CN110017248A - 旅居房车专用风力发电机 - Google Patents

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Abstract

一种专门用于旅居房车可快速展开、收回便于携带垂轴式风力发电机，全称为；旅居房车专用风力发电机。由于房车旅行因常在野外，有时远离电网复盖，为保障车上用电设备的正常运行，现有房车一般采用小型汽油发电机和太阳能发电，由于汽油发电机需烧燃油导致用电成本高，增加了旅行费用，同时产生噪音影响休息睡眠，太阳能阴雨天又无法正常使用，风力发电必成首要选择，风力发电是一项很成熟的技术，不需用电成本，没有噪音，本发明专门设计了一种适合房车便于携带使用的风力发电机。其主要特征在于：包括用薄钢板制作可转曲收藏的风帆，并设计有控制风帆的展开和收回的一个笼架装置，同时针对不同的旅居房车设计了顶置式和背负式两种款式。

Description

旅居房车专用风力发电机
技术领域
本发明涉及环保节能领域，具体的说是为旅居房车设计的一种环保节能的补充能源；能快速展开、收回的垂轴式风力发电机。
背景技术
该发明是一种能快速展开、收回的便携式风力发电机，是针对当前蓬勃发展的旅居房车产业所必需的一种配套能源而设计，其能快速展开、收回的特点完全符合旅居房车特别需求，目前，国内外还没有一项针对该领域类似的设计，而普遍采用的小型汽油发电机和太阳能发电，由于汽油发电机需烧燃油导致用电成本高，增加了旅行费用，同时产生噪音影响休息睡眠，太阳能发电又存在能效底，阴雨天又无法使用的情况下，风力发电应属首要选择，风力发电是一项很成熟的技术，不需用电成本，没有噪音，其优点不言而俞，但现有的产品由于体积较大不能折叠没有便携的功能，根本无法安装在房车上使用，而房车旅行时因常在野外，有时远离电网复盖，因此非常需要一种可靠、经济的能源维持车内各种用电设备的正常运行。如果随车有一台风力发电机，你到的地方哪怕荒无人烟，只要有风，你就能得到源源不断的电力保证，甚至可以营造出车外风雪交加，车內温暖如春的佳境，还不用支付电费。
发明内容
本发明的目的是研制一种专门用于旅居房车可快速展开、收回便于携带垂轴式风力发电机。
本发明包括用弹簧薄钢板(如65锰)制作可转曲收藏的风帆(17)，风帆展开为方形，共有4片，风帆的一边固定在转轴的方管(19)上，另一边卷成长筒形，筒中插有铝棒(40)，筒形的中部有两处开口(见图1)，分别有两根钢丝绳(18)固定在铝棒上(40)，钢丝绳(18)另一端固定在笼架的导向轴(12)上，钢丝绳(18)用来控制风帆展开的弧度。风帆的笼架是控制风帆的展开和收回的一个装置，原理与钢圈尺类似(见图7剖视图)，笼架的上下法兰(11)与转轴(26)间隙配合，园周装有四根导向轴(12)，下发兰下面装有一个大齿轮(10)，齿轮和发兰作同轴固定连接，大齿轮(10)与转轴(26)为间隙配合，当装在外套管(27)上的小齿轮(8)在摇杆的转动下拨动大齿轮(10)时，发兰(11)上的导向轴可作绕转轴(26)旋转。此时如转轴(26)被固定，笼架则可以控制风帆的展开和收回，大齿轮(10)下面装有一与转轴(26)固定连接的棘轮(13)，控制棘轮(13)锁定和释放的是装在外套管(27)绞练上(15)的搬子(14)来完成的，搬子扭簧(16)使搬子(14)嵌入棘轮(13)的棘齿中锁定转轴，完成风帆的展开或收回后，拉动搬子上的钢丝绳(20)使棘轮(13)的控制失效，风帆(17)即可带动转轴(26)转动发电。
本发明还根据不同的车型设计了两种安装模式：一种是顶置式(图1)，即整机安装在车顶位置，行车时风机呈收回状态紧贴车顶(图5)，(图8)停车时用摇杆勾住蜗杆(2)上的小环，转动蜗杆蜗轮即可操纵风机竖起，然后摇杆勾住小齿轮(8)的小环(图10)向上推动小齿轮使之与大齿轮(10)啮合转动摇杆展开风帆(图3)，拉动钢丝绳(20)将绳结挂在卡板(21)上使转轴(26)解锁，同时钢丝绳(20)还可以与对向安装的钢丝绳(22)在风机竖起后有加固风机的作用。转轴(25)从轴承(25)中过，转轴下的联轴器(24)与发电机相连(6)。外套管(27)下的发兰和发电机(6)的发兰与翻转盒(7)上端平面同轴固定连接，翻转盒(7)外层是支撑整个风机的底座(5)，钢轴(3)横穿底座与底座上的园孔间隙配合，使固定钢轴上的蜗轮(1)，翻转盒(7)，风机沿底座上的园孔为轴心转动，底座上装有与蜗轮啮合的蜗杆(2)，蜗杆两端通过带铜套的滑动轴承座(4)与底座外端面相连，蜗杆下端还制作有钢环，以便可以用摇杆转动(图9)，底座与车顶(23)相连，并在同一平面车顶装有卡板(21)，当钢丝绳(20)的绳结挂上卡板(21)槽里，即与对相的钢丝绳(22)形成一个稳固的三角力学构型，可以使风帆承受较大的风力。
本发明的另外一种安装形式为；背负式，(图11)即安装在车背后的一个形式，背负式的发电机安装在一个特制的机盒內，机盒两则共有4条连杆(34)与绞练板(39)绞结相连，组成一个能上下翻转的四联杆机构(图11、图13)，机盒上层风帆结构，转轴，联轴器，发电机的连接形式与上述顶置式风机基本相同，绞练板(39)装在房车尾部的中间位置，行车时风机通过连杆(34)吊挂在尾部的下方，机盒内装有与房车固定的锁具，锁具分别是由挂钩板(32)、连杆(29)、搬把(38)、(35)拉簧(33)和固定在车身背板上的耳子(30)组成，耳子共有8个分别装在车背板的上、下部位，装在机盒内的挂钩板(32)为一长条状钢质构件外则与车背板接触的一面制作有4个挂钩，中部上下制作有导向滑槽，滑槽分别与固定在机盒上的4个定位桩(31)滑动配合，使挂钩板可以在导向滑槽限制范围上下移动，挂钩板上端装有拉簧(33)，拉簧一端挂在机盒(28)上，拉簧拉动挂钩板上移呈开锁状态，挂钩板(32)下端装有与搬杆(35)相连的连杆(29)，搬杆(35)一端与机盒上的绞座(36)相连，搬动搬把(38)，使搬把沿绞座(36)转动，带动连杆(29)和与之相连的挂钩板(32)克服拉簧(33)的拉力下移，使两边挂钩板(32)上的4个挂钩，钩住装在车身背板上的耳子(30)，当搬杆(35)与连杆(29)转动角度超过挂钩板(32)上下移动的轴线时，即形成了机构学中的死点模式，在拉簧(33)的作用下形成了自锁功能，向相反的方向搬动搬把(38)即可解锁。停车需要发电时只需向外搬动搬把(38)将风机沿房车尾部的中间位置的绞练板(39)向上转动180度，由于采用了四联杆机构，风机只能以与房车尾部平行的状态上移，当机盒贴平房车尾部背板时，向下转动搬把，挂钩板(32)即钩住了装在背板上端的四个耳子(30)，然后用摇杆勾住小齿轮(8)的小环(图10)，转动摇杆展开风帆，通过钢丝绳(20)拉下搬子(14)使棘轮(13)解锁，风帆(17)即可转动驱动发电机(6)发电。
附图说明
图1为顶置风力发电机展开状态图。
图2为笼架控制机构局部放大图。
图3为顶置风力发电机蜗轮蜗杆机构局部放大图。
图4为顶置风力发电机展开三维图。
图5为风力发电机转轴局部剖视图。
图6为风力发电机行车平置状态图。
图7为风力发电机行车平置状态局部放大图。
图8为风帆横截面剖视图。
图9为风力发电机平置三维图。
图10为用摇杆转动蜗杆示意图。
图11为用摇杆转动小齿轮示意图。
图12为背负式风力发电机展开状态图。
图13为机盒内部构造图。
图14为背负式风力发电机吊挂状态图。
图15为机盒开锁状态图。
图16为背负式风力发电机行车状态三维图。
图17为背负式风力发电机在旅居房车上安装的位置和展开、收回的校果示意图。
图18为顶置式风力发电机在旅居房车上安装的位置和展开、收回的校果示意图。
具体实施方式
据图1、图11所示一种旅居房车专用风力发电机，包括；可转曲收藏的风帆(17)，设计有控制风帆的展开和收回的一个装置和风帆通过转轴、联轴器驱动发电机的传动系统，并设计有顶置式和背负式的两种安装使用形式。
所述可转曲收藏的风帆(17)，包括；用弹簧薄钢板(如65锰)制作的帆叶(17)，共有4片，风帆的一边固定在转轴的方管(19)上，另一边卷成长筒形，筒中插有铝棒，筒形的中部有两处开口(见图1)，分别有两根钢丝绳(18)固定在铝棒上，钢丝绳另一端固定在笼架的导向轴上，钢丝绳用来控制风帆展开的弧度。所述风帆的展开和收回的控制装置，包括；笼架的上下法兰(11)与转轴(26)间隙配合，园周装有四根导向轴(12)，下发兰下面装有一个大齿轮(10)，齿轮和发兰作同轴固定连接，大齿轮与转轴为间隙配合，当装在外套管(27)上的小齿轮(8)在摇杆的转动下拨动大齿轮时，发兰上的导向轴可作绕转轴(26)旋转。此时如转轴被固定，笼架则可以控制风帆的展开和收回，大齿轮下面装有一与转轴(26)固定连接的棘轮(13)，控制棘轮(13)锁定和释放的是装在外套管(27)绞练上(15)的搬子(14)来完成的，搬子扭簧(16)使搬子(14)嵌入棘轮(13)的棘齿中锁定转轴，完成风帆的展开或收回后，拉动搬子上的钢丝绳(20)使棘轮(13)的控制失效，风帆(17)即可带动转轴(26)转动发电。
所述顶置风力发电机结构形式，包括；与车顶连接的翻转机构，主要是采用一套蜗轮蜗杆机构组成，风机外套管(27)内辟的上下装有轴承(25)，转轴(25)从轴承中穿过，转轴下的联轴器(24)与发电机相连(6)。外套管(27)下的发兰和发电机(6)的发兰与翻转盒(7)上端平面同轴固定连接，翻转盒(7)外层是支撑整个风机的底座(5)，钢轴(3)横穿底座与底座上的园孔间隙配合，使固定钢轴上的蜗轮(1)，翻转盒(7)，及翻转盒上面的风帆机构沿底座上的园孔为轴心转动，底座外侧装有与蜗轮啮合的蜗杆(2)，蜗杆两端通过带铜套的滑动轴承座(4)与底座外端面相连，蜗杆下端还制作有钢环，以便可以用摇杆转动(图9)，底座与车顶(23)相连，并在同一平面车顶装有卡板(21)，当绳结挂上卡板槽里，即与对相的钢丝绳形成一个稳固的三角力学构形，可以使风帆承受较大的风力。
所述背负式风力发电机结构形式，包括；安装在房车背部运用四联杆机构原理设计的一种展开、回收形式，发电机安装在一个特制的机盒內，机盒两则共有4条连杆(34)与绞练板(39)绞结相连，组成一个能上下翻转的四联杆机构(图11、图13)，机盒上层风帆结构，转轴，联轴器，发电机的连接形式与上述顶置式风机基本相同，绞练板(39)装在房车尾部的中间位置，行车时风机通过连杆(34)吊挂在尾部的下方，机盒内装有与房车固定的锁具，锁具分别是由挂钩板(32)、连杆(29)、搬把(38)、(35)拉簧(33)和固定在车身背板上的耳子(30)组成，耳子共有8个分别装在车背板的上、下部位，装在机盒内的挂钩板(32)为一长条状钢质构件外则与车背板接触的一面制作有4个挂钩，中部上下制作有导向滑槽，滑槽分别与固定在机盒上的4个定位桩(31)滑动配合，使挂钩板可以在导向滑槽限制范围上下移动，挂钩板上端装有拉簧(33)，拉簧一端挂在机盒(28)上，拉簧拉动挂钩板上移呈开锁状态，挂钩板(32)下端装有与搬杆(35)相连的连杆(29)，搬杆(35)一端与机盒上的绞座(36)相连，搬动搬把(38)，使搬把沿绞座(36)转动，带动连杆(29)和与之相连的挂钩板(32)克服拉簧(33)的拉力下移，使两边挂钩板(32)上的4个挂钩，钩住装在车身背板上的耳子(30)，当搬杆(35)与连杆(29)转动角度超过挂钩板(32)上下移动的轴线时，即形成了机构学中的死点模式，在拉簧(33)的作用下形成了自锁功能，向相反的方向搬动搬把(38)即可自动解锁。停车需要发电时只需向外搬动搬把(38)将风机沿房车尾部的中间位置的绞练板(39)向上转动180度，由于采用了四联杆机构，风机只能以与房车尾部平行的状态上移，当机盒贴平房车尾部背板时，向下转动搬把，挂钩板(32)即钩住了装在背板上端的四个耳子(30)，然后用摇杆勾住小齿轮(8)的小环(图10)，转动摇杆展开风帆，通过钢丝绳(20)拉下搬子(14)使棘轮(13)解锁，风帆(17)即可转动驱动发电机(6)发电。

Claims (4)

1.风帆机构，其特征在于，包括；用弹簧薄钢板(如65锰)制作的帆叶(17)，共有4片，风帆的一边固定在转轴的方管(19)上，另一边卷成长筒形，筒中插有铝棒，筒形的中部有两处开口(见图1)，分别有两根钢丝绳(18)固定在铝棒上，钢丝绳另一端固定在笼架的导向轴上，钢丝绳用来控制风帆展开的弧度。
2.风帆展开、收回机构，其特征在于，包括；控制风帆展开、收回的笼架，笼架的上下法兰(11)与转轴(26)间隙配合，园周装有四根导向轴(12)，下发兰下面装有一个大齿轮(10)，齿轮和发兰作同轴固定连接，大齿轮与转轴为间隙配合，当装在外套管(27)上的小齿轮(8)在摇杆的转动下拨动大齿轮时，发兰上的导向轴可作绕转轴(26)旋转。此时如转轴被固定，笼架则可以控制风帆的展开和收回，大齿轮下面装有一与转轴(26)固定连接的棘轮(13)，控制棘轮(13)锁定和释放的是装在外套管(27)绞练上(15)的搬子(14)来完成的，搬子扭簧(16)使搬子(14)嵌入棘轮(13)的棘齿中锁定转轴，完成风帆的展开或收回后，拉动搬子上的钢丝绳(20)使棘轮(13)的控制失效。
3.所述顶置风力发电机结构形式，其特征在于，包括；与车顶连接的翻转机构，主要是采用一套蜗轮蜗杆机构组成，风机外套管(27)内辟的上下装有轴承(25)，转轴(25)从轴承中穿过，转轴下的联轴器(24)与发电机相连(6)。外套管(27)下的发兰和发电机(6)的发兰与翻转盒(7)上端平面同轴固定连接，翻转盒(7)外层是支撑整个风机的底座(5)，钢轴(3)横穿底座与底座上的园孔间隙配合，使固定钢轴上的蜗轮(1)，翻转盒(7)，及翻转盒上面的风帆机构沿底座上的园孔为轴心转动，底座外侧装有与蜗轮啮合的蜗杆(2)，蜗杆两端通过带铜套的滑动轴承座(4)与底座外端面相连，蜗杆下端还制作有钢环，以便可以用摇杆转动(图9)，底座与车顶(23)相连，并在同一平面车顶装有卡板(21)，当绳结挂上卡板槽里，即与对相的钢丝绳形成一个稳固的三角力学构形，可以使风帆承受较大的风力。
4.所述背负式风力发电机结构形式，其特征在于，包括；安装在房车背部运用四联杆机构原理设计的一种展开、回收形式，发电机安装在一个特制的机盒內，机盒两则共有4条连杆(34)与绞练板(39)绞结相连，组成一个能上下翻转的四联杆机构(图11、图13)，机盒上层风帆结构，转轴，联轴器，发电机的连接形式与上述顶置式风机基本相同，绞练板(39)装在房车尾部的中间位置，行车时风机通过连杆(34)吊挂在尾部的下方，机盒内装有与房车固定的锁具，锁具分别是由挂钩板(32)、连杆(29)、搬把(38)、(35)拉簧(33)和固定在车身背板上的耳子(30)组成，耳子共有8个分别装在车背板的上、下部位，装在机盒内的挂钩板(32)为一长条状钢质构件外则与车背板接触的一面制作有4个挂钩，中部上下制作有导向滑槽，滑槽分别与固定在机盒上的4个定位桩(31)滑动配合，使挂钩板可以在导向滑槽限制范围上下移动，挂钩板上端装有拉簧(33)，拉簧一端挂在机盒(28)上，拉簧拉动挂钩板上移呈开锁状态，挂钩板(32)下端装有与搬杆(35)相连的连杆(29)，搬杆(35)一端与机盒上的绞座(36)相连，搬动搬把(38)，使搬把沿绞座(36)转动，带动连杆(29)和与之相连的挂钩板(32)克服拉簧(33)的拉力下移，使两边挂钩板(32)上的4个挂钩，钩住装在车身背板上的耳子(30)，当搬杆(35)与连杆(29)转动角度超过挂钩板(32)上下移动的轴线时，即形成了机构学中的死点模式，在拉簧(33)的作用下形成了自锁功能，向相反的方向搬动搬把(38)即可自动解锁。停车需要发电时只需向外搬动搬把(38)将风机沿房车尾部的中间位置的绞练板(39)向上转动180度，由于采用了四联杆机构，风机只能以与房车尾部平行的状态上移，当机盒贴平房车尾部背板时，向下转动搬把，挂钩板(32)即钩住了装在背板上端的四个耳子(30)，然后用摇杆勾住小齿轮(8)的小环(图10)，转动摇杆展开风帆，通过钢丝绳(20)拉下搬子(14)使棘轮(13)解锁，风帆(17)即可转动驱动发电机(6)发电。
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