CN111396257A - 一种具有除雪功能的风力发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有除雪功能的风力发电设备，包括固定箱、发电机、传动轴、轴承和扇叶，所述固定箱的形状为圆柱形且竖向设置，所述固定箱的顶端设有安装孔，所述传动轴与固定箱同轴设置且竖向穿过安装孔，所述传动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述发电机位于固定箱内且安装在传动轴的底端，所述扇叶为垂直式扇叶，所述扇叶位于传动轴的远离发电机的一侧，所述轴承位于固定箱内，所述轴承的内圈安装在传动轴上，所述轴承的外圈与固定箱的内壁固定连接，所述主体上设有连接机构和散热机构，所述连接机构位于扇叶和传动轴之间，该具有除雪功能的风力发电设备通过连接机构实现了除雪的功能，不仅如此，还通过散热机构提升了散热效果。

Description

一种具有除雪功能的风力发电设备

技术领域

本发明涉及新能源领域，特别涉及一种具有除雪功能的风力发电设备。

背景技术

新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，其中风力发电机是新能源设备的一种，风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。

现有的风力发电机在使用过程中，当下雪时，会使叶片上产生大量的积雪，而积雪会增加扇叶负载，降低扇叶转速，从而降低发电量，不仅如此，为了防止发电机受潮而损坏，发电机大都安装在密闭的空间内，导致其散热能力较差，当扇叶转速过快时，发电机上会产生大量的热量，易导致发电机烧毁。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有除雪功能的风力发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有除雪功能的风力发电设备，包括固定箱、发电机、传动轴、轴承和扇叶，所述固定箱的形状为圆柱形且竖向设置，所述固定箱的顶端设有安装孔，所述传动轴与固定箱同轴设置且竖向穿过安装孔，所述传动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述发电机位于固定箱内且安装在传动轴的底端，所述扇叶为垂直式扇叶，所述扇叶位于传动轴的远离发电机的一侧，所述轴承位于固定箱内，所述轴承的内圈安装在传动轴上，所述轴承的外圈与固定箱的内壁固定连接，所述主体上设有连接机构和散热机构，所述连接机构位于扇叶和传动轴之间；

所述连接机构包括连接轴、驱动盘、从动盘和两个连接组件，所述连接轴、驱动盘和从动盘均与传动轴同轴设置，所述从动盘安装在传动轴的顶端，所述驱动盘与从动盘的顶部贴合且安装在连接轴的底端，所述扇叶安装在连接轴的顶端，所述连接组件与传动轴的轴线为中心周向均匀分布；

所述连接组件包括第一磁铁块、第二磁铁块、推杆、弹簧和通孔，所述通孔设置在从动盘上，所述推杆与传动轴平行，所述推杆穿过通孔且与通孔的内壁滑动连接，所述推杆的顶端固定在驱动盘的底部，所述第一磁铁块固定在推杆的底端，所述弹簧位于第一磁铁块和从动盘之间，所述第二磁铁块位于第一磁铁块和固定箱之间且与第一磁铁块正对设置，所述第二磁铁块固定在固定箱上；

所述散热机构包括集水槽和两个散热组件，所述集水槽的形状为圆柱形且与传动轴同轴设置，所述集水槽的顶部设有开口，所述集水槽的底部设有装配孔，所述固定箱穿过装配孔，所述固定箱与装配孔的内壁密封且固定连接，所述散热组件以传动轴的轴线为中心周向均匀分布；

所述散热组件包括固定管、连接管、传输管、移动盘、传动单元、连接孔、贯穿孔、两个第一单向阀和两个第二单向阀，所述连接孔和贯穿孔均设置在固定箱上，所述固定管与传动轴平行，所述固定管的两端分别与主体内的顶部和底端密封且固定连接，所述连接管的轴线与传动轴的轴线垂直且橡胶，所述连接管穿过连接孔，所述连接管与连接孔的内壁密封且固定连接，所述连接管的一端与固定管连通，所述连接管的另一端位于集水槽内，所述传输管穿过贯穿孔，所述传输管与贯穿孔的内壁密封且固定连接，所述集水槽的底部通过传输管与固定管连通，所述连接管位于传输管和扇叶之间，两个第一单向阀分别安装在连接管内和传输管内，所述移动盘与固定管同轴设置，所述移动盘的直径与固定管的内径相等，所述移动盘与固定管的内壁滑动且密封连接，所述移动盘位于连接管与固定管的连接处和传输管与固定管的连接处之间，所述移动盘上设有两个气孔，所述气孔以固定管的轴线为中心周向均匀分布，所述第二单向阀与气孔一一对应且安装在气孔内，所述移动盘的顶部通过传动单元与驱动盘连接。

作为优选，为了驱动移动盘往复移动，所述传动单元包括传动杆、滚珠和辅助孔，所述辅助孔设置在固定箱的顶端，所述传动杆与传动轴平行，所述传动杆穿过辅助孔，所述传动杆与辅助孔的内壁滑动且密封连接，所述传动杆的底端固定在移动盘上，所述驱动盘的外周设有环形槽，所述滚珠的球心设置在环形槽内，所述滚珠与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠的球径大于环形槽的槽口宽度，所述滚珠与传动杆的顶端固定连接。

作为优选，为了便于传动杆的安装，所述传动杆的两端均设有倒角。

作为优选，为了减小移动盘与固定管内壁之间的间隙，所述固定管的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了延长集水槽的使用寿命，所述集水槽上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了提升散热效果，所述固定管上涂有导热硅胶。

作为优选，为了减小推杆与通孔内壁之间的摩擦力，所述推杆上涂有润滑油。

作为优选，为了提升除雪效果，所述扇叶的颜色为黑色。

作为优选，为了提升发电量，所述固定箱上设有光伏板。

作为优选，为了降噪，所述固定箱内设有两个吸音板，所述吸音板与固定管一一对应。

本发明的有益效果是，该具有除雪功能的风力发电设备通过连接机构实现了除雪的功能，与现有的除雪机构相比，该除雪机构还可以实现驱动移动盘往复升降的功能，同时还可以提高集水槽的集水能力，实用性更强，不仅如此，还通过散热机构提升了散热效果，与现有的散热机构相比，该散热机构无需电力驱动，更加环保节能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有除雪功能的风力发电设备的结构示意图；

图2是本发明的具有除雪功能的风力发电设备的剖视图；

图3是本发明的具有除雪功能的风力发电设备的连接机构的结构示意图；

图4是图2的A部放大图；

图中：1.固定箱，2.传动轴，3.轴承，4.扇叶，5.连接轴，6.驱动盘，7.从动盘，8.第一磁铁块，9.第二磁铁块，10.推杆，11.弹簧，12.集水槽，13.固定管，14.连接管，15.传输管，16.移动盘，17.第一单向阀，18.第二单向阀，19.传动杆，20.滚珠，21.光伏板，22.吸音板，23.发电机。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-3所示，一种具有除雪功能的风力发电设备，包括固定箱1、发电机23、传动轴2、轴承3和扇叶4，所述固定箱1的形状为圆柱形且竖向设置，所述固定箱1的顶端设有安装孔，所述传动轴2与固定箱1同轴设置且竖向穿过安装孔，所述传动轴2与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述发电机23位于固定箱1内且安装在传动轴2的底端，所述扇叶4为垂直式扇叶，所述扇叶4位于传动轴2的远离发电机23的一侧，所述轴承3位于固定箱1内，所述轴承3的内圈安装在传动轴2上，所述轴承3的外圈与固定箱1的内壁固定连接，所述主体上设有连接机构和散热机构，所述连接机构位于扇叶4和传动轴2之间；

所述连接机构包括连接轴5、驱动盘6、从动盘7和两个连接组件，所述连接轴5、驱动盘6和从动盘7均与传动轴2同轴设置，所述从动盘7安装在传动轴2的顶端，所述驱动盘6与从动盘7的顶部贴合且安装在连接轴5的底端，所述扇叶4安装在连接轴5的顶端，所述连接组件与传动轴2的轴线为中心周向均匀分布；

所述连接组件包括第一磁铁块8、第二磁铁块9、推杆10、弹簧11和通孔，所述通孔设置在从动盘7上，所述推杆10与传动轴2平行，所述推杆10穿过通孔且与通孔的内壁滑动连接，所述推杆10的顶端固定在驱动盘6的底部，所述第一磁铁块8固定在推杆10的底端，所述弹簧11位于第一磁铁块8和从动盘7之间，所述第二磁铁块9位于第一磁铁块8和固定箱1之间且与第一磁铁块8正对设置，所述第二磁铁块9固定在固定箱1上；

通过环境风力使扇叶4转动，扇叶4的转动通过连接轴5带动驱动盘6转动，驱动盘6的转动通过推杆10带动传动盘转动，从而使传动轴2在轴承3的支撑作用下转动，进而可以使发电机23启动产生电量，实际上，第一磁铁块8的底部与第二磁铁块9的顶部磁极相反，从而可以使第一磁铁块8与第二磁铁块9之间产生相互排斥的作用力，从而使第一磁铁块8通过推杆10带动驱动盘6向上移动，并使弹簧11压缩，随着驱动盘6的转动，使第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的距离增大，因第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的相互排斥的作用力与距离成反比，从而当第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的相互排斥的作用力小于弹簧11的弹性作用力时，则会使驱动盘6在弹簧11的弹性作用下实现复位，通过驱动盘6的转动可以使驱动盘6实现往复升降，当驱动盘6与从动盘7抵靠时，会使驱动盘6产生振动并传递至扇叶4，从而使扇叶4上的积雪通过振动而掉落，实现了除雪的功能。

如图4所示，所述散热机构包括集水槽12和两个散热组件，所述集水槽12的形状为圆柱形且与传动轴2同轴设置，所述集水槽12的顶部设有开口，所述集水槽12的底部设有装配孔，所述固定箱1穿过装配孔，所述固定箱1与装配孔的内壁密封且固定连接，所述散热组件以传动轴2的轴线为中心周向均匀分布；

所述散热组件包括固定管13、连接管14、传输管15、移动盘16、传动单元、连接孔、贯穿孔、两个第一单向阀17和两个第二单向阀18，所述连接孔和贯穿孔均设置在固定箱1上，所述固定管13与传动轴2平行，所述固定管13的两端分别与主体内的顶部和底端密封且固定连接，所述连接管14的轴线与传动轴2的轴线垂直且橡胶，所述连接管14穿过连接孔，所述连接管14与连接孔的内壁密封且固定连接，所述连接管14的一端与固定管13连通，所述连接管14的另一端位于集水槽12内，所述传输管15穿过贯穿孔，所述传输管15与贯穿孔的内壁密封且固定连接，所述集水槽12的底部通过传输管15与固定管13连通，所述连接管14位于传输管15和扇叶4之间，两个第一单向阀17分别安装在连接管14内和传输管15内，所述移动盘16与固定管13同轴设置，所述移动盘16的直径与固定管13的内径相等，所述移动盘16与固定管13的内壁滑动且密封连接，所述移动盘16位于连接管14与固定管13的连接处和传输管15与固定管13的连接处之间，所述移动盘16上设有两个气孔，所述气孔以固定管13的轴线为中心周向均匀分布，所述第二单向阀18与气孔一一对应且安装在气孔内，所述移动盘16的顶部通过传动单元与驱动盘6连接。

通过集水槽12可以收集雨水，并且驱动盘6的往复升降通过传动单元带动移动盘16在固定管13内实现同步往复升降，当移动盘16上升时，通过第一单向阀17和第二单向阀18的单向特性，使固定管13内的雨水通过连接管14输送至集水槽12内，并且，使集水槽12内的雨水通过传输管15再输送至固定管13内，当移动盘16下降时，移动盘16的顶部和底板通过气孔连通，从而可以使固定管13内的雨水停止传输，如此循环，使固定管13内的雨水实现定向流动，期间，发电机23产生的热量传递至固定管13内的雨水中，从而可以将热量排出，实现了散热，当集水槽12内雨水蒸发后，通过空气的流动同样可以实现散热，并且，从扇叶4的积雪可以掉落至集水槽12内并融化，不仅可以提升集水槽12集水能力，而且通过积雪的低温特点可以提升散热效果。

作为优选，为了驱动移动盘16往复移动，所述传动单元包括传动杆19、滚珠20和辅助孔，所述辅助孔设置在固定箱1的顶端，所述传动杆19与传动轴2平行，所述传动杆19穿过辅助孔，所述传动杆19与辅助孔的内壁滑动且密封连接，所述传动杆19的底端固定在移动盘16上，所述驱动盘6的外周设有环形槽，所述滚珠20的球心设置在环形槽内，所述滚珠20与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠20的球径大于环形槽的槽口宽度，所述滚珠20与传动杆19的顶端固定连接。

驱动盘6的往复升降通过滚珠20可以使传动杆19带动移动盘16在固定管13内实现往复升降，实现了驱动移动盘16移动的功能。

作为优选，为了便于传动杆19的安装，所述传动杆19的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小传动杆19穿过辅助孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了减小移动盘16与固定管13内壁之间的间隙，所述固定管13的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小移动盘16与固定管13内壁之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了延长集水槽12的使用寿命，所述集水槽12上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升集水槽12的防锈能力，延长集水槽12的使用寿命。

作为优选，为了提升散热效果，所述固定管13上涂有导热硅胶。

导热硅胶的作用是提高固定管13的导热能力，进而提升散热效果。

作为优选，为了减小推杆10与通孔内壁之间的摩擦力，所述推杆10上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小推杆10与通孔内壁之间的摩擦力，提高推杆10移动的流畅性。

作为优选，为了提升除雪效果，所述扇叶4的颜色为黑色。

黑色具有较强的吸收光线并转化成热量的能力，从而可以提升扇叶4的温度，便于将扇叶4上残留的积雪融化。

作为优选，为了提升发电量，所述固定箱1上设有光伏板21。

光伏板21可以吸收光线实现光伏发电，从而可以提高该设备的发电量。

作为优选，为了降噪，所述固定箱1内设有两个吸音板22，所述吸音板22与固定管13一一对应。

吸音板22可以吸收固定箱1内的噪音，实现降噪。

通过环境风力使扇叶4转动，扇叶4的转动通过连接轴5带动驱动盘6转动，驱动盘6的转动通过推杆10带动传动盘转动，从而使传动轴2在轴承3的支撑作用下转动，进而可以使发电机23启动产生电量，实际上，第一磁铁块8的底部与第二磁铁块9的顶部磁极相反，从而可以使第一磁铁块8与第二磁铁块9之间产生相互排斥的作用力，从而使第一磁铁块8通过推杆10带动驱动盘6向上移动，并使弹簧11压缩，随着驱动盘6的转动，使第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的距离增大，因第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的相互排斥的作用力与距离成反比，从而当第一磁铁块8与第二磁铁块9之间的相互排斥的作用力小于弹簧11的弹性作用力时，则会使驱动盘6在弹簧11的弹性作用下实现复位，通过驱动盘6的转动可以使驱动盘6实现往复升降，当驱动盘6与从动盘7抵靠时，会使驱动盘6产生振动并传递至扇叶4，从而使扇叶4上的积雪通过振动而掉落，实现了除雪的功能，通过集水槽12可以收集雨水，并且驱动盘6的往复升降通过滚珠20可以使传动杆19带动移动盘16在固定管13内实现往复升降，当移动盘16上升时，通过第一单向阀17和第二单向阀18的单向特性，使固定管13内的雨水通过连接管14输送至集水槽12内，并且，使集水槽12内的雨水通过传输管15再输送至固定管13内，当移动盘16下降时，移动盘16的顶部和底板通过气孔连通，从而可以使固定管13内的雨水停止传输，如此循环，使固定管13内的雨水实现定向流动，期间，发电机23产生的热量传递至固定管13内的雨水中，从而可以将热量排出，实现了散热，当集水槽12内雨水蒸发后，通过空气的流动同样可以实现散热，并且，从扇叶4的积雪可以掉落至集水槽12内并融化，不仅可以提升集水槽12集水能力，而且通过积雪的低温特点可以提升散热效果。

与现有技术相比，该具有除雪功能的风力发电设备通过连接机构实现了除雪的功能，与现有的除雪机构相比，该除雪机构还可以实现驱动移动盘16往复升降的功能，同时还可以提高集水槽12的集水能力，实用性更强，不仅如此，还通过散热机构提升了散热效果，与现有的散热机构相比，该散热机构无需电力驱动，更加环保节能。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有除雪功能的风力发电设备，包括固定箱（1）、发电机（23）、传动轴（2）、轴承（3）和扇叶（4），所述固定箱（1）的形状为圆柱形且竖向设置，所述固定箱（1）的顶端设有安装孔，所述传动轴（2）与固定箱（1）同轴设置且竖向穿过安装孔，所述传动轴（2）与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述发电机（23）位于固定箱（1）内且安装在传动轴（2）的底端，所述扇叶（4）为垂直式扇叶，所述扇叶（4）位于传动轴（2）的远离发电机（23）的一侧，所述轴承（3）位于固定箱（1）内，所述轴承（3）的内圈安装在传动轴（2）上，所述轴承（3）的外圈与固定箱（1）的内壁固定连接，其特征在于，所述主体上设有连接机构和散热机构，所述连接机构位于扇叶（4）和传动轴（2）之间；

所述连接机构包括连接轴（5）、驱动盘（6）、从动盘（7）和两个连接组件，所述连接轴（5）、驱动盘（6）和从动盘（7）均与传动轴（2）同轴设置，所述从动盘（7）安装在传动轴（2）的顶端，所述驱动盘（6）与从动盘（7）的顶部贴合且安装在连接轴（5）的底端，所述扇叶（4）安装在连接轴（5）的顶端，所述连接组件与传动轴（2）的轴线为中心周向均匀分布；

所述连接组件包括第一磁铁块（8）、第二磁铁块（9）、推杆（10）、弹簧（11）和通孔，所述通孔设置在从动盘（7）上，所述推杆（10）与传动轴（2）平行，所述推杆（10）穿过通孔且与通孔的内壁滑动连接，所述推杆（10）的顶端固定在驱动盘（6）的底部，所述第一磁铁块（8）固定在推杆（10）的底端，所述弹簧（11）位于第一磁铁块（8）和从动盘（7）之间，所述第二磁铁块（9）位于第一磁铁块（8）和固定箱（1）之间且与第一磁铁块（8）正对设置，所述第二磁铁块（9）固定在固定箱（1）上；

所述散热机构包括集水槽（12）和两个散热组件，所述集水槽（12）的形状为圆柱形且与传动轴（2）同轴设置，所述集水槽（12）的顶部设有开口，所述集水槽（12）的底部设有装配孔，所述固定箱（1）穿过装配孔，所述固定箱（1）与装配孔的内壁密封且固定连接，所述散热组件以传动轴（2）的轴线为中心周向均匀分布；

所述散热组件包括固定管（13）、连接管（14）、传输管（15）、移动盘（16）、传动单元、连接孔、贯穿孔、两个第一单向阀（17）和两个第二单向阀（18），所述连接孔和贯穿孔均设置在固定箱（1）上，所述固定管（13）与传动轴（2）平行，所述固定管（13）的两端分别与主体内的顶部和底端密封且固定连接，所述连接管（14）的轴线与传动轴（2）的轴线垂直且橡胶，所述连接管（14）穿过连接孔，所述连接管（14）与连接孔的内壁密封且固定连接，所述连接管（14）的一端与固定管（13）连通，所述连接管（14）的另一端位于集水槽（12）内，所述传输管（15）穿过贯穿孔，所述传输管（15）与贯穿孔的内壁密封且固定连接，所述集水槽（12）的底部通过传输管（15）与固定管（13）连通，所述连接管（14）位于传输管（15）和扇叶（4）之间，两个第一单向阀（17）分别安装在连接管（14）内和传输管（15）内，所述移动盘（16）与固定管（13）同轴设置，所述移动盘（16）的直径与固定管（13）的内径相等，所述移动盘（16）与固定管（13）的内壁滑动且密封连接，所述移动盘（16）位于连接管（14）与固定管（13）的连接处和传输管（15）与固定管（13）的连接处之间，所述移动盘（16）上设有两个气孔，所述气孔以固定管（13）的轴线为中心周向均匀分布，所述第二单向阀（18）与气孔一一对应且安装在气孔内，所述移动盘（16）的顶部通过传动单元与驱动盘（6）连接。

2.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述传动单元包括传动杆（19）、滚珠（20）和辅助孔，所述辅助孔设置在固定箱（1）的顶端，所述传动杆（19）与传动轴（2）平行，所述传动杆（19）穿过辅助孔，所述传动杆（19）与辅助孔的内壁滑动且密封连接，所述传动杆（19）的底端固定在移动盘（16）上，所述驱动盘（6）的外周设有环形槽，所述滚珠（20）的球心设置在环形槽内，所述滚珠（20）与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠（20）的球径大于环形槽的槽口宽度，所述滚珠（20）与传动杆（19）的顶端固定连接。

3.如权利要求2所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述传动杆（19）的两端均设有倒角。

4.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述固定管（13）的内壁上涂有密封脂。

5.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述集水槽（12）上设有防腐镀锌层。

6.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述固定管（13）上涂有导热硅胶。

7.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述推杆（10）上涂有润滑油。

8.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述扇叶（4）的颜色为黑色。

9.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述固定箱（1）上设有光伏板（21）。

10.如权利要求1所述的具有除雪功能的风力发电设备，其特征在于，所述固定箱（1）内设有两个吸音板（22），所述吸音板（22）与固定管（13）一一对应。

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