CN109578201A - 一种具有防风功能的风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于风力发电设备技术领域，具体的说是一种具有防风功能的风力发电机，包括立杆、第一丝杠、第二丝杠、第一凹槽、叶片、发电组件与升降组件，立杆竖向设置在基座上；发电组件包括支盘、主轴、定子和转子；升降组件包括第二电机、第三丝杠、位移块和连接杆；立杆的顶部中心位置处设有转轴；第一丝杠转动连接有两个；两个第一丝杠的一端均固联有第一锥齿轮，两个第一锥齿轮通过第二锥齿轮分别与两个第二丝杠啮合连接；每个第一丝杠与第二丝杠的外部均对称螺旋连接有移动块；每个移动块的一侧均固联有滑块；四个第一凹槽的内部位于第一丝杠与第二丝杠的一侧均设有三个防风沙模块。

Description

一种具有防风功能的风力发电机
技术领域
本发明属于风力发电设备技术领域，具体的说是一种具有防风功能的风力发电机。
背景技术
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视，风力发电需要一种风力发电机来实现。
现有技术中也有一种具有防风功能的风力发电机，如申请号为2017103739945的一项中国专利公开了一种具有防风功能的风力发电机，包括立杆、发电机构和驱动机构，发电机构包括支盘、主轴、定子和转子，驱动机构包括固定座和驱动组件，驱动组件包括伸缩单元和叶片，伸缩单元包括第一电机、第一丝杆、第一位移块、第一连杆、第二位移块和第二连杆。
该技术方案具有防风功能的风力发电机，为竖轴风力发电机，驱动机构中叶片通过伸缩单元与固定座连接，在发生超大型风时，叶片可以收缩，与此同时，遮挡机构中的挡风环在升降组件的驱动下可以上升，将驱动机构保护在挡风环内，设置在挡风环内的限位单元可以起到固定叶片的作用，但是该技术方案在工作时，叶片在进行伸缩时需要多个第一电机带动，造成资源浪费，同时立杆内部的防风沙能力弱，大大降低了风力发电机的使用寿命。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种具有防风功能的风力发电机。本发明主要用于解决风力发电机电力资源浪费和防风沙能力弱的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种具有防风功能的风力发电机，包括立杆、第一丝杠、第二丝杠、第一凹槽、叶片、发电组件与升降组件，所述立杆竖向设置在基座上，发电组件设置在立杆的顶部；所述发电组件包括支盘、主轴、定子和转子，支盘水平设置在立杆的顶部，主轴竖向设置在支盘的上端面，定子设置在支盘的上端面，转子套设在主轴上，转子通过轴承与主轴连接，转子位于定子的上方；所述升降组件包括第二电机、第三丝杠、位移块和连接杆，第三丝杠竖向设置在第二凹槽内，第二电机与第三丝杠传动连接，第三丝杠穿过位移块，第二电机驱动位移块沿第三丝杠的轴向运动，连接杆水平设置，连接杆的一端与位移块连接，连接杆的另一端与遮风环的底部连接；所述立杆的顶部中心位置处设有转轴，转轴的外部固联有两个第一带轮，转轴由第一电机驱动，立杆的顶部等角度开设有四个第一凹槽；所述第一丝杠数量为二，第一丝杠)转动连接在第一凹槽的内部，两个第一丝杠的外部均固联有第二带轮，两个第一带轮与两个第二带轮之间分别通过皮带传动连接；所述两个第一丝杠的一端均固联有第一锥齿轮，两个第一锥齿轮通过第二锥齿轮分别与两个第二丝杠啮合连接，且两个第一丝杠与两个第二丝杠两两相互垂直，两个第一丝杠与两个第二丝杠分别位于四个第一凹槽的内部；所述每个第一丝杠与第二丝杠的外部均对称螺旋连接有移动块，每两个移动块的一端均通过连杆与叶片铰接，叶片的高度和长度与第一凹槽的高度和长度大小相等；所述每个移动块的一侧均固联有滑块，滑块通过滑槽与立杆滑动连接；所述四个第一凹槽的内部位于第一丝杠与第二丝杠的一侧均设有三个防风沙模块；所述立杆的外部设有控制器，控制器用于控制第一电机的工作。
工作时，通过控制器控制第一电机工作，第一电机驱动转轴转动，带动第一带轮转动，从而带动皮带转动，进而通过带动第二带轮转动来带动第一丝杠转动，由于第一丝杠与第二丝杠通过第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合的方式连接，第一丝杠转动带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮通过带动第二锥齿轮转动来带动第二丝杠转动，从而实现用一个第一电机驱动所有第一丝杠与第二丝杠的转动，节约资源，由于移动块通过滑槽与第一凹槽滑动连接，限制移动块自身的转动，使得第一丝杠与第二丝杠的转动能带动移动块在第一丝杠和第二丝杠上移动，在连杆的带动下，实现叶片的伸出和缩回，同时移动块与第一凹槽滑动连接，且叶片的高度与长度与第一凹槽的高度与长度大小相等，可提高叶片在伸出和缩回时的稳定性，风沙较大的地区，防风沙模块可在叶片伸缩的过程中，防止风沙进入立杆的内部，可对立杆起到保护的作用，延长风力发电机的使用寿命，当遭遇到超大型风时，第二电机驱动位移块沿着第三丝杠的轴向运动，由于连接杆的一端与位移块连接，连接杆的另一端与遮风环的底部连接，从而实现遮风环的升降，可使得叶片位于遮风环内进行保护。
所述四个第一凹槽的内部入口处均对称设有弹片，弹片为弧形结构，弹片的一端固联于第一凹槽上，弹片的另一端通过弹簧与第一凹槽连接，在叶片缩回第一凹槽内部时，叶片的两侧挤压弹片，弹片的一端在弹簧的作用下向内缩回，叶片卡合于第一凹槽的内部，弹片可在叶片和第一凹槽的中间位置处起到密封的作用，从而提高防风沙的效果。
所述弹片的顶部等距固联有多个塑胶软片，弹片的另一端与第一凹槽滑动连接，当叶片挤压弹片时，由于塑胶软片的设置，叶片对塑胶软片进行挤压，由于塑胶软片具备一定的柔软性，可减小叶片与弹片之间的摩擦力，减小叶片与弹片之间的磨损，同时由于塑胶软片的柔软性，可在叶片进入第一凹槽内时起到一定的缓冲作用，并且进一步增强了密封效果。
所述防风沙模块包括弧形片和连接块，弧形片对称设有两个，弧形片的一端弧度小于另一端弧度，两个弧形片的一侧均固联于移动块上，连接块设有多个，且多个连接块通过铰链铰接成环形结构并位于两个弧形片的中间位置处，弧形片与连接块设为磁性相吸结构，当两个第一丝杠和第二丝杠的转动带动其上的两个移动块相互靠拢时，两个弧形片相互靠拢，由于弧形片的一端弧度大于另一端弧度，使得弧形片的弧度较大一侧上的连接块相互挤压成一条直线，弧度较小一侧上的连接块向外被挤压成一定弧度，从而实现两个弧形片之间距离的缩短，实现防风沙模块的缩短，当两个第一丝杠和第二丝杠的转动带动其上的两个移动块相互远离时，由于弧形片与连接块设为磁性相吸结构，弧形片带动与其相吸的连接块进行移动，并逐渐拉长弧度较小一端上被挤压成一定弧度的连接块，实现防风沙模块的伸长，从而对立杆内部实现密封的作用，对立杆内部起到防风沙的保护作用，进一步延长了风力发电机的使用寿命。
所述每个连接块的顶部均固联有凸起，凸起设为橡胶材质，且凸起的顶部开设有上空腔，一个连接块对另一个连接块上的凸起进行挤压时，由于凸起为橡胶材质，且凸起的顶部开设有上空腔，挤压时使得上空腔内形成负压，一个连接块上的凸起吸在另一个连接块上，使得凸起与连接块之间连接的更加稳定，从而提高防风沙模块伸缩时的稳定性。
所述每个连接块的底部均设有上磁铁，每个凸起的内部中心位置处均设有下磁铁，每个凸起的底部位于下磁铁的下方位置处均开设有下空腔，上磁铁与下磁铁相互排斥，当一个连接块上的凸起与另一个连接块相互吸合时，由于上磁铁与下磁铁相互排斥，下磁铁被排斥向下移动，上空腔的体积变大，从而增强上空腔内形成的负压，提高凸起与连接块之间连接的稳定性，进一步提高防风沙模块的稳定性。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置皮带带动第一丝杠转动，并利用第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接的方式达到第一丝杠带动第二丝杠转动的目的，实现使用一个第一电机带动所有第一丝杠和第二丝杠的功能，节省电力资源，同时在立杆的内部设置防风沙模块，在风沙较大的环境下对立杆的内部进行保护作用，延长了风力发电机的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明图1中A-A处的剖视图；
图3是本发明防风沙模块的结构示意图；
图4是本发明凸起的结构示意图；
图5是本发明图2中B部的局部放大图；
图中：立杆1、第一电机2、转轴3、第一带轮4、皮带5、第一丝杠11、第二带轮6、第二丝杠12、第一锥齿轮13、第二锥齿轮14、移动块15、滑块16、滑槽17、连杆18、防风沙模块19、叶片20、第一凹槽21、钢板7、塑胶软片71、弧形片191、连接块192、凸起193、上空腔194、下空腔195、上磁铁196、下磁铁197、发电组件8、定子81、主轴82、转子83、支盘84、升降组件9、第二电机95、第三丝杠92、位移块94、连接杆93、遮风环91、第二凹槽96、基座10。
具体实施方式
使用图1-图5对本发明一实施方式的一种具有防风功能的风力发电机进行如下说明。
如图1-2所示，本发明所述的一种具有防风功能的风力发电机，包括立杆1、第一丝杠11、第二丝杠12、第一凹槽21、叶片20、发电组件8与升降组件9，所述立杆1竖向设置在基座10上，发电组件8设置在立杆1的顶部；所述发电组件8包括支盘84、主轴82、定子81和转子83，支盘84水平设置在立杆1的顶部，主轴82竖向设置在支盘84的上端面，定子81设置在支盘84的上端面，转子83套设在主轴82上，转子83通过轴承与主轴82连接，转子83位于定子81的上方；所述升降组件9包括第二电机95、第三丝杠92、位移块94和连接杆93，第三丝杠92竖向设置在第二凹槽96内，第二电机95与第三丝杠92传动连接，第三丝杠92穿过位移块94，第二电机95驱动位移块94沿第三丝杠92的轴向运动，连接杆93水平设置，连接杆93的一端与位移块94连接，连接杆93的另一端与遮风环91的底部连接；所述立杆1的顶部中心位置处设有转轴3，转轴3的外部固联有两个第一带轮4，转轴3由第一电机2驱动，立杆1的顶部等角度开设有四个第一凹槽21；所述第一丝杠11数量为二，第一丝杠11转动连接在第一凹槽21的内部，两个第一丝杠11的外部均固联有第二带轮6，两个第一带轮4与两个第二带轮6之间分别通过皮带5传动连接；所述两个第一丝杠11的一端均固联有第一锥齿轮13，两个第一锥齿轮13通过第二锥齿轮14分别与两个第二丝杠12啮合连接，且两个第一丝杠11与两个第二丝杠12两两相互垂直，两个第一丝杠11与两个第二丝杠12分别位于四个第一凹槽21的内部；所述每个第一丝杠11与第二丝杠12的外部均对称螺旋连接有移动块15，每两个移动块15的一端均通过连杆18与叶片20铰接，叶片20的高度和长度与第一凹槽21的高度和长度大小相等；所述每个移动块15的一侧均固联有滑块16，滑块16通过滑槽17与立杆1滑动连接；所述四个第一凹槽21的内部位于第一丝杠11与第二丝杠12的一侧均设有三个防风沙模块19；所述立杆1的外部设有控制器，控制器用于控制第一电机2的工作。
工作时，通过控制器控制第一电机2工作，第一电机2驱动转轴3转动，带动第一带轮4转动，从而带动皮带5转动，进而通过带动第二带轮6转动来带动第一丝杠11转动，由于第一丝杠11与第二丝杠12通过第一锥齿轮13和第二锥齿轮14相互啮合的方式连接，第一丝杠11转动带动第一锥齿轮13转动，第一锥齿轮13通过带动第二锥齿轮14转动来带动第二丝杠12转动，从而实现用一个第一电机2驱动所有第一丝杠11与第二丝杠12的转动，节约资源，由于移动块15通过滑槽17与第一凹槽21滑动连接，限制移动块15自身的转动，使得第一丝杠11与第二丝杠12的转动能带动移动块15在第一丝杠11和第二丝杠12上移动，在连杆18的带动下，实现叶片20的伸出和缩回，同时移动块15与第一凹槽21滑动连接，且叶片20的高度与长度与第一凹槽21的高度与长度大小相等，可提高叶片20在伸出和缩回时的稳定性，风沙较大的地区，防风沙模块19可在叶片20伸缩的过程中，防止风沙进入立杆1的内部，可对立杆1起到保护的作用，延长风力发电机2的使用寿命，当遭遇到超大型风时，第二电机95驱动位移块94沿着第三丝杠92的轴向运动，由于连接杆93的一端与位移块94连接，连接杆94的另一端与遮风环91的底部连接，从而实现遮风环91的升降，可使得叶片20位于遮风环91内进行保护。
如图2与图5所示，所述四个第一凹槽21的内部入口处均对称设有弹片7，弹片7为弧形结构，弹片7的一端固联于第一凹槽21上，弹片7的另一端通过弹簧与第一凹槽21连接，在叶片20缩回第一凹槽21内部时，叶片20的两侧挤压弹片7，弹片7的一端在弹簧的作用下向内缩回，叶片20卡合于第一凹槽21的内部，弹片7可在叶片20和第一凹槽21的中间位置处起到密封的作用，从而提高防风沙的效果。
如图5所示，所述弹片7的顶部等距固联有多个塑胶软片71，弹片7的另一端与第一凹槽21滑动连接，当叶片20挤压弹片7时，由于塑胶软片71的设置，叶片20对塑胶软片71进行挤压，由于塑胶软片71具备一定的柔软性，可减小叶片20与弹片7之间的摩擦力，减小叶片20与弹片7之间的磨损，同时由于塑胶软片71的柔软性，可在叶片20进入第一凹槽21内时起到一定的缓冲作用，并且进一步增强了密封效果。
如图2-图3所示，所述防风沙模块19包括弧形片191和连接块192，弧形片191对称设有两个，弧形片191的一端弧度小于另一端弧度，两个弧形片191的一侧均固联于移动块15上，连接块192设有多个，且多个连接块192通过铰链铰接成环形结构并位于两个弧形片191的中间位置处，弧形片191与连接块192设为磁性相吸结构，当两个第一丝杠11和第二丝杠12的转动带动其上的两个移动块15相互靠拢时，两个弧形片191相互靠拢，由于弧形片191的一端弧度大于另一端弧度，使得弧形片191的弧度较大一侧上的连接块192相互挤压成一条直线，弧度较小一侧上的连接块192向外被挤压成一定弧度，从而实现两个弧形片191之间距离的缩短，实现防风沙模块19的缩短，当两个第一丝杠11和第二丝杠12的转动带动其上的两个移动块15相互远离时，由于弧形片191与连接块192设为磁性相吸结构，弧形片191带动与其相吸的连接块192进行移动，并逐渐拉长弧度较小一端上被挤压成一定弧度的连接块192，实现防风沙模块19的伸长，从而对立杆1内部实现密封的作用，对立杆1内部起到防风沙的保护作用，进一步延长了风力发电机2的使用寿命。
如图2-4所示，所述每个连接块192的顶部均固联有凸起193，凸起193设为橡胶材质，且凸起193的顶部开设有上空腔194，一个连接块192对另一个连接块192上的凸起193进行挤压时，由于凸起193为橡胶材质，且凸起193的顶部开设有上空腔194，挤压时使得上空腔194内形成负压，一个连接块192上的凸起193吸在另一个连接块192上，使得凸起193与连接块192之间连接的更加稳定，从而提高防风沙模块19伸缩时的稳定性。
如图4所示，所述每个连接块192的底部均设有上磁铁196，每个凸起193的内部中心位置处均设有下磁铁197，每个凸起193的底部位于下磁铁197的下方位置处均开设有下空腔195，上磁铁196与下磁铁197相互排斥，当一个连接块192上的凸起193与另一个连接块192相互吸合时，由于上磁铁196与下磁铁197相互排斥，下磁铁197被排斥向下移动，上空腔194的体积变大，从而增强上空腔194内形成的负压，提高凸起193与连接块192之间连接的稳定性，进一步提高防风沙模块19的稳定性。
具体工作流程如下：
工作时，通过控制器控制第一电机2工作，第一电机2驱动转轴3转动，带动第一带轮4转动，从而带动皮带5转动，进而通过带动第二带轮6转动来带动第一丝杠11转动，由于第一丝杠11与第二丝杠12通过第一锥齿轮13和第二锥齿轮14相互啮合的方式连接，第一丝杠11转动带动第一锥齿轮13转动，第一锥齿轮13通过带动第二锥齿轮14转动来带动第二丝杠12转动，从而实现用一个第一电机2驱动所有第一丝杠11与第二丝杠12的转动，节约资源，由于移动块15通过滑槽17与第一凹槽21滑动连接，限制移动块15自身的转动，使得第一丝杠11与第二丝杠12的转动能带动移动块15在第一丝杠11和第二丝杠12上移动，在连杆18的带动下，实现叶片20的伸出和缩回，同时移动块15与第一凹槽21滑动连接，且叶片20的高度与长度与第一凹槽21的高度与长度大小相等，可提高叶片20在伸出和缩回时的稳定性，风沙较大的地区，防风沙模块19可在叶片20伸缩的过程中，防止风沙进入立杆1的内部，可对立杆1起到保护的作用，延长风力发电机2的使用寿命。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种具有防风功能的风力发电机，其特征在于：包括立杆(1)、第一丝杠(11)、第二丝杠(12)、第一凹槽(21)、叶片(20)、发电组件(8)与升降组件(9)，所述立杆(1)竖向设置在基座(10)上，发电组件(8)设置在立杆(1)的顶部；所述发电组件(8)包括支盘(84)、主轴(82)、定子(81)和转子(83)，支盘(84)水平设置在立杆(1)的顶部，主轴(82)竖向设置在支盘(84)的上端面，定子(81)设置在支盘(84)的上端面，转子(83)套设在主轴(82)上，转子(83)通过轴承与主轴(82)连接，转子(83)位于定子(81)的上方；所述升降组件(9)包括第二电机(95)、第三丝杠(92)、位移块(94)和连接杆(93)，第三丝杠(92)竖向设置在第二凹槽(96)内，第二电机(95)与第三丝杠(92)传动连接，第三丝杠(92)穿过位移块(94)，第二电机(95)驱动位移块(94)沿第三丝杠(92)的轴向运动，连接杆(93)水平设置，连接杆(93)的一端与位移块(94)连接，连接杆(93)的另一端与遮风环(91)的底部连接；所述立杆(1)的顶部中心位置处设有转轴(3)，转轴(3)的外部固联有两个第一带轮(4)，转轴(3)由第一电机(2)驱动，立杆(1)的顶部等角度开设有四个第一凹槽(21)；所述第一丝杠(11)数量为二，第一丝杠(11)转动连接在第一凹槽(21)的内部，两个第一丝杠(11)的外部均固联有第二带轮(6)，两个第一带轮(4)与两个第二带轮(6)之间分别通过皮带(5)传动连接；所述两个第一丝杠(11)的一端均固联有第一锥齿轮(13)，两个第一锥齿轮(13)通过第二锥齿轮(14)分别与两个第二丝杠(12)啮合连接，且两个第一丝杠(11)与两个第二丝杠(12)两两相互垂直，两个第一丝杠(11)与两个第二丝杠(12)分别位于四个第一凹槽(21)的内部；所述每个第一丝杠(11)与第二丝杠(12)的外部均对称螺旋连接有移动块(15)，每两个移动块(15)的一端均通过连杆(18)与叶片(20)铰接，叶片(20)的高度和长度与第一凹槽(21)的高度和长度大小相等；所述每个移动块(15)的一侧均固联有滑块(16)，滑块(16)通过滑槽(17)与立杆(1)滑动连接；所述四个第一凹槽(21)的内部位于第一丝杠(11)与第二丝杠(12)的一侧均设有三个防风沙模块(19)；所述立杆(1)的外部设有控制器，控制器用于控制第一电机(2)的工作。
2.根据权利要求1所述的一种具有防风功能的风力发电机，其特征在于：所述四个第一凹槽(21)的内部入口处均对称设有弹片(7)，弹片(7)为弧形结构，弹片(7)的一端固联于第一凹槽(21)上，弹片(7)的另一端通过弹簧与第一凹槽(21)连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有防风功能的风力发电机，其特征在于：所述弹片(7)的顶部等距固联有多个塑胶软片(71)。
4.根据权利要求1所述的一种具有防风功能的风力发电机，其特征在于：所述防风沙模块(19)包括弧形片(191)和连接块(192)，弧形片(191)对称设有两个，弧形片(191)的一端弧度小于另一端弧度，两个弧形片(191)的一侧均固联于移动块(15)上，连接块(192)设有多个，且多个连接块(192)通过铰链铰接成环形结构并位于两个弧形片(191)的中间位置处，弧形片(191)与连接块(192)设为磁性相吸结构。
5.根据权利要求4所述的一种具有防风功能的风力发电机，其特征在于：所述每个连接块(192)的顶部均固联有凸起(193)，凸起(193)设为橡胶材质，且凸起(193)的顶部开设有上空腔(194)。
6.根据权利要求4所述的一种具有防风功能的风力发电机，其特征在于：所述每个连接块(192)的底部均设有上磁铁(196)，每个凸起(193)的内部中心位置处均设有下磁铁(197)，每个凸起(193)的底部位于下磁铁(197)的下方位置处均开设有下空腔(195)，上磁铁(196)与下磁铁(197)相互排斥。
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