上，所述滚轴29设置在金属架28上，所述金属架28与第三连杆25固定连接，所述支撑平台31固定在第三连杆25上，所述第四电机32竖直固定在支撑平台31内，所述第四齿轮33和第二齿条34啮合，所述第四电机32通过第四齿轮33驱动第二齿条34左右移动，所述第二齿条34的一端与太阳能板36的一侧铰接，所述固定杆35的一端固定在支撑平台31上，所述固定杆35的另一端与太阳能板36的中部铰接，所述第一绳索37的一端缠绕在第一驱动轮39上，所述第一绳索37的另一端固定在第二滚轮30上，所述第二绳索38的一端缠绕在第二驱动轮41上，所述第二绳索38的另一端固定在第二滚轮30上，所述第五电机40驱动第一驱动轮39转动，所述第六电机42驱动第二驱动轮41转动。
作为优选，为了延长电机的使用寿命和精确调节各个机构，所述第一电机1、第二电机8、第三电机17、第四电机32、第五电机40和第六电机42均为伺服电机。
作为优选，为了第一绳索37和第二绳索38更加耐用，所述第一绳索37和第二绳索38为尼龙线。
作为优选，为了使整个设备更加稳定，所述主体7内部设有若干铅块。主体7内部设有若干铅块，可以使整个设备的重心下移，从而使整个设备更加稳定。
作为优选，为了防止两个螺母10相撞，所述两根丝杆9之间设有固定块。
作为优选，为了增加散热效果，所述主机44上设有若干通气孔。主机44上设有若干通气孔，可以将主机44中发电机组运转时产生的热量带出，使主机44内的温度不会过高。
作为优选，为了使主机44能够随意调整角度，所述第二支撑杆45的上端设有轴承，所述轴承的内圈与第二支撑杆45的上端固定连接，所述轴承的外圈与主机44固定连接。
作为优选，为了防止螺母10脱离丝杆9，所述丝杆9两端分别设有限位块11。
作为优选，为了防止螺母10与限位块11碰撞时受损，所述限位块11的材料为软木。软木质量轻且具有一定的伸缩能力，可以增加缓冲效果，从而防止螺母10与限位块11碰撞时受损。
作为优选，为了防止两个挡板13碰撞和挡板13与主体7碰撞，所述挡板13的两侧均设有橡胶条。橡胶具有较好的弹性和较高的强度，可以作为缓冲材料，挡板13的两侧均设有橡胶条，可以防止两个挡板13碰撞和挡板13与主体7碰撞。
该可以防过载和防雨的智能化发电设备的工作原理：当风速过大时，折叠机构工作：第三电机17通过第二齿轮19、第三齿轮20和半齿轮21，使叶片16倾斜；当风速过大且超过风力发电机构的额定发电能力时，第三电机17通过第二齿轮19、第三齿轮20和半齿轮21，使叶片16完全收拢，第一电机1通过第一齿轮2驱动第一齿条3向左，带动滑动块4向做移动，使伸缩架5收缩，升降板6和支撑板14下降，从而将整个风力发电机构收入主体7中，如果此时还下着雨，则防雨机构工作：第二电机8驱动丝杆9转动，带动两个移动单元靠近，遮住整个风力发电机构，从而起到防雨作用。
其中第一滚轮26通过定位轴27固定在第三连杆25上。第一滚轮26通过定位轴27固定在第三连杆25上，可以将第三连杆25与主体7从滑动连接转换为滚动连接，减小摩擦并且起到一定的限位效果，从而使第三连杆25的移动更加平稳。
与现有技术相比，该可以防过载和防雨的智能化发电设备，风速小但光照充足时，可以通过太阳能发电来满足日常用电需求，风速过大时，可以调节风叶16的角度或将整个风机收回来保护风力发电机组，而太阳能板36则可以移动到背风面从而得到保护。
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)

1.一种可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，包括主体（7）、升降机构、防雨机构、风力发电机构、折叠机构和太阳能发电机构，所述主体（7）为圆柱体，所述升降机构位于主体（7）内部，所述防雨机构位于主体（7）的上部，所述风力发电机构位于升降机构上方，所述太阳能发电机构位于主体（7）的外圆周上；
所述升降机构包括第一电机（1）、第一齿轮（2）、第一齿条（3）、滑动块（4）、伸缩架（5）、升降板（6）、支撑板（14）和滑槽（43），所述伸缩架（5）竖直设置，所述伸缩架（5）位于主体（7）底部，所述滑动块（4）铰接在伸缩架（5）的底端的一侧，所述滑动块（4）位于滑槽（43）内且滑动块（4）与滑槽（43）滑动连接，所述滑动块（4）与第一齿条（3）固定连接，所述第一齿轮（2）与第一齿条（3）啮合，所述第一电机（1）竖直固定在主体（7）底部，所述第一电机（1）通过第一齿轮（2）驱动第一齿条（3）左右移动，所述升降板（6）与伸缩架（5）的上端连接，所述支撑板（14）与升降板（6）固定连接；
所述防雨机构包括第二电机（8）、丝杆（9）和移动单元，所述第二电机（8）水平设置，所述丝杆（9）有两根，两根丝杆（9）上的外螺纹方向相反，两根丝杆（9）同轴设置，所述第二电机（8）与丝杆（9）传动连接，所述移动单元包括螺母（10）、第一支撑杆（12）和挡板（13），所述移动单元有两个，两个移动单元分别设置在丝杆（9）的两端上，所述第一支撑杆（12）的一端与螺母（10）固定连接，所述挡板（13）与第一支撑杆（12）的另一端固定连接，所述螺母（10）套设在丝杆（9）上，所述螺母（10）上设有通孔，所述通孔内壁设有内螺纹，所述通孔内的内螺纹与丝杆（9）上的外螺纹匹配，所述丝杆（9）经通孔穿过螺母（10）；
所述风力发电机构包括轮毂（15）、叶片（16）、主机（44）、第二支撑杆（45）和尾翼（46），所述第二支撑杆（45）与支撑板（14）的中部固定连接，所述主机（44）连接在第二支撑杆（45）的上端上，所述尾翼（46）设置在主机（44）的一侧，所述轮毂（15）位于主机（44）的另一侧，所述轮毂（15）与主机（44）传动连接，所述叶片（16）有三个，三个叶片（16）均匀设置在轮毂（15）上；
所述折叠机构包括第三电机（17）、蜗杆（18）、驱动单元和固定单元，所述第三电机（17）水平固定在轮毂（15）内部，所述驱动单元包括第二齿轮（19）、第三齿轮（20）和半齿轮（21），所述驱动单元有三个，所述蜗杆（18）与第二齿轮（19）啮合，所述驱动单元与蜗杆（18）传动连接，所述驱动单元与叶片（16）固定连接，所述第二齿轮（19）与第三齿轮（20）啮合，所述第三齿轮（20）与半齿轮（21）啮合，所述半齿轮（21）与叶片（16）固定连接，所述固定单元包括定位销（22）、定位块（23）和弹簧（24），所述固定单元有三个，所述固定单元与叶片（16）固定连接，所述定位销（22）固定在叶片（16）上，所述定位销（22）上设有第一凹槽，所述弹簧（24）位于第一凹槽内，所述弹簧（24）的一端固定在第一凹槽上，所述定位块（23）的一端与弹簧（24）的另一端固定连接，所述定位块（23）的另一端与定位销（22）铰接；
所述太阳能发电机构包括第三连杆（25）、第一滚轮（26）、定位轴（27）、金属架（28）、滚轴（29）、第二滚轮（30）、支撑平台（31）、第四电机（32）、第四齿轮（33）、第二齿条（34）、固定杆（35）、太阳能板（36）、第一绳索（37）、第二绳索（38）、第一驱动轮（39）、第五电机（40）、第二驱动轮（41）和第六电机（42），所述主体（7）外周上设有第二凹槽，所述第一滚轮（26）、定位轴（27）、金属架（28）、滚轴（29）、第二滚轮（30）、第一绳索（37）和第二绳索（38）均位于第二凹槽内，所述第五电机（40）、第二驱动轮（41）和第六电机（42）均位于主体（7）内部，所述第二滚轮（30）套在滚轴（29）上，所述滚轴（29）设置在金属架（28）上，所述金属架（28）与第三连杆（25）固定连接，所述支撑平台（31）固定在第三连杆（25）上，所述第四电机（32）竖直固定在支撑平台（31）内，所述第四齿轮（33）和第二齿条（34）啮合，所述第四电机（32）通过第四齿轮（33）驱动第二齿条（34）左右移动，所述第二齿条（34）的一端与太阳能板（36）的一侧铰接，所述固定杆（35）的一端固定在支撑平台（31）上，所述固定杆（35）的另一端与太阳能板（36）的中部铰接，所述第一绳索（37）的一端缠绕在第一驱动轮（39）上，所述第一绳索（37）的另一端固定在第二滚轮（30）上，所述第二绳索（38）的一端缠绕在第二驱动轮（41）上，所述第二绳索（38）的另一端固定在第二滚轮（30）上，所述第五电机（40）驱动第一驱动轮（39）转动，所述第六电机（42）驱动第二驱动轮（41）转动。
2.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述第一电机（1）、第二电机（8）、第三电机（17）、第四电机（32）、第五电机（40）和第六电机（42）均为伺服电机。
3.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述第一绳索（37）和第二绳索（38）为尼龙线。
4.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述主体（7）内部设有若干铅块。
5.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述两根丝杆（9）之间设有固定块。
6.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述主机（44）上设有若干通气孔。
7.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述第二支撑杆（45）的上端设有轴承，所述轴承的内圈与第二支撑杆（45）的上端固定连接，所述轴承的外圈与主机（44）固定连接。
8.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述丝杆（9）两端分别设有限位块（11）。
9.如权利要求8所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述限位块（11）的制作材料为软木。
10.如权利要求1所述的可以防过载和防雨的智能化发电设备，其特征在于，所述挡板（13）的两侧均设有橡胶条。
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