CN111550370A - 一种含清洗功能的垂直式风能发电装置 - Google Patents

一种含清洗功能的垂直式风能发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，包括基体，所述基体内设有上侧与外界相通的清洁腔，所述清洁腔下侧连通设有驱动腔，所述驱动腔内设有驱动组件，所述驱动腔下端壁固定安装有发电机，所述发电机上侧动力连接有发电机驱动轴，所述发电机驱动轴上侧通过升降花键套筒连接有升降花键轴，所述升降花键轴上固定安装有发电转动桶，所述发电转动桶周围等角度设有八个扇叶通孔，该装置通过风向标确定风向调整风能发电装置的方向，风能发电的扇叶在做正功的一侧伸出长度长，做负功的一侧伸出长度短，减小阻力，当扇叶需要进行清洗时发电转动桶下降进入清洁腔内，清洁块上下滑动清洁扇叶，不需要人工攀爬至高处清洁，提高工作效率。

Description

一种含清洗功能的垂直式风能发电装置
技术领域
本发明涉及风能发电技术领域，具体地说是一种含清洗功能的垂直式风能发电装置。
背景技术
风能是空气流动所产生的动能，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风。目前传统的垂直式风力发电装置使用过程中，在一侧扇叶做正功的同时，另一侧的扇叶做负功，风能的利用率低，特别是在风速低时，因风车中有的风叶做负功，导致转动扭力矩小，从而使得风能转换率低，浪费资源，且风能发电装置通常安装在高处，扇叶常年裸露在外容易积灰，清洁难度较高。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提出了一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，能够克服上述缺陷。
本发明的一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，包括基体，所述基体内设有上侧与外界相通的清洁腔，所述清洁腔下侧连通设有驱动腔，所述驱动腔内设有驱动组件，所述驱动腔下端壁固定安装有发电机，所述发电机上侧动力连接有发电机驱动轴，所述发电机驱动轴上侧通过升降花键套筒连接有升降花键轴，所述升降花键轴上固定安装有发电转动桶，所述发电转动桶周围等角度设有八个扇叶通孔，所述发电转动桶内壁等角度设有八个连杆固定块，所述发电转动桶内设有与所述升降花键轴偏心连接的偏心块，所述偏心块一周均匀铰接有主动连杆，所述主动连杆另一端铰接有从动连杆，所述从动连杆另一端与所述连杆固定块铰接，所述从动连杆靠近所述主动连杆一端固定安装有与所述扇叶通孔配合的扇叶，所述清洁腔内设有清洁所述扇叶的清洁组件，所述驱动腔右侧上端壁转动安装有向上延伸的螺杆，所述螺杆上侧固定安装有限位块，所述螺杆上通过螺纹配合设有位于所述发电转动桶上侧的升降块，所述升降块内设有风向腔，所述升降花键轴上侧与所述风向腔下端壁转动连接，所述风向腔内设有风向组件。
优选地，所述风向组件包括位于所述风向腔内且与所述升降花键轴固定连接的风向齿轮，所述风向腔上端壁通过单向轴承转动安装有向上延伸的风向轴，所述风向轴上侧固定安装有风向标，所述风向腔内设有与所述风向轴下侧固定连接且与所述风向齿轮啮合的单向齿轮，所述单向齿轮包括外侧与所述风向齿轮啮合、内侧含棘轮的外轮和内轮，所述内轮上通过棘轮弹簧连接有两个棘爪。
优选地，所述清洁组件包括与所述清洁腔左端壁固定安装的固定杆，所述固定杆右侧转动安装有与所述发电机驱动轴配合的空心转动轴，所述空心转动轴上侧固定安装有含斜槽的限位转动桶，所述清洁腔侧端壁内均匀设有八个上下滑动槽，所述上下滑动槽内滑动设有上下滑动块，所述上下滑动块内侧固定安装有能与所述斜槽配合的清洁块连杆，所述清洁块连杆内侧固定安装有清洁块。
优选地，所述清洁组件还包括与所述驱动腔左侧上端壁固定连接的水泵，所述水泵上侧设有支撑水管，所述支撑水管上侧连接有下侧均匀设有喷嘴的环形水管，所述基体左侧设有水箱，所述水泵左侧设有与所述水箱连接的进水管，所述水泵下侧动力连接有水泵驱动轴，所述驱动腔内设有与所述水泵驱动轴固定连接的从动皮带轮，所述驱动腔内设有与所述空心转动轴固定连接且与所述从动皮带轮通过皮带连接的主动皮带轮。
优选地，所述驱动组件包括与所述驱动腔下端壁固定连接的位于所述发电机右侧的电动机，所述电动机上侧动力连接有电动机驱动轴，所述电动机驱动轴上侧通过驱动花键套筒连接有驱动花键轴，所述驱动花键轴上侧固定安装有往复齿轮，所述驱动腔内设有与所述空心转动轴固定连接的位于所述主动皮带轮上侧且能与所述往复齿轮啮合的清洁齿轮，所述驱动腔内设有与所述螺杆下侧固定连接且能与所述往复齿轮啮合的升降齿轮，所述驱动腔后侧设有燕尾滑动槽，所述燕尾滑动槽内滑动设有与所述驱动花键轴通过轴承连接的燕尾滑动块，所述燕尾滑动槽上侧固定安装有电磁铁，所述燕尾滑动块上侧设有与所述电磁铁配合的铁块，所述燕尾滑动块下侧与所述燕尾滑动槽下端壁通过复位弹簧连接。
有益效果为：该装置结构简单，操作方便，该装置在工作时，通过风向标确定风向调整风能发电装置的方向，风能发电的扇叶在做正功的一侧伸出长度长，做负功的一侧伸出长度短，减小阻力，提高发电效率，当扇叶需要进行清洗时发电转动桶下降进入清洁腔内，清洁块上下滑动清洁扇叶，不需要人工攀爬至高处清洁，保障工人安全，提高工作效率，节省人力。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明实施例的结构示意图；
图 2 是本发明实施例图1中A-A结构示意图；
图 3 是本发明实施例图1中B-B结构示意图；
图 4 是本发明实施例图1中C处的结构放大示意图；
图 5 是本发明实施例图1中单向齿轮的示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1-5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。
本发明装置的一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，包括基体10，所述基体10内设有上侧与外界相通的清洁腔48，所述清洁腔48下侧连通设有驱动腔14，所述驱动腔14内设有驱动组件，所述驱动腔14下端壁固定安装有发电机15，所述发电机15上侧动力连接有发电机驱动轴59，所述发电机驱动轴59上侧通过升降花键套筒58连接有升降花键轴23，所述升降花键轴23上固定安装有发电转动桶33，所述发电转动桶33周围等角度设有八个扇叶通孔52，所述发电转动桶33内壁等角度设有八个连杆固定块51，所述发电转动桶33内设有与所述升降花键轴23偏心连接的偏心块65，所述偏心块65一周均匀铰接有主动连杆49，所述主动连杆49另一端铰接有从动连杆50，所述从动连杆50另一端与所述连杆固定块51铰接，所述从动连杆50靠近所述主动连杆49一端固定安装有与所述扇叶通孔52配合的扇叶34，所述清洁腔48内设有清洁所述扇叶34的清洁组件，风力吹动所述扇叶34，从而带动所述偏心块65、升降花键轴23、发电转动桶33转动，由于一侧所述扇叶34做正功，另一侧所述扇叶34做负功，远离所述升降花键轴23一侧的扇叶34伸出所述扇叶通孔52长度长，靠近所述升降花键轴23一侧的扇叶34伸出所述扇叶通孔52长度短，减小阻力，所述驱动腔14右侧上端壁转动安装有向上延伸的螺杆24，所述螺杆24上侧固定安装有限位块25，所述螺杆24上通过螺纹配合设有位于所述发电转动桶33上侧的升降块26，所述升降块26内设有风向腔30，所述升降花键轴23上侧与所述风向腔30下端壁转动连接，所述风向腔30内设有风向组件。
有益地，所述风向组件包括位于所述风向腔30内且与所述升降花键轴23固定连接的风向齿轮31，所述风向腔30上端壁通过单向轴承32转动安装有向上延伸的风向轴29，所述风向轴29上侧固定安装有风向标28，所述风向腔30内设有与所述风向轴29下侧固定连接且与所述风向齿轮31啮合的单向齿轮27，所述单向齿轮27包括外侧与所述风向齿轮31啮合、内侧含棘轮的外轮64和内轮61，所述内轮61上通过棘轮弹簧62连接有两个棘爪63，所述风向齿轮31转动时，所述外轮64转动、所述内轮61不转动，风向改变时所述风向标28转动带动所述风向轴29转动，所述外轮64、内轮61转动，从而带动所述风向齿轮31转动改变所述发电转动桶33方向。
有益地，所述清洁组件包括与所述清洁腔48左端壁固定安装的固定杆12，所述固定杆12右侧转动安装有与所述发电机驱动轴59配合的空心转动轴60，所述空心转动轴60上侧固定安装有含斜槽41的限位转动桶22，所述清洁腔48侧端壁内均匀设有八个上下滑动槽42，所述上下滑动槽42内滑动设有上下滑动块39，所述上下滑动块39内侧固定安装有能与所述斜槽41配合的清洁块连杆37，所述清洁块连杆37内侧固定安装有清洁块40，所述空心转动轴60带动所述限位转动桶22转动时，所述清洁块连杆37在所述斜槽41内滑动，所述上下滑动块39在所述上下滑动槽42内上下滑动，从而带动所述清洁块40上下滑动清洁所述扇叶34。
有益地，所述清洁组件还包括与所述驱动腔14左侧上端壁固定连接的水泵43，所述水泵43上侧设有支撑水管38，所述支撑水管38上侧连接有下侧均匀设有喷嘴36的环形水管35，所述基体10左侧设有水箱45，所述水泵43左侧设有与所述水箱45连接的进水管44，所述水泵43下侧动力连接有水泵驱动轴46，所述驱动腔14内设有与所述水泵驱动轴46固定连接的从动皮带轮47，所述驱动腔14内设有与所述空心转动轴60固定连接且与所述从动皮带轮47通过皮带11连接的主动皮带轮66，所述空心转动轴60转动时通过主动皮带轮66、从动皮带轮47带动所述水泵43工作，水从所述水箱45经过所述进水管44、支撑水管38、环形水管35从所述喷嘴36喷向所述清洁块40。
有益地，所述驱动组件包括与所述驱动腔14下端壁固定连接的位于所述发电机15右侧的电动机17，所述电动机17上侧动力连接有电动机驱动轴16，所述电动机驱动轴16上侧通过驱动花键套筒18连接有驱动花键轴19，所述驱动花键轴19上侧固定安装有往复齿轮20，所述驱动腔14内设有与所述空心转动轴60固定连接的位于所述主动皮带轮66上侧且能与所述往复齿轮20啮合的清洁齿轮13，所述驱动腔14内设有与所述螺杆24下侧固定连接且能与所述往复齿轮20啮合的升降齿轮21，所述驱动腔14后侧设有燕尾滑动槽56，所述燕尾滑动槽56内滑动设有与所述驱动花键轴19通过轴承连接的燕尾滑动块53，所述燕尾滑动槽56上侧固定安装有电磁铁57，所述燕尾滑动块53上侧设有与所述电磁铁57配合的铁块55，所述燕尾滑动块53下侧与所述燕尾滑动槽56下端壁通过复位弹簧54连接，所述电磁铁57不通电时所述往复齿轮20与所述升降齿轮21啮合，带动所述升降块26升降，所述电磁铁57通电时所述往复齿轮20与所述清洁齿轮13啮合，带动所述清洁组件工作。
初始状态下，升降块26位于最上侧，电磁铁57不通电，复位弹簧54处于正常拉伸状态，往复齿轮20与升降齿轮21啮合。
平时工作时，风力吹动扇叶34，从而带动偏心块65转动，从而带动升降花键轴23转动，从而带动发电机驱动轴59转动，从而带动发电机15发电，当风向齿轮31转动时，外轮64转动、内轮61不转动，风向标28根据方向转动，从而带动风向轴29转动，从而带动外轮64、内轮61转动，从而带动风向齿轮31转动，从而带动升降花键轴23转动，从而带动发电转动桶33转动至顺风方向；当扇叶34需要清洁时启动电动机17反转，从而带动电动机驱动轴16转动，从而带动驱动花键轴19转动，从而带动往复齿轮20转动，从而带动升降齿轮21转动，从而带动螺杆24转动，从而带动升降块26向下滑动，当升降块26滑动至最下侧时电动机17停止，电磁铁57通电，吸引铁块55，复位弹簧54拉伸，燕尾滑动块53向上滑动，往复齿轮20与清洁齿轮13啮合，启动电动机17，从而带动电动机驱动轴16转动，从而带动驱动花键轴19转动，从而带动往复齿轮20转动，从而带动清洁齿轮13转动，从而带动空心转动轴60转动，从而带动限位转动桶22转动，从而带动清洁块连杆37在斜槽41内滑动，上下滑动块39在上下滑动槽42内上下滑动，从而带动清洁块40上下滑动清洁扇叶34，同时空心转动轴60带动主动皮带轮66转动，从而带动从动皮带轮47转动，从而带动水泵驱动轴46转动，从而带动水泵43工作，水从水箱45经过进水管44、支撑水管38、环形水管35从喷嘴36喷向清洁块40，清洁完成后电动机17停止，电磁铁57断电，由于复位弹簧54作用燕尾滑动块53向下滑动，往复齿轮20与升降齿轮21啮合，启动电动机17反转，从而带动升降块26向上滑动，所述升降块26滑动至最上侧时电动机17停止，装置复位。
有益效果为：该装置结构简单，操作方便，该装置在工作时，通过风向标确定风向调整风能发电装置的方向，风能发电的扇叶在做正功的一侧伸出长度长，做负功的一侧伸出长度短，减小阻力，提高发电效率，当扇叶需要进行清洗时发电转动桶下降进入清洁腔内，清洁块上下滑动清洁扇叶，不需要人工攀爬至高处清洁，保障工人安全，提高工作效率，节省人力。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，包括基体，其特征在于：所述基体内设有上侧与外界相通的清洁腔，所述清洁腔下侧连通设有驱动腔，所述驱动腔内设有驱动组件，所述驱动腔下端壁固定安装有发电机，所述发电机上侧动力连接有发电机驱动轴，所述发电机驱动轴上侧通过升降花键套筒连接有升降花键轴，所述升降花键轴上固定安装有发电转动桶，所述发电转动桶周围等角度设有八个扇叶通孔，所述发电转动桶内壁等角度设有八个连杆固定块，所述发电转动桶内设有与所述升降花键轴偏心连接的偏心块，所述偏心块一周均匀铰接有主动连杆，所述主动连杆另一端铰接有从动连杆，所述从动连杆另一端与所述连杆固定块铰接，所述从动连杆靠近所述主动连杆一端固定安装有与所述扇叶通孔配合的扇叶，所述清洁腔内设有清洁所述扇叶的清洁组件，所述驱动腔右侧上端壁转动安装有向上延伸的螺杆，所述螺杆上侧固定安装有限位块，所述螺杆上通过螺纹配合设有位于所述发电转动桶上侧的升降块，所述升降块内设有风向腔，所述升降花键轴上侧与所述风向腔下端壁转动连接，所述风向腔内设有风向组件。
2.根据权利要求1所述一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，其特征在于：所述风向组件包括位于所述风向腔内且与所述升降花键轴固定连接的风向齿轮，所述风向腔上端壁通过单向轴承转动安装有向上延伸的风向轴，所述风向轴上侧固定安装有风向标，所述风向腔内设有与所述风向轴下侧固定连接且与所述风向齿轮啮合的单向齿轮，所述单向齿轮包括外侧与所述风向齿轮啮合、内侧含棘轮的外轮和内轮，所述内轮上通过棘轮弹簧连接有两个棘爪。
3.根据权利要求1所述一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，其特征在于：所述清洁组件包括与所述清洁腔左端壁固定安装的固定杆，所述固定杆右侧转动安装有与所述发电机驱动轴配合的空心转动轴，所述空心转动轴上侧固定安装有含斜槽的限位转动桶，所述清洁腔侧端壁内均匀设有八个上下滑动槽，所述上下滑动槽内滑动设有上下滑动块，所述上下滑动块内侧固定安装有能与所述斜槽配合的清洁块连杆，所述清洁块连杆内侧固定安装有清洁块。
4.根据权利要求3所述一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，其特征在于：所述清洁组件还包括与所述驱动腔左侧上端壁固定连接的水泵，所述水泵上侧设有支撑水管，所述支撑水管上侧连接有下侧均匀设有喷嘴的环形水管，所述基体左侧设有水箱，所述水泵左侧设有与所述水箱连接的进水管，所述水泵下侧动力连接有水泵驱动轴，所述驱动腔内设有与所述水泵驱动轴固定连接的从动皮带轮，所述驱动腔内设有与所述空心转动轴固定连接且与所述从动皮带轮通过皮带连接的主动皮带轮。
5.根据权利要求3所述一种含清洗功能的垂直式风能发电装置，其特征在于：所述驱动组件包括与所述驱动腔下端壁固定连接的位于所述发电机右侧的电动机，所述电动机上侧动力连接有电动机驱动轴，所述电动机驱动轴上侧通过驱动花键套筒连接有驱动花键轴，所述驱动花键轴上侧固定安装有往复齿轮，所述驱动腔内设有与所述空心转动轴固定连接的位于所述主动皮带轮上侧且能与所述往复齿轮啮合的清洁齿轮，所述驱动腔内设有与所述螺杆下侧固定连接且能与所述往复齿轮啮合的升降齿轮，所述驱动腔后侧设有燕尾滑动槽，所述燕尾滑动槽内滑动设有与所述驱动花键轴通过轴承连接的燕尾滑动块，所述燕尾滑动槽上侧固定安装有电磁铁，所述燕尾滑动块上侧设有与所述电磁铁配合的铁块，所述燕尾滑动块下侧与所述燕尾滑动槽下端壁通过复位弹簧连接。
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