CN109667716A - 一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其结构包括风速调节装置、风力发电机本体、高强度支撑架，风力发电机本体的底面垂直连接有高强度支撑架，风力发电机本体上安装有风速调节装置，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：利用弹簧圈与圈之间能够等距缩小的特性来调节进风口的大小，从而来调节进风量，进而实现风速的控制，让风速不会远超过额定风速来避免风力发电机紧急刹车失灵，从而来防止风力发电机出现飞车的现象，较大程度上能够避免风力发电机受损，使得海边的小型风力发电机在夏季是台风的高发季节也能利用风能进行发行发电。
Description
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域，具体地说是一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机。
背景技术
新能源包括有太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，风力发电机是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备，具体为利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，在风速很低的时候，风力发电机风轮会保持不动，当到达切入风速时，风轮开始旋转并牵引发电机开始发电，此时输出功率和风力呈正比；当风速达到额定风速时，风力电机会输出其额定功率；当风速超出额定风速时，风力发电机需要通过剎车来防止发动，从而来避免装置受损。
夏季是台风的高发季节，对于海边的小型风力发电机而言，因海边本来就比较容易起风且风力较大，加上台风会使得风速远远超过额定风速，导致风力发电机紧急刹车失灵，因而极其发生风力发电机出现飞车现象，进而风力发电机很容易受损。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机。
本发明采用如下技术方案来实现：一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其结构包括风速调节装置、风力发电机本体、高强度支撑架，所述风力发电机本体的底面垂直连接有高强度支撑架，所述风力发电机本体上安装有风速调节装置，所述风速调节装置包括有安装口、进风格栅、安装盘、风速调节机构；
所述安装盘呈圆形结构设置，所述安装盘的一侧开设有与之为同心圆结构的安装口，所述安装盘的两外侧中心位置及中心位置两端均呈等距式布设有进风格栅，所述进风格栅与安装盘为一体化结构，所述安装盘远离安装口的一侧固定有风速调节机构，所述安装口与风力发电机本体相连接，所述风速调节机构位于风力发电机本体的风轮的正前方。
作为优化，所述风速调节机构包括有圆盘、液压杆、风速调节组，所述圆盘的左右两内侧中心均设置有液压杆，所述液压杆的一端均与风速调节组相连接，所述风速调节组还滑动连接于圆盘。
作为优化，所述圆盘包括有盘体、方形口、导向块、导向条，所述盘体的形状呈圆形结构，所述盘体的中心位置开设有方形口，所述方形口的上下两端均设置有与盘体固定连接的导向条，所述方形口左右两侧的上下端均设有型结构的导向块，所述导向块与盘体固定连接，所述液压杆位于同侧两块导向块的中间位置且与盘体的内壁固定连接，所述导向块、导向条均滑动连接于风速调节组，所述盘体的外壁与安装盘的内壁固定连接。
作为优化，所述导向块包括有纵向限位块、横向导向块、凹槽，所述横向导向块的两端均开设有长条状的凹槽，所述横向导向块的一侧与纵向限位块的内侧中心垂直连接，所述向限位块、横向导向块均与盘体固定连接，所述横向导向块与风速调节组滑动连接。
作为优化，所述风速调节组包括有滑块、高强度弹簧、高强度连接板、挡风板，所述高强度弹簧从上自下依次呈等距式水平布设有6个，上下相邻的2个高强度弹簧之间的弹簧圈与弹簧圈之间均通过高强度连接板连接在一起，所述高强度弹簧的末端均连接于挡风板的内侧，所述挡风板的布设有两块且上下端中心均垂直连接有滑块，所述滑块与导向条进行滑动连接，所述挡风板连接于横向导向块。
作为优化，所述挡风板包括有板体、导向槽，所述板体的内侧上下端均开设有与之为一体化结构的导向槽，所述导向槽与横向导向块、凹槽滑动连接，所述板体的末端中心均垂直连接有滑块，所述板体的一内侧与高强度弹簧固定连接。
作为优化，所述横向导向块及导向槽均呈H型结构设置。
作为优化，所述挡风板的长度数值大于方形口的边长数值。
作为优化，所述板体与高强度弹簧连接的一面为水平面。
有益效果
当风力发电机本体检测到风速过大时，风力发电机本体自行控制液压杆外伸从而将挡风板进行内压，使得板体的导向槽在横向导向块、凹槽及滑块在导向条的导向、限位作用下而向高强度弹簧方向移动，从而挡风板将方形口的两侧进行遮挡来缩小进风口的面积及减小进风量，同时板体在移动的同时还对高强度弹簧产生压力，使得高强度弹簧两端受压而进行内缩，基于弹簧的特性，使得高强度弹簧的弹簧圈与弹簧圈之间呈等距缩小，进而高强度连接板与高强度连接板的间距而随之缩小，来减小高强度连接板与高强度连接板之间形成的进风口，使得方形口被分为若干份小型进风口来减小风速，从而使得风能均匀的作用于风力发电机本体的风轮上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该风力发电机安装有风速调节装置，通过安装口、进风格栅、安装盘、风速调节机构、圆盘、液压杆、风速调节组的结合设置，利用弹簧圈与圈之间能够等距缩小的特性来调节进风口的大小，从而来调节进风量，进而实现风速的控制，让风速不会远超过额定风速来避免风力发电机紧急刹车失灵，从而来防止风力发电机出现飞车的现象，较大程度上能够避免风力发电机受损，使得海边的小型风力发电机在夏季是台风的高发季节也能利用风能进行发行发电。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机的结构示意图。
图2为本发明的风速调节装置的侧视图的结构示意图。
图3为本发明的风速调节装置的第一种工作状态的正视图的结构示意图。
图4为本发明的风速调节装置的第二种工作状态的正视图的结构示意图。
图5为本发明的圆盘的后视图的结构示意图。
图6为本发明的圆盘的正视图的结构示意图。
图7为本发明的导向块的立体图的结构示意图。
图8为本发明的挡风板的立体图的结构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
风速调节装置-1、风力发电机本体-2、高强度支撑架-3、安装口-10、进风格栅-11、安装盘-12、风速调节机构-13、圆盘-14、液压杆-15、风速调节组-16、盘体-140、方形口-141、导向块-142、导向条-143、纵向限位块-142a、横向导向块-142b、凹槽-142c、滑块-160、高强度弹簧-161、高强度连接板-162、挡风板-163、板体-163a、导向槽-163b。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-8，本发明提供一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机技术方案：其结构包括风速调节装置1、风力发电机本体2、高强度支撑架3，所述风力发电机本体2的底面垂直连接有高强度支撑架3，所述风力发电机本体2上安装有风速调节装置1，所述风速调节装置1包括有安装口10、进风格栅11、安装盘12、风速调节机构13；
所述安装盘12呈圆形结构设置，所述安装盘12的一侧开设有与之为同心圆结构的安装口10，所述安装盘12的两外侧中心位置及中心位置两端均呈等距式布设有进风格栅11，所述进风格栅11与安装盘12为一体化结构，所述安装盘12远离安装口10的一侧固定有风速调节机构13，所述安装口10与风力发电机本体2相连接，所述风速调节机构13位于风力发电机本体2的风轮的正前方。
所述风速调节机构13包括有圆盘14、液压杆15、风速调节组16，所述圆盘14的左右两内侧中心均设置有液压杆15，所述液压杆15的一端均与风速调节组16相连接，所述风速调节组16还滑动连接于圆盘14。
所述圆盘14包括有盘体140、方形口141、导向块142、导向条143，所述盘体140的形状呈圆形结构，所述盘体140的中心位置开设有方形口141，所述方形口141的上下两端均设置有与盘体140固定连接的导向条143，所述方形口141左右两侧的上下端均设有T型结构的导向块142，所述导向块142与盘体140固定连接，所述液压杆15位于同侧两块导向块142的中间位置且与盘体140的内壁固定连接，所述导向块142、导向条143均滑动连接于风速调节组16，所述盘体140的外壁与安装盘12的内壁固定连接。
所述导向块142包括有纵向限位块142a、横向导向块142b、凹槽142c，所述横向导向块142b的两端均开设有长条状的凹槽142c，所述横向导向块142b的一侧与纵向限位块142a的内侧中心垂直连接，所述向限位块142a、横向导向块142b均与盘体140固定连接，所述横向导向块142b与风速调节组16滑动连接。
所述风速调节组16包括有滑块160、高强度弹簧161、高强度连接板162、挡风板163，所述高强度弹簧161从上自下依次呈等距式水平布设有6个，上下相邻的2个高强度弹簧161之间的弹簧圈与弹簧圈之间均通过高强度连接板162连接在一起，所述高强度弹簧161的末端均连接于挡风板163的内侧，所述挡风板163的布设有两块且上下端中心均垂直连接有滑块160，所述滑块160与导向条143进行滑动连接，所述挡风板163连接于横向导向块142b。
所述挡风板163包括有板体163a、导向槽163b，所述板体163a的内侧上下端均开设有与之为一体化结构的导向槽163b，所述导向槽163b与横向导向块142b、凹槽142c滑动连接，所述板体163a的末端中心均垂直连接有滑块160，所述板体163a的一内侧与高强度弹簧161固定连接。
所述横向导向块142b及导向槽163b均呈H型结构设置，横向导向块142b对板体163a具有导向限位的作用，有效防止板体163a因位移发生偏位的现象。
所述挡风板163的长度数值大于方形口141的边长数值，挡风板163能够有效遮挡住风口，避免风从挡风板163与方形口141之间形成的风口进入，有效缩小风口面积及减少进风量。
所述板体163a与高强度弹簧161连接的一面为水平面，使得高强度弹簧161能够与板体163a连接而不受导向槽163b的影响。
本发明的工作原理：当风力发电机本体2检测到风速过大时，风力发电机本体2自行控制液压杆15外伸从而将挡风板163进行内压，使得板体163a的导向槽163b在横向导向块142b、凹槽142c及滑块160在导向条143的导向、限位作用下而向高强度弹簧161方向移动，有效防止板体163a因位移发生偏位的现象，从而挡风板163将方形口141的两侧进行遮挡来缩小进风口的面积及减小进风量，同时板体163a在移动的同时还对高强度弹簧161产生压力，使得高强度弹簧161两端受压而进行内缩，基于弹簧的特性，使得高强度弹簧161的弹簧圈与弹簧圈之间呈等距缩小，进而高强度连接板162与高强度连接板162的间距而随之缩小，来减小高强度连接板162与高强度连接板162之间形成的进风口，使得方形口141被分为若干份小型进风口来减小风速，从而使得风能均匀的作用于风力发电机本体2的风轮上。
综上所述，本发明相对现有技术获得的技术进步是：该风力发电机安装有风速调节装置，通过安装口、进风格栅、安装盘、风速调节机构、圆盘、液压杆、风速调节组的结合设置，利用弹簧圈与圈之间能够等距缩小的特性来调节进风口的大小，从而来调节进风量，进而实现风速的控制，让风速不会远超过额定风速来避免风力发电机紧急刹车失灵，从而来防止风力发电机出现飞车的现象，较大程度上能够避免风力发电机受损，使得海边的小型风力发电机在夏季是台风的高发季节也能利用风能进行发行发电。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其结构包括风速调节装置(1)、风力发电机本体(2)、高强度支撑架(3)，所述风力发电机本体(2)的底面垂直连接有高强度支撑架(3)，其特征在于：
所述风力发电机本体(2)上安装有风速调节装置(1)，所述风速调节装置(1)包括有安装口(10)、进风格栅(11)、安装盘(12)、风速调节机构(13)；
所述安装盘(12)呈圆形结构设置，所述安装盘(12)的一侧开设有与之为同心圆结构的安装口(10)，所述安装盘(12)的两外侧中心位置及中心位置两端均呈等距式布设有进风格栅(11)，所述进风格栅(11)与安装盘(12)为一体化结构，所述安装盘(12)远离安装口(10)的一侧固定有风速调节机构(13)，所述安装口(10)与风力发电机本体(2)相连接，所述风速调节机构(13)位于风力发电机本体(2)的风轮的正前方。
2.根据权利要求1所述的一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其特征在于：所述风速调节机构(13)包括有圆盘(14)、液压杆(15)、风速调节组(16)，所述圆盘(14)的左右两内侧中心均设置有液压杆(15)，所述液压杆(15)的一端均与风速调节组(16)相连接，所述风速调节组(16)还滑动连接于圆盘(14)。
3.根据权利要求2所述的一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其特征在于：所述圆盘(14)包括有盘体(140)、方形口(141)、导向块(142)、导向条(143)，所述盘体(140)的形状呈圆形结构，所述盘体(140)的中心位置开设有方形口(141)，所述方形口(141)的上下两端均设置有与盘体(140)固定连接的导向条(143)，所述方形口(141)左右两侧的上下端均设有T型结构的导向块(142)，所述导向块(142)与盘体(140)固定连接，所述液压杆(15)位于同侧两块导向块(142)的中间位置且与盘体(140)的内壁固定连接，所述导向块(142)、导向条(143)均滑动连接于风速调节组(16)，所述盘体(140)的外壁与安装盘(12)的内壁固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其特征在于：所述导向块(142)包括有纵向限位块(142a)、横向导向块(142b)、凹槽(142c)，所述横向导向块(142b)的两端均开设有长条状的凹槽(142c)，所述横向导向块(142b)的一侧与纵向限位块(142a)的内侧中心垂直连接，所述向限位块(142a)、横向导向块(142b)均与盘体(140)固定连接，所述横向导向块(142b)与风速调节组(16)滑动连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其特征在于：所述风速调节组(16)包括有滑块(160)、高强度弹簧(161)、高强度连接板(162)、挡风板(163)，所述高强度弹簧(161)从上自下依次呈等距式水平布设有6个，上下相邻的2个高强度弹簧(161)之间的弹簧圈与弹簧圈之间均通过高强度连接板(162)连接在一起，所述高强度弹簧(161)的末端均连接于挡风板(163)的内侧，所述挡风板(163)的布设有两块且上下端中心均垂直连接有滑块(160)，所述滑块(160)与导向条(143)进行滑动连接，所述挡风板(163)连接于横向导向块(142b)。
6.根据权利要求5所述的一种基于弹簧特性来调节风口风量风速的风力发电机，其特征在于：所述挡风板(163)包括有板体(163a)、导向槽(163b)，所述板体(163a)的内侧上下端均开设有与之为一体化结构的导向槽(163b)，所述导向槽(163b)与横向导向块(142b)、凹槽(142c)滑动连接，所述板体(163a)的末端中心均垂直连接有滑块(160)，所述板体(163a)的一内侧与高强度弹簧(161)固定连接。
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