CN110645151A - 一种具有抗台能力的风力发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种具有抗台能力的风力发电设备，包括输入箱，所述输入箱内设有切换腔，所述切换腔上端内壁转动连接有中心对称的六个空心轴，所述空心轴上设有孔雀屏组件，本发明利用可类似孔雀开屏的叶片结构，在正常天气时，最大可能的增加受力面积，提升对风能的转化利用率，而在台风天气时，利用高速旋转的轴会产生离心力，以此作为判断叶片结构是否收纳保护设备的信号，实现自动机械化的保护工作，同时采用可脱离式的卡死结构，切换风叶与输入箱之间的联系，使得风叶可在收纳后形成类圆桶状结构，仅可能减少台风天，风与设备的接触面积，减少受力，防止折断设备。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种具有抗台能力的风力发电设备。
背景技术
风力发电设备为了能最大化的接收风力，放置在山顶或者比较宽阔的平坝、海边。往往该处地区为台风多发地带。台风天的风力太大，通过吹动叶片使风轮轴快速旋转，产生较大的离心力，从中折断设备。然而，现在风力发电设备上的叶片为固定连接，无法在台风天自我调整，需要人工在台风天进行调整与保护，存在安全隐患。本发明阐明的一种能解决上述问题的装置。
发明内容
技术问题：
现在风力发电设备上的叶片为固定连接，无法在台风天自我调整，存在安全隐患。
为解决上述问题，本例设计了一种具有抗台能力的风力发电设备，本例的一种具有抗台能力的风力发电设备，包括输入箱，所述输入箱内设有切换腔，所述切换腔上端内壁转动连接有中心对称的六个空心轴，所述空心轴上设有孔雀屏组件，所述孔雀屏组件包括与固定于所述空心轴上的迎风块、分别位于所述迎风块前后侧的弯曲面与平面，风吹时弯曲面的受力面积大于平面使得迎风块仅可向一侧旋转，所述空心轴上转动连接有位于所述迎风块上端的保护箱，所述保护箱内设有衔接腔，所述空心轴上设有位于所述衔接腔内的齿轮，所述衔接腔内设有控制所述齿轮旋转的启动装置，所述启动装置包括贯通设置于所述衔接腔下端内壁上的升降槽、滑动连接于所述升降槽内的衔接柱、铰接于所述衔接柱上且中心对称的四个链杆、滑动连接于所述衔接腔内且与所述齿轮啮合连接的齿环、所述链杆与所述齿环内圈上的交错位置铰接，所述衔接柱上移通过所述链杆转动所述齿环，所述衔接柱内设有与所述切换腔相通连接的离心腔，所述离心腔内设有控制所述衔接柱升降的保护装置，所述切换腔内设有改变所述空心轴与所述输入箱连接状态的切换组件。
可优选地，所述切换腔下侧端面滑动连接有塔，所述塔内转动连接有与所述输入箱固定连接 输入轴，所述输入轴下端动力连接有发电机，所述发电机下端固定设有地基。
其中，所述孔雀屏组件还包括设置于所述迎风块内且中心对称的四个隐藏腔，所述隐藏腔内转动连接有层叠分布的三组叶片，所述叶片之间连接有叶片，所述迎风块内设有位于所述隐藏腔之间的传动腔，所述传动腔上端内壁转动连接有与所述衔接腔上端内壁固定连接的固定轴，所述固定轴上设有卷线轮，所述传动腔左右端内壁上贯通设有对称的线孔，所述卷线轮与所述叶片之间连接有与所述线孔滑动连接的钢索。
其中，所述保护装置包括对称的贯通设置于所述离心腔左右端内壁上的梯形槽，所述切换腔底端内壁固定设有驱动轴，所述驱动轴上设有位于所述离心腔内的转桶，所述转桶上设有左右对称的滑槽，所述滑槽内滑动连接有与所述梯形槽滑动连接的离心块，所述离心块与所述滑槽之间连接有复位弹簧。
其中，所述切换组件包括设置于所述空心轴上且位于所述切换腔内的拨轮，所述切换腔内固定设有支撑环，所述支撑环上滑动连接有可与所述拨轮抵接的锁死杆，所述锁死杆上固定设有位于所述支撑环内的推块，所述推块可与所述衔接柱滑动连接，所述推块与所述支撑环之间连接有压缩弹簧，所述切换腔底端内壁设有控制所述锁死杆滑动的限位装置。
其中，所述限位装置包括设置于所述锁死杆上的伸缩卡杆，所述切换腔下端内壁内设有复位腔，所述复位腔上设有与所述切换腔相通连接且中心对称的六个卡槽，所述卡槽可与所述伸缩卡杆抵接，所述复位腔底端内壁内嵌有液压机，所述液压机上动力连接有可与所述伸缩卡杆抵接的液压杆。
本发明的有益效果是：本发明利用可类似孔雀开屏的叶片结构，在正常天气时，最大可能的增加受力面积，提升对风能的转化利用率，而在台风天气时，利用高速旋转的轴会产生离心力，以此作为判断叶片结构是否收纳保护设备的信号，实现自动机械化的保护工作，同时采用可脱离式的卡死结构，切换风叶与输入箱之间的联系，使得风叶可在收纳后形成类圆桶状结构，仅可能减少台风天，风与设备的接触面积，减少受力，防止折断设备。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种具有抗台能力的风力发电设备的整体结构示意图；
图2为图1的“A”处的结构放大示意图；
图3为图1的“B-B”方向的结构示意图；
图4为图3的封闭状态下的结构示意图；
图5为图1的“C-C”方向的结构示意图；
图6为图1的“D-D”方向的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-图6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明涉及一种具有抗台能力的风力发电设备，主要应用于台风天自我调整保护发电设备的过程中，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：
本发明所述的一种具有抗台能力的风力发电设备，包括输入箱50，所述输入箱50内设有切换腔51，所述切换腔51上端内壁转动连接有中心对称的六个空心轴31，所述空心轴31上设有孔雀屏组件901，所述孔雀屏组件901包括与固定于所述空心轴31上的迎风块21、分别位于所述迎风块21前后侧的弯曲面49与平面48，风吹时弯曲面49的受力面积大于平面48使得迎风块21仅可向一侧旋转，所述空心轴31上转动连接有位于所述迎风块21上端的保护箱29，所述保护箱29内设有衔接腔30，所述空心轴31上设有位于所述衔接腔30内的齿轮33，所述衔接腔30内设有控制所述齿轮33旋转的启动装置902，所述启动装置902包括贯通设置于所述衔接腔30下端内壁上的升降槽37、滑动连接于所述升降槽37内的衔接柱36、铰接于所述衔接柱36上且中心对称的四个链杆35、滑动连接于所述衔接腔30内且与所述齿轮33啮合连接的齿环34、所述链杆35与所述齿环34内圈上的交错位置铰接，所述衔接柱36上移通过所述链杆35转动所述齿环34，所述衔接柱36内设有与所述切换腔51相通连接的离心腔52，所述离心腔52内设有控制所述衔接柱36升降的保护装置903，所述切换腔51内设有改变所述空心轴31与所述输入箱50连接状态的切换组件904。
有益地，所述切换腔51下侧端面滑动连接有塔14，所述塔14内转动连接有与所述输入箱50固定连接 输入轴13，所述输入轴13下端动力连接有发电机12，所述发电机12下端固定设有地基11。
根据实施例，以下对孔雀屏组件901进行详细说明，所述孔雀屏组件901还包括设置于所述迎风块21内且中心对称的四个隐藏腔22，所述隐藏腔22内转动连接有层叠分布的三组叶片27，所述叶片27之间连接有叶片27，所述迎风块21内设有位于所述隐藏腔22之间的传动腔24，所述传动腔24上端内壁转动连接有与所述衔接腔30上端内壁固定连接的固定轴32，所述固定轴32上设有卷线轮23，所述传动腔24左右端内壁上贯通设有对称的线孔25，所述卷线轮23与所述叶片27之间连接有与所述线孔25滑动连接的钢索26，通过所述钢索26拉动所述叶片27展开，并使所述阻力弹簧28积蓄弹性势能用于复位工作。
根据实施例，以下对保护装置903进行详细说明，所述保护装置903包括对称的贯通设置于所述离心腔52左右端内壁上的梯形槽45，所述切换腔51底端内壁固定设有驱动轴40，所述驱动轴40上设有位于所述离心腔52内的转桶38，所述转桶38上设有左右对称的滑槽39，所述滑槽39内滑动连接有与所述梯形槽45滑动连接的离心块46，所述离心块46与所述滑槽39之间连接有复位弹簧47，所述转桶38高速旋转产生离心力推动所述离心块46与所述梯形槽45上端内壁抵接，进而推动衔接柱36上移。
根据实施例，以下对切换组件904进行详细说明，所述切换组件904包括设置于所述空心轴31上且位于所述切换腔51内的拨轮20，所述切换腔51内固定设有支撑环17，所述支撑环17上滑动连接有可与所述拨轮20抵接的锁死杆19，所述锁死杆19上固定设有位于所述支撑环17内的推块41，所述推块41可与所述衔接柱36滑动连接，所述推块41与所述支撑环17之间连接有压缩弹簧16，所述切换腔51底端内壁设有控制所述锁死杆19滑动的限位装置905。
根据实施例，以下对限位装置905进行详细说明，所述限位装置905包括设置于所述锁死杆19上的伸缩卡杆18，所述切换腔51下端内壁内设有复位腔42，所述复位腔42上设有与所述切换腔51相通连接且中心对称的六个卡槽15，所述卡槽15可与所述伸缩卡杆18抵接，所述复位腔42底端内壁内嵌有液压机43，所述液压机43上动力连接有可与所述伸缩卡杆18抵接的液压杆44。
以下结合图1至图6对本文中的一种具有抗台能力的风力发电设备的使用步骤进行详细说明：
正常天气时，衔接柱36与推块41抵接，并挤压压缩弹簧16，进而使得锁死杆19与拨轮20抵接，同时，伸缩卡杆18位于卡槽15外侧，此时，叶片27自由展开并拉伸阻力弹簧28，风吹在迎风块21与叶片27上施加力，由于，拨轮20转动被锁死杆19限制，进而使得空心轴31无法选择，风力依次通过迎风块21、空心轴31带动输入箱50旋转，输入箱50在通过输入轴13使得发电机12工作，将风能转化为电能，输入箱50转动通过驱动轴40同步旋转转桶38，由于风力较小，转桶38转速低产生的离心力小于复位弹簧47的弹力与离心块46与滑槽39内壁滑动的摩擦力之和，从而无法推动离心块46外移。
台风天气时，风力较大通过上述步骤，使得输入箱50快速旋转，进而使得转桶38转速低产生的离心力大于复位弹簧47的弹力与离心块46与滑槽39内壁滑动的摩擦力之和，此时，离心块46向梯形槽45内滑动，并推动衔接柱36上移，衔接柱36上移时由于链杆35的长度恒定从而旋转齿环34，从而使得齿环34通过与齿轮33的啮合而转动空心轴31，空心轴31带动迎风块21旋转九十度，迎风块21旋转过程汇总，由于卷线轮23被固定轴32固定在衔接腔30上，并不跟随迎风块21同步转动，因此松开钢索26,叶片27在阻力弹簧28的弹力恢复下收缩至隐藏腔22内，最终，使得迎风块21转动九十度，六个迎风块21之间组成密封的桶状结构，在衔接柱36上移的过程汇中，推块41在压缩弹簧16的弹性恢复下相互靠近移动，使得伸缩卡杆18滑至卡槽15内卡柱，限制衔接柱36下移；
台风天过后，启动液压机43通过液压杆44推动伸缩卡杆18移出卡槽15，同时衔接柱36由于自身重力下移，重新挤压压缩弹簧16，推动锁死杆19与拨轮20抵接，恢复至正常天气状态。
本发明的有益效果是：本发明利用可类似孔雀开屏的叶片结构，在正常天气时，最大可能的增加受力面积，提升对风能的转化利用率，而在台风天气时，利用高速旋转的轴会产生离心力，以此作为判断叶片结构是否收纳保护设备的信号，实现自动机械化的保护工作，同时采用可脱离式的卡死结构，切换风叶与输入箱之间的联系，使得风叶可在收纳后形成类圆桶状结构，仅可能减少台风天，风与设备的接触面积，减少受力，防止折断设备。
通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。
Claims (6)
1.一种具有抗台能力的风力发电设备，包括输入箱；
所述输入箱内设有切换腔，所述切换腔上端内壁转动连接有中心对称的六个空心轴，所述空心轴上设有孔雀屏组件，所述孔雀屏组件包括与固定于所述空心轴上的迎风块、分别位于所述迎风块前后侧的弯曲面与平面，风吹时弯曲面的受力面积大于平面使得迎风块仅可向一侧旋转，所述空心轴上转动连接有位于所述迎风块上端的保护箱，所述保护箱内设有衔接腔，所述空心轴上设有位于所述衔接腔内的齿轮；
所述衔接腔内设有控制所述齿轮旋转的启动装置，所述启动装置包括贯通设置于所述衔接腔下端内壁上的升降槽、滑动连接于所述升降槽内的衔接柱、铰接于所述衔接柱上且中心对称的四个链杆、滑动连接于所述衔接腔内且与所述齿轮啮合连接的齿环、所述链杆与所述齿环内圈上的交错位置铰接，所述衔接柱上移通过所述链杆转动所述齿环；
所述衔接柱内设有与所述切换腔相通连接的离心腔，所述离心腔内设有控制所述衔接柱升降的保护装置，所述切换腔内设有改变所述空心轴与所述输入箱连接状态的切换组件。
2.如权利要求1所述的一种具有抗台能力的风力发电设备，其特征在于：所述切换腔下侧端面滑动连接有塔，所述塔内转动连接有与所述输入箱固定连接 输入轴，所述输入轴下端动力连接有发电机，所述发电机下端固定设有地基。
3.如权利要求1所述的一种具有抗台能力的风力发电设备，其特征在于：所述孔雀屏组件还包括设置于所述迎风块内且中心对称的四个隐藏腔，所述隐藏腔内转动连接有层叠分布的三组叶片，所述叶片之间连接有叶片，所述迎风块内设有位于所述隐藏腔之间的传动腔，所述传动腔上端内壁转动连接有与所述衔接腔上端内壁固定连接的固定轴，所述固定轴上设有卷线轮，所述传动腔左右端内壁上贯通设有对称的线孔，所述卷线轮与所述叶片之间连接有与所述线孔滑动连接的钢索。
4.如权利要求1所述的一种具有抗台能力的风力发电设备，其特征在于：所述保护装置包括对称的贯通设置于所述离心腔左右端内壁上的梯形槽，所述切换腔底端内壁固定设有驱动轴，所述驱动轴上设有位于所述离心腔内的转桶，所述转桶上设有左右对称的滑槽，所述滑槽内滑动连接有与所述梯形槽滑动连接的离心块，所述离心块与所述滑槽之间连接有复位弹簧。
5.如权利要求1所述的一种具有抗台能力的风力发电设备，其特征在于：所述切换组件包括设置于所述空心轴上且位于所述切换腔内的拨轮，所述切换腔内固定设有支撑环，所述支撑环上滑动连接有可与所述拨轮抵接的锁死杆，所述锁死杆上固定设有位于所述支撑环内的推块，所述推块可与所述衔接柱滑动连接，所述推块与所述支撑环之间连接有压缩弹簧，所述切换腔底端内壁设有控制所述锁死杆滑动的限位装置。
6.如权利要求5所述的一种具有抗台能力的风力发电设备，其特征在于：所述限位装置包括设置于所述锁死杆上的伸缩卡杆，所述切换腔下端内壁内设有复位腔，所述复位腔上设有与所述切换腔相通连接且中心对称的六个卡槽，所述卡槽可与所述伸缩卡杆抵接，所述复位腔底端内壁内嵌有液压机，所述液压机上动力连接有可与所述伸缩卡杆抵接的液压杆。
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