CN110159487B - 一种隧道风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道风力发电装置，其结构包括壳体、一出口、叶片、螺母转轴、余力发电装置、导风管、二出口、双传动装置、发电机，壳体内部安装有螺母转轴，螺母转轴外设有均匀分布的叶片，壳体的两侧分别设有一出口、二出口，一出口、二出口均连接有导风管，螺母转轴与余力发电装置活动连接，余力发电装置底部通过双传动装置与发电机相连接，余力发电装置由推力器、十字杆、丝杠、缓冲弹簧组成，丝杠贯穿与之相配合的螺母转轴，本发明的有益效果是：利用风力带动叶片旋转的作用为余力发电装置提供动力，在风力消失后通过丝杠旋转下降进行再发电，延长发电时间，增加发电量，实现一风两用，使活塞风被充分利用。

Description

一种隧道风力发电装置
技术领域
本发明涉及发电领域，具体地说是一种隧道风力发电装置。
背景技术
地铁隧道在地铁经过时会产生一股活塞风，现有利用活塞风进行发电的装置来节约能源。
由于地铁经过的时间是间歇性的，因此发电装置只有在有活塞风的情况下才能进行发电，而活塞风只带动叶片旋转，没有充分利用风能，在活塞风消失后便无法进行继续发电。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道风力发电装置。
本发明采用如下技术方案来实现：一种隧道风力发电装置，其结构包括壳体、一出口、叶片、螺母转轴、余力发电装置、导风管、二出口、双传动装置、发电机，所述壳体内部安装有螺母转轴，所述螺母转轴外设有均匀分布的叶片，所述壳体的两侧分别设有一出口、二出口，所述一出口、二出口均连接有导风管，所述螺母转轴与余力发电装置活动连接，所述余力发电装置底部通过双传动装置与发电机相连接，所述余力发电装置由推力器、十字杆、丝杠、缓冲弹簧组成，所述丝杠贯穿与之相配合的螺母转轴，所述十字杆贯穿丝杠且两者相配合，所述推力器设在丝杠正上方，所述丝杠底部连接有缓冲弹簧，所述十字杆底部与双传动装置相连接。
作为优化，所述螺母转轴底部伸出壳体并连接有主齿轮，所述主齿轮与设在侧面的副齿轮相啮合，所述副齿轮与连接轴顶部相连接，所述连接轴底部与双传动装置相连接。
作为优化，所述双传动装置由第一动力盘、电机齿轮、第二动力盘、电机轴组成，所述电机齿轮通过电机轴与发电机相连接，所述电机齿轮的左右两侧分别设有与之相啮合的第一动力盘、第二动力盘，所述第一动力盘与连接轴底部相连接，所述第二动力盘与十字杆底部相连接。
作为优化，所述第一动力盘由盘体、凹槽、铰链轴、齿块、顶杆组成，所述盘体中间向内凹并设有均匀分布的凹槽，所述铰链轴安装在盘体中间，所述铰链轴与凹槽一一对应，所述铰链轴上安装有齿块，所述齿块为水滴状，所述齿块的圆弧端连接有顶杆，所述齿块的尖端与电机齿轮相啮合。
作为优化，所述第一动力盘与第二动力盘结构一致。
作为优化，所述十字杆的横截面为十字形。
作为优化，所述丝杠的底部设有光滑面，光滑面的长度为3-5cm。
作为优化，所述一出口、二出口为点对称结构，所述一出口以螺母转轴中心为点旋转180度便会与二出口重合。
作为优化，所述丝杠的底部光滑段的重量大于丝杠的螺纹段。
作为优化，所述推力器为弹簧杆。
有益效果
本发明安装在地铁隧道中，当地铁经过时产生活塞风，风从一出口或二出口进入壳体，由于一出口和二出口的设置，便会带动叶片进行逆时针旋转，叶片旋转使螺母转轴旋转，通过主齿轮传递给副齿轮，副齿轮带动第一动力盘进行同步旋转，第一动力盘逆时针旋转时齿块的顶杆刚好顶在凹槽卡住，使齿块固定从而推动电机齿轮进行顺时针旋转，使发电机发电，由于第一动力盘、第二动力盘结构一致，因此在电机齿轮进行顺时针旋转时，第二动力盘上的齿块可进行转动，并不会带动第二动力盘旋转，由于螺母转轴与丝杠的配合，而十字杆上下位置不变，在螺母转轴逆时针旋转时会带动丝杠逐渐上升，直到丝杠底部的光滑处与螺母转轴接触，便能使丝杠上升到一定高度时过载，而丝杠上升到过载处时将推力器向上顶，当活塞风消失后，丝杠被推力器下顶，由于惯性，丝杠便会逆时针旋转下降，从而带动第二动力盘逆时针旋转，与上述双传动装置的工作原理相反，从而带动发电机进行发电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过两个出口的设置，使风无论从侧进入都使叶片进行同方向旋转，避免正反转的困扰，利用风力带动叶片旋转的作用为余力发电装置提供动力，在风力消失后通过丝杠旋转下降进行再发电，延长发电时间，增加发电量，实现一风两用，使活塞风被充分利用。
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为本发明一种隧道风力发电装置的结构示意图。
图2为本发明壳体的内部结构示意图。
图3为本发明一种隧道风力发电装置工作时的结构示意图。
图4为本发明双传动装置的结构示意图。
图5为本发明双传动装置的工作时结构示意图。
图6为本发明第一动力盘的结构示意图。
图7为本发明第一动力盘的盘体横截面图。
图中：壳体1、一出口2、叶片3、螺母转轴4、余力发电装置5、导风管6、二出口7、双传动装置8、发电机9、推力器50、十字杆51、丝杠52、缓冲弹簧53、主齿轮40、副齿轮41、连接轴42、第一动力盘80、电机齿轮81、第二动力盘82、电机轴83、盘体80a、凹槽80b、铰链轴80c、齿块80d、顶杆80e。
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。
请参阅图1-7，本发明提供一种隧道风力发电装置技术方案：其结构包括壳体1、一出口2、叶片3、螺母转轴4、余力发电装置5、导风管6、二出口7、双传动装置8、发电机9，所述壳体1内部安装有螺母转轴4，所述螺母转轴4外设有均匀分布的叶片3，所述壳体1的两侧分别设有一出口2、二出口7，所述一出口2、二出口7均连接有导风管6，所述螺母转轴4与余力发电装置5活动连接，所述余力发电装置5底部通过双传动装置8与发电机9相连接，所述余力发电装置5由推力器50、十字杆51、丝杠52、缓冲弹簧53组成，所述丝杠52贯穿与之相配合的螺母转轴4，所述十字杆51贯穿丝杠52且两者相配合，所述推力器50设在丝杠52正上方，所述丝杠52底部连接有缓冲弹簧53，所述十字杆51底部与双传动装置8相连接，缓冲弹簧53能够在丝杠52自动下降时进行缓冲，避免对余力发电装置5造成损坏。
所述螺母转轴4底部伸出壳体1并连接有主齿轮40，所述主齿轮40与设在侧面的副齿轮41相啮合，所述副齿轮41与连接轴42顶部相连接，所述连接轴42底部与双传动装置8相连接，从而实现风力发电。
所述双传动装置8由第一动力盘80、电机齿轮81、第二动力盘82、电机轴83组成，所述电机齿轮81通过电机轴83与发电机9相连接，所述电机齿轮81的左右两侧分别设有与之相啮合的第一动力盘80、第二动力盘82，所述第一动力盘80与连接轴42底部相连接，所述第二动力盘82与十字杆51底部相连接，通过第一动力盘80、第二动力盘82能够给电机齿轮81提供两种动力，一种是有活塞风的情况下产生的动力，另一种是没有活塞风时通过机械传动产生的动力，两者结合，提高发电量。
所述第一动力盘80由盘体80a、凹槽80b、铰链轴80c、齿块80d、顶杆80e组成，所述盘体80a中间向内凹并设有均匀分布的凹槽80b，所述铰链轴80c安装在盘体80a中间，所述铰链轴80c与凹槽80b一一对应，所述铰链轴80c上安装有齿块80d，所述齿块80d为水滴状，所述齿块80d的圆弧端连接有顶杆80e，所述齿块80d的尖端与电机齿轮81相啮合，铰链轴80c使齿块80d可进行自由转动，而顶杆80e会对齿块80d进行限位，使第一动力盘80实现单向旋转的功能。
所述第一动力盘80与第二动力盘82结构一致，而又分别设在电机齿轮81的左右两侧，因此当第一动力盘80工作时，第二动力盘82便可保持不动，反之亦可。
所述十字杆51的横截面为十字形，能够使十字杆51与丝杠52之间的角度保持不变，便于丝杠52带动十字杆51旋转，避免打滑。
所述丝杠52的底部设有光滑面，光滑面的长度为3-5cm，便于在丝杠52上升到极限时进行过载。
所述一出口2、二出口7为点对称结构，所述一出口2以螺母转轴4中心为点旋转180度便会与二出口7重合，这样的设置能够使风无论从那侧吹进来，叶片的旋转的方向都一样。
所述丝杠52的底部光滑段的重量大于丝杠52的螺纹段，便于丝杠52自动下降。
所述推力器50为弹簧杆，能够在上顶后提供下压的力，给丝杠52自动下降提供一个起始力。
本发明安装在地铁隧道中，当地铁经过时产生活塞风，风从一出口2或二出口7进入壳体1，由于一出口2和二出口7的设置，便会带动叶片3进行逆时针旋转，叶片3旋转使螺母转轴4旋转，通过主齿轮40传递给副齿轮41，副齿轮41带动第一动力盘80进行同步旋转，第一动力盘80逆时针旋转时齿块80d的顶杆80e刚好顶在凹槽80b卡住，使齿块80d固定从而推动电机齿轮81进行顺时针旋转，使发电机9发电，由于第一动力盘80、第二动力盘82结构一致，因此在电机齿轮81进行顺时针旋转时，第二动力盘82上的齿块80d可进行转动，并不会带动第二动力盘82旋转，由于螺母转轴4与丝杠52的配合，而十字杆51上下位置不变，在螺母转轴4逆时针旋转时会带动丝杠52逐渐上升，直到丝杠52底部的光滑处与螺母转轴4接触，便能使丝杠52上升到一定高度时过载，而丝杠52上升到过载处时将推力器50向上顶，当活塞风消失后，丝杠52被推力器50下顶，由于惯性，丝杠52便会逆时针旋转下降，从而带动第二动力盘82逆时针旋转，与上述双传动装置8的工作原理相反，从而带动发电机9进行发电。
本发明相对现有技术获得的技术进步是：通过两个出口的设置，使风无论从侧进入都使叶片进行同方向旋转，避免正反转的困扰，利用风力带动叶片旋转的作用为余力发电装置提供动力，在风力消失后通过丝杠旋转下降进行再发电，延长发电时间，增加发电量，实现一风两用，使活塞风被充分利用。
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 (5)

1.一种隧道风力发电装置，其结构包括壳体(1)、一出口(2)、叶片(3)、螺母转轴(4)、余力发电装置(5)、导风管(6)、二出口(7)、双传动装置(8)、发电机(9)，其特征在于：
所述壳体(1)内部安装有螺母转轴(4)，所述螺母转轴(4)外设有均匀分布的叶片(3)，所述壳体(1)的两侧分别设有一出口(2)、二出口(7)，所述一出口(2)、二出口(7)均连接有导风管(6)，所述螺母转轴(4)与余力发电装置(5)活动连接，所述余力发电装置(5)底部通过双传动装置(8)与发电机(9)相连接；
所述余力发电装置(5)由推力器(50)、十字杆(51)、丝杠(52)、缓冲弹簧(53)组成，所述丝杠(52)贯穿与之相配合的螺母转轴(4)，所述十字杆(51)贯穿丝杠(52)且两者相配合，所述推力器(50)设在丝杠(52)正上方，所述丝杠(52)底部连接有缓冲弹簧(53)，所述十字杆(51)底部与双传动装置(8)相连接；
所述螺母转轴(4)底部伸出壳体(1)并连接有主齿轮(40)，所述主齿轮(40)与设在侧面的副齿轮(41)相啮合，所述副齿轮(41)与连接轴(42)顶部相连接，所述连接轴(42)底部与双传动装置(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种隧道风力发电装置，其特征在于：所述双传动装置(8)由第一动力盘(80)、电机齿轮(81)、第二动力盘(82)组成，所述电机齿轮(81)通过电机轴(83)与发电机(9)相连接，所述电机齿轮(81)的左右两侧分别设有与之相啮合的第一动力盘(80)、第二动力盘(82)，所述第一动力盘(80)与连接轴(42)底部相连接，所述第二动力盘(82)与十字杆(51)底部相连接。
3.根据权利要求2所述的一种隧道风力发电装置，其特征在于：所述第一动力盘(80)由盘体(80a)、凹槽(80b)、铰链轴(80c)、齿块(80d)、顶杆(80e)组成，所述盘体(80a)中间向内凹并设有均匀分布的凹槽(80b)，所述铰链轴(80c)安装在盘体(80a)中间，所述铰链轴(80c)与凹槽(80b)一一对应，所述铰链轴(80c)上安装有齿块(80d)，所述齿块(80d)为水滴状，所述齿块(80d)的圆弧端连接有顶杆(80e)，所述齿块(80d)的尖端与电机齿轮(81)相啮合。
4.根据权利要求2所述的一种隧道风力发电装置，其特征在于：所述第一动力盘(80)与第二动力盘(82)结构一致。
5.根据权利要求1所述的一种隧道风力发电装置，其特征在于：所述十字杆(51)的横截面为十字形。
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